Approximation results for min‐max path cover problems in vehicle routing

This article studies a min‐max path cover problem, which is to determine a set of paths for k capacitated vehicles to service all the customers in a given weighted graph so that the largest path cost is minimized. The problem has wide applications in vehicle routing, especially when the minimization of the latest service completion time is a critical performance measure. We have analyzed four typical variants of this problem, where the vehicles have either unlimited or limited capacities, and they start from either a given depot or any depot of a given depot set. We have developed approximation algorithms for these four variants, which achieve approximation ratios of max{3 ‐ 2/k,2}, 5, max{5 ‐ 2/k,4}, and 7, respectively. We have also analyzed the approximation hardness of these variants by showing that, unless P = NP , it is impossible for them to achieve approximation ratios less than 4/3, 3/2, 3/2, and 2, respectively. We have further extended the techniques and results developed for this problem to other min‐max vehicle routing problems.© 2010 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2010     

目标通视性检测建模与仿真

在战斗机对地攻击选择武器投放位置以及巡航导弹选择地标点时,必须验证其选择位置的合理性,因此通视性检测是战斗机对地攻击规划的关键技术之一。提出了一种目标通视性检测的建模方法,分析了地形遮蔽盲区构成因素,给出了数字地图处理方法,建立了地形遮蔽盲区计算模型及发现目标概率模型,实现了目标的通视性检测,并进行了仿真验证。该模型为战斗机对地攻击选择武器投放位置和验证导弹地标点选择合理性提高了方法。     

计算机控制抛光中基于等面积增长螺旋线的加工路径

目前计算机控制抛光工艺中使用的阿基米德螺旋线路径,存在加工工件中心区域时工件转速过快的缺点.为了克服该缺点,分析了螺旋线路径加工的特点,分析表明工件的瞬时转速取决于加工点的驻留时间密度和螺旋线的面积增长速率.据此,提出了一种新的螺旋线作为抛光路径,该螺旋线的面积增长速率恒定,因此也称为等面积增长螺旋线.利用该螺旋线路径,加工转速趋于恒定,可降低加工中心区域的转速,从而降低对机床运动性能的要求,降低设备成本和加工成本.实验结果证实,阿基米德螺旋线路径加工中心区域容易产生过加工问题,加工精度较低;等面积增长螺旋线路径加工可避免中心区域过加工问题,获得较高的加工精度.     

基于路径规划的无人机飞行冲突解脱技术

在无人机与有人机共用空域时,随时可能发生飞行冲突,应当有一种可靠的冲突解脱技术,保证无人机的空域运行安全。为此,构建了基于正三角形栅格法的空域运行环境,改进了以往十字栅格环境规划动态路径的缺陷;提出了基于空间分割的改进蚁群算法,提高了算法的寻优性能与路径规划能力。最后结合ADS-B系统的工作原理,在利用卡尔曼滤波对ADS-B信息进行修正的基础上,设计了无人机冲突感知的技术方案,并用实时的路径重规划技术实现飞行冲突的解脱。最终的仿真实验验证了飞行冲突解脱技术方案的有效性,可为未来无人机的空域运行技术提供一定的理论参考。     

一种应用于移动机器人的路径跟踪控制方法

针对移动机器人的路径跟踪复杂性问题,设计了一种易于实现的控制系统,其中的跟踪策略改进了传统的视线导航算法,使机器人光滑趋近到期望路径,控制器的设计采用基于模糊逻辑的变速度控制和角速度滑模控制,减小了角速度的抖振,并使控制具有一定的智能化特点.实验结果表明,设计的控制系统即可以保证路径跟踪的精度,同时避免了运动控制的不稳定性.     

分段线性凸费用网络流的两个算法

本文讨论了分段线性凸费用网络流问题,推广了线性费用网络流中的负回路方法和最小费用路方法,从而得到了求分段线性凸费用网络的最小费用流的两个算法。     

复杂环境下基于多目标粒子群的DWA路径规划算法

针对机器人在障碍物分布密集的复杂环境中运行时,动态窗口法(dynamic window approach,DWA)易出现避障失败或规划不合理的情况,提出一种基于多目标粒子群优化算法(multi-objective particle swarm optimization,MOPSO)的改进DWA规划算法。在建立多障碍物环境覆盖模型的基础上,提出一种障碍物密集度的判断方法;优化DWA算法中的子评价函数;利用改进的MOPSO算法实现DWA权重系数的动态调整,将权重系数的自适应变化问题转化为多目标优化问题;根据路径规划的要求将安全距离和速度作为优化目标,并使用改进的MOPSO算法对相应的多目标优化模型进行优化求解。仿真结果表明,该算法使机器人有效地通过障碍〖BHDWG8,WK10YQ,DK1*2,WK1*2D〗〖XCLXY.TIF;%129%129〗听语音 聊科研与作者互动 物密集区的同时兼顾了运行的安全性和速度,具有更好的路径规划效果。     

舰载对陆巡航导弹规划航路点间距离的计算分析

针对舰载对陆巡航导弹在实际飞行中,其航迹需要参考近似大地线的航线,在充分考虑导弹由海对陆的航路规划过程基础上,提出了易于编程、精度有所改进的空间两点间大地距离的计算方法.该方法在考虑高程的地球椭球模型参数的求取基础上,利用Bowring反解公式重新推导了顾及高程的空间航路点间的计算公式.相关算例表明,该方法提高了导弹规...     

蚁群算法在无人机航路规划中的应用

蚂蚁算法是一种新的源于大自然生物界的仿生随机优化方法。吸收了昆虫中蚂蚁的行为特征,通过其内在的搜索机制,在一系列组合优化问题求解中取得了成效。将蚁群算法应用于无人机(UAV)航路规划,提出了一种适用于航路规划的优化方法,可以为在敌方防御区域内执行攻击任务的无人机规划设计出高效的飞行航路,保证无人机以最小的被发现概率及可接受航程到达目标点,提高了无人机作战任务的成功率。仿真结果初步表明该方法是一种有效的航路规划方法。     

空间站零燃料大角度姿态机动路径存在性分析

零燃料大角度姿态机动技术是新近应用在国际空间站的新概念姿态控制技术。构造了以控制力矩陀螺为执行机构的空间站姿态控制动力学模型,在此基础上,建立了空间站本体与控制力矩陀螺之间的角动量守恒关系。针对各类大角度姿态机动任务,通过分析空间站惯量参数与控制力矩陀螺性能参数之间的解析关系,得到了零燃料大角度姿态机动路径的存在性条件。通过规划算例验证了存在性分析的正确性。所提出的零燃料大角度姿态机动存在性条件,为姿态机动路径的存在性判断提供了便捷可行的方法,为零燃料大角度姿态机动技术未来在我国空间站实施的可行性论证提供重要的理论依据。