一种威胁互联网下UUV的航路规划方法

摘要

一种威胁互联网下UUV的航路规划方法，涉及路径规划技术领域，尤其涉及一种威胁互联网下UUV的航路规划方法。本发明要解决现有威胁互联网的环境下，同时存在障碍区和威胁区时，存在不能事先设置UUV应保持的安全概率，且难以保证航路尽可能最短的问题。本发明将安全概率计算规则和基于安全保障的蚁群状态转移概率计算方法运用于蚂蚁算法，与传统的蚁群算法在规划过程中有固定的目标点不同，本发明提出的算法其目标点在规划过程中会按照遍历顺序依次变化，每只蚂蚁得到的路径都是从布放点出发遍历过所有的必经点后回到回收点的完整路径；本发明的规划是一次性完成而不是分段规划后拼接的；本发明可应用于路径规划技术领域。

主权项

一种威胁互联网下UUV的航路规划方法，其特征在于它按以下步骤进行：步骤一：传入布放点、回收点，按遍历顺序存储必经点的数组list[]；获取用户要求的安全概率safep_limit；设置蚁群种群数量m_AntNum、最大迭代次数Max_generation、历史最优保留次数Max_histBest、信息素挥发系数vol、信息素上限up_limit、信息素下限low_limit；步骤二：初始化信息素矩阵，历史最优蚂蚁HistoryBestAnt，历史最优蚂蚁已保存次数history_best_hold＝0，已循环迭代数m_generation＝0；步骤三：设置蚂蚁k＝0，转到步骤四；步骤四：如果k>m_AntNum，转到步骤八，如果，k＜m_AntNum，获取必经点链表的长度listnum，设置必经点t＝0,转到步骤五；步骤五：如果必经点t<listnum，设置子目标点subAimPoint为必经点list[t]，转到步骤六；如果t＝listnum，设置子目标点subAimPoint为回收点；步骤六：设此时蚂蚁所在点为gi，若g_i为subAimPoint，且subAimPoint为必经点，蚂蚁已找到该子目标，赋值t＝t+1，转到步骤五；若g_i为subAimPoint，且subAimPoint为回收点，蚂蚁完成整个路径搜索，赋值k＝k+1，转到步骤四；否则，则转到步骤七；步骤七：若g_i对应的可视点集合allow_i为空，蚂蚁死亡，赋值k＝k+1，转到步骤四；基于安全保障的蚁群状态转移概率计算方法，计算allow_i中每一点的转移权值，利用轮盘赌选出转移点g_j∈allow_i，并从g_j的allow_j中删除点g_i，转到步骤六；步骤八：赋值m_generation＝m_generation+1；若本次迭代中，蚂蚁走过的路径比历史最优蚂蚁HistoryBestAnt更优，更新HistoryBestAnt，history_best_hold＝0；否则赋值history_best_hold＝history_best_hold+1；步骤九：如果m_generation>Max_generation或history_best_hold>Max_histBest，算法结束；否则更新信息素，转到步骤三。