改進蟻群算法在地形跟隨航線規劃問題中的應用 *

陶楊，周益，蔣黃滔

（1. 中國人民解放軍92728 部隊，上海 200436；2. 江西洪都航空工業集團有限責任公司，江西 南昌 330024）

0 引言

航線規劃是飛機任務規劃系統的重要組成部分，其要求是在給定環境和特定約束條件下，規避地圖障礙物，找尋起止點之間的最優飛行軌跡［1］。地形跟隨航線規劃作為航線規劃的一個重要分支，更被廣泛應用于飛機/直升機的低空突防作戰和無人機自主飛行任務系統中，為順利完成作戰任務提供了有效的手段。航線規劃實質是路徑規劃，近年來，對該問題的求解方法有很多種，既有解析法［2］、人工勢場法［3］、A*算法［4］等傳統方法，也有蟻群算法［5］、遺傳算法［6］、螢火蟲算法［7］等新興智能算法。大量研究發現，在解空間復雜程度較低的環境中，上述方法均可取得較好效果，適用度較高，但處理大規模的問題時卻表現一般，主要原因為傳統算法因需遍歷解空間內的所有節點，算法搜索開銷大、效率較低；而標準智能算法普遍易陷入局部最優的優化停滯狀態，因此，直接使用的效果均不盡理想。在算法選擇方面，相比而言，蟻群算法的螞蟻覓食行為與航線規劃有高度的相似性［5］，因此，采用蟻群算法求解航線規劃問題是相對最為合理的也是適應度最高的方法。同樣，標準蟻群算法也有一些缺點，例如性能優劣與關鍵參數強相關、關鍵參數設置經驗性和隨機性突出，收斂速度慢等，直接用于航線規劃效果不佳。鑒于此，本文提出了一種基于改進蟻群算法的快速生成地形跟隨航線的通用解決方案。……