布谷鳥搜索算法研究及其在AUV路徑規(guī)劃中的應用.pdf

1、自主式水下潛器作為一種海洋科技領域的高新技術產(chǎn)物在開發(fā)利用海洋資源、偵查搜集軍事信息等方面發(fā)揮著日趨重要的作用，其智能控制技術和自主導航能力也愈發(fā)得到世界各國的廣泛關注，自主式水下潛器的路徑規(guī)劃技術是實現(xiàn)其智能控制的關鍵技術之一，它不僅是自主式水下潛器完成水下作業(yè)的基礎，更是其智能控制技術水平高低的重要體現(xiàn)，合理的路徑規(guī)劃，可以充分地節(jié)省時間、高效地利用燃料并保證航行的安全。
　　自主式水下潛器的路徑規(guī)劃屬于三維空間環(huán)境下的路徑規(guī)

2、劃。三維空間環(huán)境下的路徑規(guī)劃問題通常運算時間較長、規(guī)劃出的路徑精度較低，本文針對這些問題展開深入研究，為在較短的運算時間內(nèi)規(guī)劃出較好的路徑，本文提出一種基于改進的布谷鳥搜索算法的三維空間環(huán)境下的路徑規(guī)劃方法，布谷鳥搜索算法通過模擬現(xiàn)實世界中布谷鳥尋找鳥窩放置鳥蛋的方式并結合一些鳥類的Lévy飛行行為，能夠以較快的速度準確地搜索到一條路徑規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的全局最優(yōu)路徑。
　　首先，對標準布谷鳥搜索算法的算法原理和收斂性進行深入研究。闡明布

3、谷鳥搜索算法的生物學原理，其生物學原理主要包括兩方面，一是布谷鳥的繁殖行為，二是一些鳥類的Lévy飛行行為；探究布谷鳥搜索算法的數(shù)學原理，給出布谷鳥搜索算法的運算步驟，從數(shù)學理論的角度證明布谷鳥搜索算法的全局收斂性；對布谷鳥搜索算法進行仿真實驗，說明算法實現(xiàn)機制，從仿真實驗的角度驗證布谷鳥搜索算法的收斂性，研究布谷鳥搜索算法的性能。
　　其次，分析標準布谷鳥搜索算法的不足之處，提出一種改進的布谷鳥搜索算法，將Lévy飛行步長?設置

4、為隨代數(shù)增加而減小的變量，提高算法收斂速度。給出改進的布谷鳥搜索算法的具體運算步驟，并通過仿真實驗與粒子群算法及標準布谷鳥搜索算法進行對比，分析改進的布谷鳥搜索算法的優(yōu)越性。
　　最后，設計一種基于改進的布谷鳥搜索算法的三維空間環(huán)境下的自主式水下潛器路徑規(guī)劃方法。建立三維海底環(huán)境模型，使得路徑規(guī)劃過程在三維海底環(huán)境下進行。針對路徑規(guī)劃問題進行具體的改進的布谷鳥搜索算法的設計，并對其進行仿真實驗及分析，表明改進的布谷鳥搜索算法能夠以