基于改进乌鸦搜索算法的无人艇新型路径规划策略

作者：林蔚青; 林秀芳^*; 陈国童; 黄惠

来源：重庆大学学报, 2023, 1-10.

• 无人艇
• 路径规划
• 乌鸦搜索算法
• 反向学习
• 意识概率

鉴于无人艇的实际航行需求，所规划的路径应满足顺滑性及经济性，为此提出一种基于改进乌鸦搜索算法和新型路径拟合方法的路径规划策略。首先，提出一种新型路径拟合方法，用于优化转向点的数量并对转向点进行圆弧过渡处理，从而缩短路径长度，并保证无人艇在航速稳定的情况下实现转向。然后，在此基础上提出一种改进的乌鸦搜索算法，用于优化路径转向点的位置。算法的改进主要体现在3个方面：采用反向学习策略以提高初始种群质量及多样性；提出一种动态变化的意识概率以提高算法局部和全局的搜索能力；采用莱维飞行策略以改善搜索的方向性及有效性。仿真结果表明：所提出的新型路径拟合方法优于B样条曲线拟合方法和直线段拟合方法；迭代计算和方差分析结果表明：在优化新型拟合路径方面，所提出的改进乌鸦搜索算法相较于标准乌鸦搜索算法、差分进化算法以及遗传算法具有更高的收敛精度和鲁棒性，能更高效处理无人艇路径规划的实际问题。

• 单位
  机电工程学院; 闽江学院; 宁德师范学院; 自动化学院; 福州大学; 电子信息工程学院