[發明專利]一種基于投影螺旋分群渦流搜索算法的多傳感器調度方案優化方法有效
| 申請號： | 202011017070.X | 申請日： | 2020-09-24 |
| 公開（公告）號： | CN112182963B | 公開（公告）日： | 2022-09-30 |
| 發明（設計）人： | 劉昌云;田桂林;郭相科;李松;王剛;韋剛;孫文 | 申請（專利權）人： | 中國人民解放軍空軍工程大學 |
| 主分類號： | G06F30/27 | 分類號： | G06F30/27;G06N20/10;G06F111/06 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 投影 螺旋 分群 渦流 搜索 算法 傳感器 調度 方案 優化 方法 | ||
本發明公開了一種基于投影螺旋分群渦流搜索算法的多傳感器調度方案優化方法，在渦流算法的基礎上引入螺旋模式，并結合隨機搜索和個體合作搜索兩種搜索策略，提出一種基于投影螺旋分群的渦流搜索算法，在歷次最優解的基礎上采用螺旋搜索的方法產生三組備選解，增強最優解分布的多樣性，避免陷入局部最優解，利用最優解生成最優的多傳感器調度方案。
技術領域
本發明涉及多傳感器調度方案優化生成技術領域，尤其涉及一種基于投影螺旋分群渦流搜索算法的多傳感器調度方案優化方法。
背景技術
渦流搜索算法是最近提出的一種新型元啟發式單解優化算法，渦流算法靈感源自攪動液體產生的渦流現象，該方法通過使用一種自適應步長調整方案的的搜索行為模擬渦流現象，具有操作簡單和搜索能力強的突出優點，可以不必遍歷搜索空間所有參數點便可找到全局最優解。但是基于單解的渦流尋優搜索算法利用自適應步長的方式來調整開發兩端的矛盾，搜索能力強，但在后期極容易陷入局部最優解。
針對以上存在的問題，本發明提出了一種基于投影螺旋分群的渦流搜索算法，本算法在渦流算法的基礎上引入螺旋模式，并結合隨機搜索和個體合作搜索這兩種搜索策略，在歷次最優解的基礎上采用螺旋搜索的方法產生三組備選解，增強最優解分布的多樣性，避免陷入局部最優解，利用最優解生成最優的多傳感器調度方案。
發明內容
針對上述存在的問題，本發明旨在提供一種基于投影螺旋分群渦流搜索算法的多傳感器調度方案優化方法，通過增強最優解分布的多樣性，避免陷入局部最優解，生成優化的多傳感器調度方案。
為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案如下：
一種基于投影螺旋分群渦流搜索算法的多傳感器調度方案優化方法，其特征在于，包括以下步驟：
S1：計算多傳感器調度方案；
S2：設置控制參數并初始化計算；
S3：計算圓環的圓心和半徑，并在D維解空間中得到備選解集，同時計算備選解集的適應度，采用貪婪選擇機制求得最優的候選解s'；
S4：計算出最優的候選解后，判斷是否達到設定的迭代次數，如果達到則進入S8，否則進入S5；
S5：判斷是否滿足螺旋分群規則，如果滿足則進入S7，如果不滿足則進入S6；
S6：判斷此時的最優解s'是否優于前一個最優解，如果優于則用最新的最優解s'替換圓環的圓心ui，并返回S3；
S7：通過投影螺旋搜索策略計算出三個備選解和一個最優解s'，同時生成四個圓心ui并計算各自圓環的半徑ri，再從D維解空間中求得各自備選集Ci(s)＝{s1,s2,…,sM}，并返回S3；
S8：輸出最優解；
S9：根據最優解優化多傳感器調度方案。
進一步地，步驟S1中的具體操作步驟包括：
S11：確定多傳感器調度方案適應度計算的8類參數：任務與傳感器能力匹配度、傳感器與目標可視化時間在目標總可視化時間占比、傳感器與目標空間距離、探測能量損耗程度、傳感器探測目標角度、目標戰略優先級、傳感器交接率、傳感器約束條件；
S12：根據上述8類參數，計算得到對應的有利度值，分別表示為：G1～G8；
S13：根據G1～G8計算調度方案，計算方式為：
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