[發明專利]一種基于相似度模型的多機協同航路規劃方法及系統

有效

• 申請號: 202011046078.9
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112215414B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 呂明偉;張少卿;王言偉;劉偉;王文哲
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司沈陽飛機設計研究所
• 主分類號: G06Q10/047
• 分類號: G06Q10/047;G06Q50/30;G06N3/006
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 劉傳準

1.一種基于相似度模型的多機協同航路規劃方法，其特征在于，包括：

步驟S1、以多機協同航路規劃中各飛機的航路作為粒子群算法的個體；

步驟S2、計算每一個個體相對于其它個體的相似度，所述相似度是指兩個個體所代表的一條從規劃起點到規劃終點的完整航路之間的差異；

步驟S3、進行小生境劃分，包括首先將每個個體與自己具有最小相似度值的另一個個體劃分到不同的小生境中，以此方式對各小生境內的個體進行裂分，直至小生境數量不低于編隊飛機的數量；

步驟S4、計算每個個體的性能代價，以所述性能代價最優為目標更新個體的最優位置pbest，如果個體的當前位置所代表的航路代價值小于之前的或初始pbest的值，則用個體位置替代pbest；

步驟S5、計算個體所在小生境的最優位置lbest：從每個小生境中選出目前具有最小代價的個體所代表的航路；

步驟S6、更新種群中個體的速度和位置；

步驟S7、判斷個體的位置和速度是否超過其相應的值域空間，如果是則將其限定在相應的值域空間邊界上；

步驟S8、判斷每個個體與其他所有小生境中表現最好的個體所代表的航路之間是否滿足協同策略，如果不滿足則該個體將被重新初始化；

步驟S9、至最大迭代次數后輸出協同航路。

2.如權利要求1所述的基于相似度模型的多機協同航路規劃方法，其特征在于，步驟S2中，所述航路之間的差異包括航點距離與航段距離。

3.如權利要求1所述的基于相似度模型的多機協同航路規劃方法，其特征在于，步驟S4中，所述個體的性能代價包括但不限于：

最小燃油代價、最小飛行距離代價。

4.如權利要求1所述的基于相似度模型的多機協同航路規劃方法，其特征在于，步驟S8中，所述協同策略包括時域協同需求和空域協同需求。

5.一種基于相似度模型的多機協同航路規劃系統，其特征在于，包括：

個體模型生成模塊，以多機協同航路規劃中各飛機的航路作為粒子群算法的個體；

相似度計算模塊，用于計算每一個個體相對于其它個體的相似度，所述相似度是指兩個個體所代表的一條從規劃起點到規劃終點的完整航路之間的差異；

小生境裂分模塊，用于進行小生境劃分，包括首先將每個個體與自己具有最小相似度值的另一個個體劃分到不同的小生境中，以此方式對各小生境內的個體進行裂分，直至小生境數量不低于編隊飛機的數量；

個體最優位置更新模塊，用于計算每個個體的性能代價，以所述性能代價最優為目標更新個體的最優位置pbest，如果個體的當前位置所代表的航路代價值小于之前的或初始pbest的值，則用個體位置替代pbest；

小生境最優位置更新模塊，用于計算個體所在小生境的最優位置lbest：從每個小生境中選出目前具有最小代價的個體所代表的航路；

個體速度及位置更新模塊，用于更新種群中個體的速度和位置；

值域空間限定模塊，用于判斷個體的位置和速度是否超過其相應的值域空間，如果是則將其限定在相應的值域空間邊界上；

協同策略限定模塊，用于判斷每個個體與其他所有小生境中表現最好的個體所代表的航路之間是否滿足協同策略，如果不滿足則該個體將被重新初始化；

輸出模塊，用于至最大迭代次數后輸出協同航路。

6.如權利要求5所述的基于相似度模型的多機協同航路規劃系統，其特征在于，所述航路之間的差異包括航點距離與航段距離。

7.如權利要求5所述的基于相似度模型的多機協同航路規劃系統，其特征在于，所述個體的性能代價包括但不限于：最小燃油代價、最小飛行距離代價。

8.如權利要求5所述的基于相似度模型的多機協同航路規劃系統，其特征在于，所述協同策略包括時域協同需求和空域協同需求。