Abstract

The characteristics of airborne multi-sensor task allocation problem are analyzed, and an airborne multi-sensor task allocation model is established. In order to solve the problems of local convergence and slow convergence of the traditional Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm, the structure and parameters of the existing Particle Swarm Optimization algorithm are adjusted, and the direction coefficient and far away factor are introduced to control the velocity and direction of the particle far away from the worst solution, so that the particle moves away from the worst solution while moving to the optimal solution. Based on the improved Particle Swarm Optimization algorithm, an airborne multi-sensor task allocation method is proposed using maximum detection probability as objective function, and the algorithm is simulated. The simulation results show that this algorithm can effectively allocate tasks and improve allocation effects.

Highlights

  • In order to solve the problems of local convergence

  • The simulation results show that this algorithm can effectively allocate tasks

  • 由图 4 可以看出,针对机载多传感器任务分配 问题,2 种粒子群算法均能使结果收敛, 但 IMPSO 能够先于 LWPSO 算法发现更优解,在有限次迭代 内收敛效果更优,大大提高了算法效率。 由于本文 所涉及的问题为整数规划问题,粒子速度只能以整 数形式体现,相比 LWPSO 算法而言,IMPSO 算法具 有更松弛的速度调整机制,能够防止高速变化导致 的最优解失踪情况,因此能够更快找到个体最优解 并有效防止局部收敛。 在上述算例下,算法可在当 前搜索范围内获得已搜索空间内的机载多传感器任 务分配的最优解,如表 3 所示。

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Summary

Introduction

西北工业大学学报 Journal of Northwestern Polytechnical University https: / / doi.org / 10.1051 / jnwpu / 20183640722 史国庆1, 武凡1, 张林1, 张舒杨2, 郭操2 (1.西北工业大学 电子信息学院, 陕西 西安 710072; 2.沈阳飞机设计研究所, 辽宁 沈阳 110035) 摘 要:分析了机载多传感器任务分配问题的特点,建立了机载多传感器任务分配模型。 为解决传统 粒子群算法存在的局部收敛、收敛较慢等问题,在现有的粒子群算法基础上,调整算法结构与参数,引 入方向系数和远离因子来控制粒子远离最劣解的速度和方向,使其在向最优解移动的同时远离最劣 解;基于改进后的粒子群算法提出了一种以最大探测概率为目标函数的机载多传感器任务分配方法, 并进行了算法仿真。 仿真结果表明,算法可以进行有效的任务分配,并能够提升分配效果。 传感器任务分配的起源可以追溯到 20 世纪 70 年代,Zeng D 采用线性规划的方法研究单平台传感 器追踪多目标的分配问题[1] ;Yan T 以线性规划理 论为基础,使用布尔矩阵定义了一种围绕传感器能 力和有效性开展规划的目标配对方法,利用传感器 性能模型预测传感器对目标执行能力[2] ;Ramdaras 提出了一种以最大检测概率为目标的传感器动态规 划管理方法[3] ;吴巍采用目标与资源的配对函数和 目标优先级两部分作为效能函数基本组成,最后以 效能函数作为目标函数来实现规划[4] 。

Results
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