基于群体智能算法的无人机蜂群拓扑构型方法

摘要

面向特定任务场景，无人机蜂群需要通过拓扑构型自主形成特定的拓扑形状以实现高效群体协同机制。拓扑构型通常包含从初始拓扑到目标拓扑的最佳映射和最优拓扑构型位置这两个问题，它们相互影响并直接关系到无人机蜂群的全局能量消耗。基于全局能耗最小化为目标的无人机蜂群拓扑构型联合优化模型，建立了基于群体智能算法的一般化求解框架，给出了基于灰狼优化算法(GWO)、均衡优化算法(EO)和穷富优化算法(PRO)的具体求解方法，并讨论了基于群体智能算法求解优化模型的加速收敛策略。仿真结果证明了该无人机蜂群拓扑构型方法的有效性。在典型拓扑构型场景下，该优化方法在8次迭代内即可实现算法收敛。

关键词

全局能耗 / 联合优化 / 群体智能 / 拓扑构型 / 无人机蜂群