基于多策略改进麻雀搜索算法的无人艇路径规划

摘要

为获得高性能无人艇（USV）的航行路径，提出一种基于多策略改进的麻雀搜索算法（MISSA）。首先，设计了带转向角惩罚项的适应度函数；其次，利用黄金正弦法与参数自螺旋设定对位置更新策略进行改进，同时，在位置更新过程中加强了麻雀个体间的信息交流，以平衡全局探索与局部搜索过程；再次，引入混沌圆映射以提高初始麻雀种群的质量和多样性；最后，设计了局部搜索优化机制以解决原始麻雀算法（SSA）容易陷入局部最优的问题，得到适应度更佳的全局路径。仿真结果表明，相较改进A^*、结合遗传的改进蚁群及原始SSA等三种优秀算法，本文MISSA算法在路径距离、转向角度与次数等关键性能指标上均表现最佳，为无人艇自主安全运行提供了一种有效途径。

关键词

无人艇(USV) / 全局路径规划 / 麻雀搜索算法(SSA) / 转向角惩罚 / 局部搜索优化机制