کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8057817 1520058 2018 14 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Cooperative multiple task assignment problem with stochastic velocities and time windows for heterogeneous unmanned aerial vehicles using a genetic algorithm
ترجمه فارسی عنوان
مشکل تکلیف چندگانه تعاونی با سرعت تصادفی و پنجره زمان برای وسایل نقلیه هوایی ناوگان بدون سرنشین با استفاده از یک الگوریتم ژنتیک
کلمات کلیدی
برنامه ریزی تصادفی، مشکل تخصیص وظیفه وسایل نقلیه بدون سرنشین هواپیما، الگوریتم ژنتیک، هماهنگی مسیر،
ترجمه چکیده
در این مقاله، یک مسئله بهینه سازی ترکیبی که به عنوان یک مسئله تخصیص چندگانه تعاونی با سرعت تصادفی و پنجره های زمانی برای وسایل نقلیه هوایی ناوگان بدون سرنشین طراحی شده است، در قالب یک مدل برنامه ریزی تصادفی دو مرحله ای مورد مطالعه قرار گرفته است. برای ایجاد یک سناریوی ماموریت واقعی، ما انواع مختلفی از محدودیت ها در این مشکل را شامل می شود، مانند محدودیت های سینماتیکی، محدودیت منابع (هر دو سلاح و سوخت) و محدودیت های زمانی (هر دو توابع و پنجره های زمان). با توجه به پیچیدگی محاسباتی فوق العاده مشکل، یک متا اکتیویتور جدید مبتنی بر الگوریتم ژنتیک اصلاح شده برای بهبود حل این مسئله تخصیص وظیفه تصادفی پیشنهاد شده است. پس از به دست آوردن راه حل عملی، مجموعه ای از مسیرهای پرواز واقعی بوسیله یک فرایند هماهنگ سازی مسیر با توجه به الزامات اولویت کار ایجاد می شود. در بخش شبیه سازی، اثر الگوریتم پیشنهاد شده، هر دو در قابلیت جستجو و سرعت همگرا، با مقایسه با الگوریتم جستجوی تصادفی نشان داده شده است. علاوه بر این، ماهیت تصادفی این مشکل ناشی از سرعت پرواز تصادفی نیز با مقایسه با یک مدل قطعی نشان داده شده است. علاوه بر این، مسیرهای پرواز واقعی که با تمام محدودیتهای زمان مواجه می شوند، برای این مسئله تخصیص وظیفه تصادفی نمایش داده می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی هوافضا
چکیده انگلیسی
In this paper, a combinatorial optimization problem, formulated as a cooperative multiple task assignment problem with stochastic velocities and time windows for heterogeneous unmanned aerial vehicles, is studied in the form of a two-stage stochastic programming model. To create a more realistic mission scenario, we involve several types of constraints in this problem, such as kinematic constraints, resource constraints (both boarded weapons and fuels), and time constraints (both task sequences and time windows). Due to the prohibitive computational complexity of the problem, a novel meta-heuristic based on a modified genetic algorithm is proposed to improve the solution of this stochastic task assignment problem. After a feasible solution is obtained, a set of actual flight paths will be created by a path coordination process according to the requirements of the task precedence. In the simulation part, the effect of the proposed algorithm, both on searching capability and convergence speed, is demonstrated by comparison with the random search algorithm. Moreover, the stochastic nature of this problem caused by the stochastic flight velocities is also illustrated by comparison with a deterministic model. Additionally, actual flight trajectories meeting all time constraints are displayed for this stochastic task assignment problem.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Aerospace Science and Technology - Volume 76, May 2018, Pages 112-125
نویسندگان
, , , , ,