摘要:
针对大范围山地环境下无人机电力巡检任务中地形复杂、任务点分布范围大以及任务分配和路径规划效率低的问题, 提出一种基于黑翅鸢–北极海雀的混合优化器(HBAO), 实现无人机任务分配和路径规划的协同优化。首先, 根据总飞行距离、平均飞行高度和地形威胁等约束条件, 建立优化目标函数。然后, 通过改进基于距离权重的随机步长搜索策略, 优化黑翅鸢算法的捕食阶段, 增强算法的全局搜索能力。再后, 引入基于适应度和距离的最优个体选择(FDB)策略, 强化黑翅鸢算法在迁徙阶段的全局搜索效率和优化精度。最后, 引入北极海雀算法的合作捕食机制, 通过个体协作来更新位置, 有效地提升算法跳出局部最优的能力, 确保全局搜索的多样性和搜索效率。选取秦岭局部地区的数字高程模型(DEM)进行仿真实验, 结果表明, 在巡检任务点繁多的情况下, 基于黑翅鸢–北极海雀混合优化算法的综合性能优于6种对比算法, 且全局代价显著降低。
韩科磊, 黄鹤, 杨澜, 王会峰, 高涛. 基于黑翅鸢–北极海雀混合优化器的多无人机电力巡检任务分配[J]. 北京大学学报(自然科学版), 2026, 62(1): 75-87.
HAN Kelei, HUANG He, YANG Lan, WANG Huifeng, GAO Tao.
Multi-UAV Inspection Task Allocation for Power Transmission Lines Based on Hybrid Black-winged Kite and Arctic Puffin Optimizer
[J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, 2026, 62(1): 75-87.