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《哈尔滨工程大学》 2010年
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基于信息熵遗传算法的舰船导航路径规划技术研究

李魁星  
【摘要】: 随着科技的不断进步,舰船导航正逐渐向智能化的方向发展。其中路径规划是舰船智能航行的关键技术之一。本文以舰船路径规划为背景,以电子海图系统为平台,对舰船在真实海洋环境下的路径规划问题进行了深入的研究。将信息熵理论与遗传算法相结合,并根据路径规划技术特点,提出了应用于路径规划领域的信息熵遗传算法,克服了传统遗传算法在路径规划时耗时长、易陷入局部解的缺点。 针对电子海图显示特点,本文采用多边形障碍表达方式和路径点编码方式,并将遗传算法作为基本算法;为描述种群多样性,重点研究了信息熵原理,提出了基于栅格思想的路径种群熵概念,实现了种群多样性的测量;在此基础上,进一步提出了基于路径种群熵的双轮盘赌选择策略,给出了基于路径种群熵的自适应交叉、变异概率计算公式,达到了在算法前期保持种群多样性,而在算法后期加快收敛速度的目的,提高了算法性能,克服了算法缺陷;提出了先启发生成再优化的初始种群生成方法,提高了初始种群的个体质量;提出了基于区域的碰撞检测方法,减少了检测次数,提高了算法效率。 最后,利用本文设计算法进行了路径规划仿真,得到了理想的结果,验证了本文算法的有效性。同时与原有的自适应遗传算法进行了仿真对比,通过实际效果的差异验证了本文算法的优越性。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:U675.7

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张丹;三峡回水变动区船舶航行路径优化及三维环境仿真研究[D];武汉理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王重雷;基于微分进化算法的舰船导航路径规划技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
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3 马晓岩,倪骏;一种改进型遗传算法及其收敛性分析[J];系统工程与电子技术;2000年09期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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8 张志华;王莉;刘洪;;最大化网络广告收入的投放决策[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 郭玉堂;刘路路;;基于佳点集遗传算法的边缘检测[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 刘向;邹逢兴;张湘平;高政;;面向节能的混合流水车间调度方法的研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张杏莉;几何约束求解关键问题研究[D];山东科技大学;2010年
2 樊建聪;分布估计学习算法研究[D];山东科技大学;2010年
3 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 戴运桃;粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 曹宇;利用遗传算法对声障板优化设计的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 王作为;具有认知能力的智能机器人行为学习方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 毛宇峰;水下机器人系统体系结构及避障控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 陈得宇;基于MAS的智能电压控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 时长江;豆科类杂草种子图像识别系统研究[D];中国海洋大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
2 汪步云;水下作业机械手抓取力伺服控制的研究[D];安徽工程大学;2010年
3 赫英毅;毫米波段基于TE_(21)模差网络设计[D];中国工程物理研究院;2009年
4 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
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6 罗婷婷;飞机钣金叠板数控套裁下料软件系统的研究[D];南昌航空大学;2010年
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8 张静;协同产品开发过程规划方法研究[D];山东科技大学;2010年
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10 王辉;基于改进遗传算法的物流配送路径优化研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张祥银;段海滨;余亚翔;;基于微分进化的多UAV紧密编队滚动时域控制[J];中国科学:信息科学;2010年04期
2 王德春;陈利敏;张孝芳;;基于A~*算法的舰船最佳航线选择[J];青岛大学学报(自然科学版);2005年04期
3 马占良;戴升;白彦芳;;VB与FORTRAN混合编程的实现[J];青海气象;2007年04期
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5 陈界仁;刘云;杨涛;;数字航道构建研究——以赣江樟树南昌河段为例[J];人民长江;2006年07期
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 张尚弘;都江堰水资源可持续利用及三维虚拟仿真研究[D];清华大学;2004年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
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中国硕士学位论文全文数据库 前8条
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7 张晓丽;基于微分进化算法的机器人路径规划方法[D];大连理工大学;2006年
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