سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح

| ورود به سامانه | ثبت نام

صفحه اصلی / پانزدهمین کنفرانس ملی و دومین کنفرانس بین المللی فرماندهی و کنترل ایران

به‌کارگیری هوش ازدحامی حیات وحش در فرآیند تعقیب اهداف محترک با استفاده از دسته ریزپرنده‌ها

نویسندگان :

عبدالرضا اسدی قنبری¹ سیدعباس ساداتی‌نژاد²

1- دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران 2- دانشگاه علم و صنعت ایران

کلمات کلیدی :

عملیات‌ شبکه‌محور،پرواز ازدحامی ریزپرنده‌ها،بهینه‌سازی ازدحام ذرات،بهینه‌سازی کلونی مورچه،تعقیب اهداف متحرک

چکیده :

تعقیب اهداف به‌وسیله‌ی ریزپرنده‌ها، فرآیند استفاده از داده‌های فراهم شده‌ی حسگرها و اطلاعات اولیه است تا این امکان را برای یک ریزپرنده‌ی‌ خودمختار مهیا سازد که بتواند بهترین مسیر را برای رسیدن به موقعیت حمله به آن اهداف پیدا نماید. در فرآیند تعقیب هدف با استفاده از ریزپرنده‌، گام‌های اصلی عبارتند از: 1) ساخت مدل‌های ریاضی که به‌طور مؤثر وظایف و اهداف خاص آن حوزه را بیان کرده و محدودیت‌های مربوطه را ترسیم کند و 2) روش‌بهینه‌سازی که بهترین راه‌حل‌های ممکن را براساس مدل طراحی شده، ارائه نماید. از این‌رو، در این مقاله مجموع میزان اختلاف جهت ریزپرنده‌ها و هدف و مجموع احتمال بقای ریزپرنده‌ها در مدل‌سازی فرآیند تعقیب هدف به‌عنوان توابع برازش راه‌حل پیشنهادی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این مدل موقعیت، سرعت و اختلاف زاویه‌ی ریزپرنده نسبت به هدف به‌عنوان متغیرهای مسأله باید به‌گونه‌ای انتخاب شوند که با رعایت قیود حاکم بر فضای مسأله، این توابع برازش بهینه گردند. این قیود عبارتند از: قید ماندن در مجاورت هدف، قید اختلاف سرعت میان پرنده و هدف، قید تغییر جهت، قید اختلاف جهت و قيد عدم‌اصابت به عوارض و موانع، در گام آخر به‌منظور تعیین مسیر بهینه در فرآیند تعقیب اهداف متحرک از دو الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات و بهینه‌سازی کلونی مورچه به‌منظور هدایت ازدحام ریزپرنده‌ها استفاده می‌گردد. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که الگوریتم PSO سریع‌تر بوده و دارای همگرایی و تنوع بهتری است، درحالی‌که الگوریتم ACO می‌تواند مسیر حرکت را در خروجی تولید کرده و زمان اجرای آن در اجراهای مختلف دارای میزان انحراف از معیار کمتری است. بررسی نتایج به‌دست آمده حاکی از آن است که توابع برازش، قیود و الگوریتم بهینه‌سازی پیشنهادی در شرایط دنیای واقعی دارای کارایی بسیار مطلوبی است و می‌تواند پاسخ‌گوی اغلب نیازهای عملیاتی فرماندهان در این حوزه باشد.