برنامه‌ ریزی برخط مسیر موشک در یک محیط پویا با استفاده از یک الگوریتم ابتکاری

نویسندگان

1 گروه ریاضی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه خاتم الانبیاء (ص)، تهران، ایران

2 دانشکده علوم پایه، دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص)، تهران

3 دانشکده علوم پایه، دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص)، تهران

doi
10.22034/joae.2023.374295.1145
چکیده

در این پژوهش هدف یافتن کوتاه‌ترین مسیر، بدون برخورد با موانع موجود برای هدایت یک موشک به صورت برخط از بین موانع ثابت و متحرک به سمت یک هدف متحرک می‌باشد. حرکت‌های موانع و هدف در وهله اول ناشناخته‌اند ولی پس از کشف و یافتن هدف و موانع، روش پیشنهادی در این مقاله می‌تواند دستوراتی را برای موشک جهت رهگیری هدف تا رسیدن به آن، تولید کند. الگوریتم پیشنهادی این مقاله به‌گونه‌ای طراحی شده که می‌توان اطمینان کرد که موشک با اجتناب کامل از موانع، کوتاه‌ترین مسیر ممکن را یافته و طبق آن به هدف نزدیک شود. از طرفی با توجه به اینکه الگوریتم ارائه شده از همه اطلاعات موجود در محیط استفاده نمی‌کند و جهت کنترل حجم محاسبات در چرخه‌های بعدی، عملیات اصلاحی در الگوریتم مورد استفاده قرار می‌گیرد، لذا الگوریتم پیشنهادی در زمان خیلی کم، به جواب بهینه و دقیق‌تر می‌رسد. همچنین برخی سناریوهای پیچیده‌ای را جهت آزمایش الگوریتم در نرم‌افزار متلب شبیه‌سازی نموده‌ایم که نتایج آن همگرایی الگوریتم در یافتن مسیر بهینه منتهی به هدف متحرک یا ثابت ضمن اجتناب از موانع متحرک یا ثابت، در بازه زمانی مناسب را نشان می‌دهد.