【通信优化】基于粒子群优化行为控制实现无人机多跳 Ad-hoc 网络优化部署附matlab代码和复现论文
  sighgy4X1iDp 2023年11月02日 26 0

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⛄ 内容介绍

通信优化一直是无人机多跳 Ad-hoc 网络部署中的一个重要问题。为了解决这个问题,可以利用粒子群优化行为控制的方法进行优化。

粒子群优化是一种模拟鸟群或鱼群行为的优化算法。在这种算法中,每个个体被称为粒子,它们通过交流信息来寻找最优解。在无人机多跳 Ad-hoc 网络优化部署中,粒子群优化行为控制可以用来优化无人机之间的通信。

在这个问题中,我们可以将每个粒子看作是一个无人机。每个粒子都有自己的位置和速度,它们通过交流信息来调整自己的位置和速度,以找到最优的通信方式。通过不断迭代和优化,粒子群可以找到最佳的通信策略。

通过粒子群优化行为控制,无人机可以根据当前的通信情况来调整自己的位置和速度。如果一个无人机发现自己的通信质量较差,它可以通过与其他无人机交流信息来调整自己的位置和速度,以改善通信质量。相反,如果一个无人机发现自己的通信质量较好,它可以通过与其他无人机交流信息来帮助其他无人机调整位置和速度,以提高整个网络的通信质量。

通过粒子群优化行为控制,无人机多跳 Ad-hoc 网络的通信质量可以得到显著提高。每个无人机都可以根据当前的通信情况来调整自己的行为,以最大程度地提高整个网络的通信效率。这种方法不仅可以优化无人机之间的通信,还可以提高整个网络的覆盖范围和可靠性。

总之,基于粒子群优化行为控制的方法可以实现无人机多跳 Ad-hoc 网络的优化部署。通过调整无人机的位置和速度,可以提高通信质量和网络效率。这种方法可以应用于各种无人机多跳 Ad-hoc 网络的场景,为无人机通信优化提供了一种有效的解决方案。


⛄ 部分代码

function model=CreateModel2()

    H = imread('ChrismasTerrain.tif'); % Get elevation data
    H (H < 0) = 0;
    MAPSIZE_X = size(H,2); % x index: columns of H
    MAPSIZE_Y = size(H,1); % y index: rows of H
    [X,Y] = meshgrid(1:MAPSIZE_X,1:MAPSIZE_Y); % Create all (x,y) points to plot
    
    % Map limits
    xmin= 1;
    xmax= MAPSIZE_X;
    
    ymin= 1;
    ymax= MAPSIZE_Y;
    
    zmin = 100;
    zmax = 200;  
    
    % Threats as cylinders
    R1=30;  % Radius
    x1 = 400; y1 = 500; z1 = 100; % center

    R2=35;  % Radius
    x2 = 600; y2 = 400; z2 = 150; % center

    R3=35;  % Radius
    x3 = 430; y3 = 410; z3 = 150; % center

    R4=40;  % Radius
    x4 = 300; y4 = 200; z4 = 150; % center

    R5=50;  % Radius
    x5 = 650; y5 = 500; z5 = 150; % center

    R6=30;  % Radius
    x6 = 750; y6 = 750; z6 = 150; % center
    
    R7=25;  % Radius
    x7 = 200; y7 = 300; z7 = 150; % center
    
    R8=40;  % Radius
    x8 = 300; y8 = 500; z8 = 150; % center
    
    R9=50;  % Radius
    x9 = 550; y9 = 600; z9 = 150; % center
    
    R10=35;  % Radius
    x10 = 650; y10 = 650; z10 = 150; % center
    
    R11=30;  % Radius
    x11 = 500; y11 = 800; z11 = 150; % center
    
    R12=45;  % Radius
    x12 = 800; y12 = 400; z12 = 150; % center
    
    R13=40;  % Radius
    x13 = 900; y13 = 650; z13 = 150; % center
    
    R14=35;  % Radius
    x14 = 800; y14 = 650; z14 = 150; % center
 
    % Start and end position
    start = [200,100,100];
    start(3) = start(3) + H(round(start(2)),round(start(1)));
    
%     goals = [[700,200,150];
%              [900,500,150];
%              [800,800,150];
%              [500,700,150]];
%          
%     for i = 1:size(goals,1)
%         goals(i,3) = goals(i,3) + H(round(goals(i,2)),round(goals(i,1)));
%     end

    goal = [800,850,150];
    goal(3) = goal(3) + H(round(goal(2)),round(goal(1)));
    
    % Incorporate map and searching parameters to a model
    model.start = start;
    model.goal = goal;
    
    model.xmin=xmin;
    model.xmax=xmax;
    model.ymin=ymin;
    model.ymax=ymax;
    model.zmin=zmin;
    model.zmax=zmax;
    
    model.MAPSIZE_X = MAPSIZE_X;
    model.MAPSIZE_Y = MAPSIZE_Y;
    
    model.X = X;
    model.Y = Y;
    model.H = H;
    model.threats = [x1 y1 z1 R1;x2 y2 z2 R2; x3 y3 z3 R3; x4 y4 z4 R4; ...
        x5 y5 z5 R5;x6 y6 z6 R6; x7 y7 z7 R7; x8 y8 z8 R8; x9 y9 z9 R9; ...
        x10 y10 z10 R10; x11 y11 z11 R11; x12 y12 z12 R12; x13 y13 z13 R13; ...
        x14 y14 z14 R14];
%     PlotTopView(0,model)
end

⛄ 运行结果

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1 各类智能优化算法改进及应用

生产调度、经济调度、装配线调度、充电优化、车间调度、发车优化、水库调度、三维装箱、物流选址、货位优化、公交排班优化、充电桩布局优化、车间布局优化、集装箱船配载优化、水泵组合优化、解医疗资源分配优化、设施布局优化、可视域基站和无人机选址优化

2 机器学习和深度学习方面

卷积神经网络(CNN)、LSTM、支持向量机(SVM)、最小二乘支持向量机(LSSVM)、极限学习机(ELM)、核极限学习机(KELM)、BP、RBF、宽度学习、DBN、RF、RBF、DELM、XGBOOST、TCN实现风电预测、光伏预测、电池寿命预测、辐射源识别、交通流预测、负荷预测、股价预测、PM2.5浓度预测、电池健康状态预测、水体光学参数反演、NLOS信号识别、地铁停车精准预测、变压器故障诊断

2.图像处理方面

图像识别、图像分割、图像检测、图像隐藏、图像配准、图像拼接、图像融合、图像增强、图像压缩感知

3 路径规划方面

旅行商问题(TSP)、车辆路径问题(VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等)、无人机三维路径规划、无人机协同、无人机编队、机器人路径规划、栅格地图路径规划、多式联运运输问题、车辆协同无人机路径规划、天线线性阵列分布优化、车间布局优化

4 无人机应用方面

无人机路径规划、无人机控制、无人机编队、无人机协同、无人机任务分配

5 无线传感器定位及布局方面

传感器部署优化、通信协议优化、路由优化、目标定位优化、Dv-Hop定位优化、Leach协议优化、WSN覆盖优化、组播优化、RSSI定位优化

6 信号处理方面

信号识别、信号加密、信号去噪、信号增强、雷达信号处理、信号水印嵌入提取、肌电信号、脑电信号、信号配时优化

7 电力系统方面

微电网优化、无功优化、配电网重构、储能配置

8 元胞自动机方面

交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长

9 雷达方面

卡尔曼滤波跟踪、航迹关联、航迹融合








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最后一次编辑于 2023年11月08日 0

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