无人机航迹规划:五种最新智能优化算法(SWO、COA、LSO、GRO、LO)求解无人机路径规划MATLAB

一、五种算法(SWO、COA、LSO、GRO、LO)简介

1、蜘蛛蜂优化算法SWO

蜘蛛蜂优化算法(Spider wasp optimizer,SWO)由Mohamed Abdel-Basset等人于2023年提出,该算法模型雌性蜘蛛蜂的狩猎、筑巢和交配行为,具有搜索速度快,求解精度高的优势。VRPTW(MATLAB):蜘蛛蜂优化算法SWO求解带时间窗的车辆路径问题VRPTW(提供参考文献及MATLAB代码)-CSDN博客

参考文献:

1\]Abdel-Basset, M., Mohamed, R., Jameel, M. et al. Spider wasp optimizer: a novel meta-heuristic optimization algorithm. Artif Intell Rev (2023). Spider wasp optimizer: a novel meta-heuristic optimization algorithm \| SpringerLink #### 2、小龙虾[优化算法](https://so.csdn.net/so/search?q=%E4%BC%98%E5%8C%96%E7%AE%97%E6%B3%95&spm=1001.2101.3001.7020 "优化算法")COA 小龙虾优化算法(Crayfsh optimization algorithm,[COA](https://so.csdn.net/so/search?q=COA&spm=1001.2101.3001.7020 "COA"))由Jia Heming 等人于2023年提出,该算法模拟小龙虾的避暑、竞争和觅食行为,具有搜索速度快,搜索能力强,能够有效平衡全局搜索和局部搜索的能力。[多目标优化算法:基于非支配排序的小龙虾优化算法(NSCOA)MATLAB_IT猿手的博客-CSDN博客](https://blog.csdn.net/weixin_46204734/article/details/132939275 "多目标优化算法:基于非支配排序的小龙虾优化算法(NSCOA)MATLAB_IT猿手的博客-CSDN博客") 参考文献: \[1\] Jia, H., Rao, H., Wen, C. et al. Crayfish optimization algorithm. Artif Intell Rev (2023). Crayfish optimization algorithm \| SpringerLink #### 3、[光谱](https://so.csdn.net/so/search?q=%E5%85%89%E8%B0%B1&spm=1001.2101.3001.7020 "光谱")优化算法LSO 光谱[优化算法](https://so.csdn.net/so/search?q=%E4%BC%98%E5%8C%96%E7%AE%97%E6%B3%95&spm=1001.2101.3001.7020 "优化算法")(Light Spectrum Optimizer,LSO)由Mohamed Abdel-Basset等人于2022年提出。[MD-MTSP:光谱优化算法LSO求解多仓库多旅行商问题MATLAB(可更改数据集,旅行商的数量和起点)_IT猿手的博客-CSDN博客](https://blog.csdn.net/weixin_46204734/article/details/132221896 "MD-MTSP:光谱优化算法LSO求解多仓库多旅行商问题MATLAB(可更改数据集,旅行商的数量和起点)_IT猿手的博客-CSDN博客") 参考文献: \[1\]Abdel-Basset M, Mohamed R, Sallam KM, Chakrabortty RK. Light Spectrum Optimizer: A Novel Physics-Inspired Metaheuristic Optimization Algorithm. Mathematics. 2022; 10(19):3466. Mathematics \| Free Full-Text \| Light Spectrum Optimizer: A Novel Physics-Inspired Metaheuristic Optimization Algorithm #### 4、淘金优化算法GRO 淘金优化算法(Gold rush optimizer,GRO)由Kamran Zolf于2023年提出,其灵感来自淘金热,模拟淘金者进行黄金勘探行为。[VRPTW(MATLAB):淘金优化算法GRO求解带时间窗的车辆路径问题VRPTW(提供参考文献及MATLAB代码)-CSDN博客](https://blog.csdn.net/weixin_46204734/article/details/134023570 "VRPTW(MATLAB):淘金优化算法GRO求解带时间窗的车辆路径问题VRPTW(提供参考文献及MATLAB代码)-CSDN博客") 参考文献: K. Zolfi. **Gold rush optimizer: A new population-based metaheuristic algorithm**. Operations Research and Decisions 2023: 33(1), 113-150. DOI 10.37190/ord230108 #### 5、狐猴[优化算法](https://so.csdn.net/so/search?q=%E4%BC%98%E5%8C%96%E7%AE%97%E6%B3%95&spm=1001.2101.3001.7020 "优化算法") 狐猴优化算法(**Lemurs Optimizer,LO** )由Ammar Kamal Abasi等人于2022年提出,该算法模拟狐猴的跳跃和跳舞行为,具有结构简单,思路新颖,搜索速度快等优势。[单目标应用:基于狐猴优化算法(Lemurs Optimizer,LO)的微电网优化调度MATLAB_IT猿手的博客-CSDN博客](https://blog.csdn.net/weixin_46204734/article/details/133391050 "单目标应用:基于狐猴优化算法(Lemurs Optimizer,LO)的微电网优化调度MATLAB_IT猿手的博客-CSDN博客") 参考文献: \[1\]Abasi AK, Makhadmeh SN, Al-Betar MA, Alomari OA, Awadallah MA, Alyasseri ZAA, Doush IA, Elnagar A, Alkhammash EH, Hadjouni M.**Lemurs Optimizer: A New Metaheuristic Algorithm for Global Optimization.** Applied Sciences. 2022; 12(19):10057. Applied Sciences \| Free Full-Text \| Lemurs Optimizer: A New Metaheuristic Algorithm for Global Optimization ### 二、模型简介 [单个无人机三维路径规划问题及其建模_IT猿手的博客-CSDN博客](https://blog.csdn.net/weixin_46204734/article/details/132482288?spm=1001.2014.3001.5502 "单个无人机三维路径规划问题及其建模_IT猿手的博客-CSDN博客") 参考文献: \[1\]胡观凯,钟建华,李永正,黎万洪.基于IPSO-[GA算法](https://so.csdn.net/so/search?q=GA%E7%AE%97%E6%B3%95&spm=1001.2101.3001.7020 "GA算法")的无人机三维路径规划\[J\].现代电子技术,2023,46(07):115-120 ### 三、SWO、COA、LSO、GRO、LO求解无人机路径规划 (1)部分代码 ``` close all clear   clc 、warning off; %% 三维路径规划模型定义 global startPos goalPos N N=2;%待优化点的个数(可以修改) startPos = [10, 10, 80]; %起点(可以修改) goalPos = [80, 90, 150]; %终点(可以修改) SearchAgents_no=30; % 种群大小(可以修改) Function_name='F1'; %F1:随机产生地图 F2:导入固定地图 Max_iteration=100; %最大迭代次数(可以修改) % Load details of the selected benchmark function [lb,ub,dim,fobj]=Get_Functions_details(Function_name); AlgorithmName={'SWO','COA','LSO','GRO','LO'};%算法名称 addpath('./AlgorithmCode/')%添加算法路径 bestFit=[];%保存各算法的最优适应度值 for i=1:size(AlgorithmName,2)%遍历每个算法,依次求解当前问题 Algorithm=str2func(AlgorithmName{i});%获取当前算法名称,并将字符转换为函数 [Best_score,Best_pos,Convergence_curve]=Algorithm(SearchAgents_no,Max_iteration,lb,ub,dim,fobj);%当前算法求解 %将当前算法求解结果放入data中 data(i).Best_score=Best_score;%保存该算法的Best_score到data data(i).Best_pos=Best_pos;%保存该算法的Best_pos到data data(i).Convergence_curve=Convergence_curve;%保存该算法的Convergence_curve到data bestFit=[bestFit data(i).Best_score]; end %%  画各算法的直方图 figure  bar(bestFit) ylabel('无人机飞行路径长度'); set(gca,'xtick',1:1:size(AlgorithmName,2)); set(gca,'XTickLabel',AlgorithmName) saveas(gcf,'./Picture/直方图.jpg') %将图片保存到Picture文件夹下面 %%  画收敛曲线 strColor={'r-','g-','b-','k-','m-','c-','y-'}; figure for i=1:size(data,2) plot(data(i).Convergence_curve,strColor{i},'linewidth',1.5)%semilogy hold on end xlabel('迭代次数'); ylabel('无人机飞行路径长度'); legend(AlgorithmName,'Location','Best') saveas(gcf,'./Picture/收敛曲线.jpg') %将图片保存到Picture文件夹下面 %% 显示三维图并保存 path=plotFigure(data,AlgorithmName,strColor);%path是各算法求解的无人机路径 saveas(gcf,'./Picture/路径曲线(三维).jpg') %将图片保存到Picture文件夹下面 %% 显示二维图并保存 view(2) saveas(gcf,'./Picture/路径曲线(二维).jpg') %将图片保存到Picture文件夹下面 ``` (2)部分结果 ![](https://file.jishuzhan.net/article/1723219711497342978/f78351029f57f1bae1d071abb538da55.webp) ![](https://file.jishuzhan.net/article/1723219711497342978/fc9383c3900da313d464aede905c6322.webp) ![](https://file.jishuzhan.net/article/1723219711497342978/ae94929fad51c56f502aba133666a55f.webp) ![](https://file.jishuzhan.net/article/1723219711497342978/b2c780b5785446cb638e28e888515219.webp) ### 四、完整MATLAB代码

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