摘要:
启发式算法被广泛用于移动巡检单元的路径规划中。然而在一些特殊场合(例如南极中山站), 有限的通信带宽、能源和计算能力要求移动巡检单元在路径规划算法中更有效率。为了解决上述困难, 本研究提出了1个网络交换和分布式通信设施的设计方案, 并将其作为实现数字孪生传感网络的基础。同时, 本研究提出了1种改进型灰狼优化的路径规划算法, 结合联邦学习机制, 以提高路径规划算法的效率, 减少资源消耗。通过一系列的仿真研究和南极中山站现场试验, 验证了该算法在启发式全局路径规划、规划成本评估和区域动态路径规划方面取得了良好的性能。本研究设计的硬件平台功能符合实际任务要求, 新型启发式路径规划算法优于同类其他算法, 联邦学习机制提高了规划算法中参数设置的效率, 算法模型使南极中山站移动巡检单元的路径规划更加高效和可靠。
王煜尘 祝标 郭井学 窦银科 姚旭 孙阳. 基于联邦学习的中山站移动传感单元启发式路径规划算法研究[J]. 极地研究, 2023, 35(3): 392-404.
Wang Yuchen, Zhu Biao, Guo Jingxue, Dou Yinke, Yao Xu, Sun Yang.
Application of a heuristic path planning algorithm for mobile sensing units in Zhongshan Station based on a federated learning mechanism
[J]. Chinese Journal of Polar Research, 2023, 35(3): 392-404.