兵工学报 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (9): 2650-2660.doi: 10.12382/bgxb.2022.1163
所属专题: 智能系统与装备技术
叶闻语1, 王春阳1,*(), 于金阳2, 拓明侃1, 王子硕2
收稿日期:
2022-11-30
上线日期:
2023-05-29
通讯作者:
YE Wenyu1, WANG Chunyang1,*(), YU Jinyang2, TUO Mingkan1, WANG Zishuo2
Received:
2022-11-30
Online:
2023-05-29
摘要:
针对液晶光学相控阵单光束扫描周期长、捕获效率低的问题,提出基于贪心遗传算法的液晶光学相控阵多光束扫描方法。利用多个液晶光学相控阵实现互相独立扫描的多个光束,在用多光束对多个动态目标进行扫描时,根据目标已知的大小、位置以及速度信息,设计基于贪心遗传算法的多光束扫描方法,使用目标捕获效率作为目标函数,对每个光束分配待扫描的目标,并确定多个目标的扫描顺序;搭建液晶光学相控阵多光束扫描平台,在不同的目标数量、目标移动速度以及不同的光斑半径等条件下,对所提的扫描方法进行仿真以及实验验证。研究结果表明:相较于传统扫描方法,基于贪心遗传算法的多光束扫描方法不仅有效地缩短了扫描周期,而且提高了动态目标的捕获效率。
中图分类号:
叶闻语, 王春阳, 于金阳, 拓明侃, 王子硕. 基于贪心遗传算法的液晶光学相控阵多光束扫描[J]. 兵工学报, 2023, 44(9): 2650-2660.
YE Wenyu, WANG Chunyang, YU Jinyang, TUO Mingkan, WANG Zishuo. Multi-beam Scanning of Liquid Crystal Optical Phased Array Based on Greedy Algorithm[J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(9): 2650-2660.
捕获效率和对应的 遗传代数 | 序号 | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |
遗传30代时捕获效率 | 0.8315 | 0.8344 | 0.8313 | 0.8337 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8326 | 0.8344 | 0.8311 | 0.8315 | 0.8344 |
最大捕获效率 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8337 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8341 | 0.8344 |
最大捕获效率的遗传代数 | 84 | 8 | 94 | 27 | 5 | 19 | 63 | 6 | 80 | 92 | 9 |
捕获效率和对应的 遗传代数 | 序号 | ||||||||||
12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 平均值 | ||
遗传30代时捕获效率 | 0.8319 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8331 | 0.8344 | 0.8337 | 0.8341 | 0.8344 | 0.8334 | |
最大捕获效率 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8337 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8343 | |
最大捕获效率的遗传代数 | 49 | 11 | 16 | 12 | 60 | 14 | 29 | 63 | 24 |
表1 20次重复实验中贪心遗传算法迭代的最大捕获效率以及对应的遗传代数(遗传代数为100)
Table 1 Material optimal capture efficiency and iteration number during 20 iterations of the greedy genetic algorithm (Genetic algebra=100)
捕获效率和对应的 遗传代数 | 序号 | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |
遗传30代时捕获效率 | 0.8315 | 0.8344 | 0.8313 | 0.8337 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8326 | 0.8344 | 0.8311 | 0.8315 | 0.8344 |
最大捕获效率 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8337 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8341 | 0.8344 |
最大捕获效率的遗传代数 | 84 | 8 | 94 | 27 | 5 | 19 | 63 | 6 | 80 | 92 | 9 |
捕获效率和对应的 遗传代数 | 序号 | ||||||||||
12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 平均值 | ||
遗传30代时捕获效率 | 0.8319 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8331 | 0.8344 | 0.8337 | 0.8341 | 0.8344 | 0.8334 | |
最大捕获效率 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8337 | 0.8344 | 0.8344 | 0.8343 | |
最大捕获效率的遗传代数 | 49 | 11 | 16 | 12 | 60 | 14 | 29 | 63 | 24 |
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