[發(fā)明專利]無人機執(zhí)行多任務(wù)的分配方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710392402.4
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107103164B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅賀;梁崢崢;胡笑旋;朱默寧;王國強;馬華偉;靳鵬;夏維;牛艷秋;方向
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/15;G06N3/12
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

1.一種無人機執(zhí)行多任務(wù)的分配方法，其特征在于，包括：

S1、獲取無人機和多個目標點的位置信息，以及所述無人機和風場的運動參數(shù)；

S2、根據(jù)所述無人機和所述多個目標點的位置信息和預設(shè)遺傳算法，構(gòu)建以歐式飛行路徑為個體的初始種群；

S3、根據(jù)所述初始種群、無人機和風場的運動參數(shù)確定無人機飛行狀態(tài)和無人機完成歐式飛行路徑的航跡段的航行時間，根據(jù)所述航跡段的航行時間和SUAV-VS-EVRP模型獲取初始種群中染色體對應的航行時間；

S4、基于遺傳算法，對初始種群中染色體進行交叉、變異處理，并在達到預定迭代次數(shù)后，選取航行時間最短的染色體對應的歐式飛行路徑作為所述無人機的最優(yōu)飛行路徑；

其中，S3包括：

根據(jù)其目標點被訪問順序?qū)⒚總€染色體對應的歐式飛行路徑分為多個航跡段；

根據(jù)每個航跡段對應的起始點的坐標以及終止點的坐標，結(jié)合風場參數(shù)確定無人機飛行狀態(tài)，獲取所述無人機完成所述航跡段的航行時間，包括：

采用以下公式計算獲取無人機由目標點T_j出發(fā)飛至目標點T_k航跡段的航行時間：

其中，T_j為起始點，T_k為終止點，T表示目標點的集合,V_g為無人機在上述兩目標點間的地速；

采用以下公式計算獲取無人機的地速：

其中，V_a表示空速大小，β_a表示空速航向角，V_g表示地速的大小，β_g表示地速航向角，V_w表示風速大小，β_w表示風向；

采用以下公式計算獲取無人機在T_j和T_k兩點間的歐氏距離：

其中，X,Y分別表示對應目標點橫、縱坐標；

根據(jù)每個航跡段對應的航行時間獲取所述染色體對應的航行時間，包括：

根據(jù)SUAV-VS-EVRP模型獲取航行時間：

其約束條件為：

其中：T表示無人機目標點的集合，T₀表示UAVs的起點，表示無人機由目標點T_j出發(fā)飛至目標點T_k的航行時間，是一個二元決策變量，且當UAV經(jīng)T_j飛行至T_k時，則的值為1，否則的值為0，N_T表示目標點的數(shù)量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述無人機和所述多個目標點的位置信息和預設(shè)遺傳算法，構(gòu)建以歐式飛行路徑為個體的初始種群包括：

根據(jù)預設(shè)遺傳算法的編碼方式進行染色體編碼生成預定規(guī)模的初始種群；所述染色體由目標點信息組成；其中所述目標點屬于集合T₀表示UAVs的起點，N_T表示目標點數(shù)量；

所述染色體為所述目標點的隨機全排列。