[發(fā)明專利]用于傳感器節(jié)點(diǎn)充電的無人機(jī)調(diào)度方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910339944.4
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號(hào): CN110068337B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙傳信;袁猛;張娜;王濤春;陳付龍;瞿萌;胡桂銀;鄭孝遙
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽師范大學(xué);賽爾網(wǎng)絡(luò)有限公司
• 主分類號(hào): G01C21/20
• 分類號(hào): G01C21/20;G05D1/10
• 代理公司: 北京潤平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 周錕

1.一種用于傳感器節(jié)點(diǎn)充電的無人機(jī)調(diào)度方法，其特征在于，該用于傳感器節(jié)點(diǎn)充電的無人機(jī)調(diào)度方法包括：

獲取無人機(jī)的實(shí)際續(xù)航時(shí)間、規(guī)劃導(dǎo)航路線和所述規(guī)劃導(dǎo)航路線下的所需續(xù)航時(shí)間，所述規(guī)劃導(dǎo)航路線包括無人機(jī)經(jīng)過多個(gè)待充電傳感器節(jié)點(diǎn)的所在位置回到初始位置的路徑；

判斷規(guī)劃導(dǎo)航路線的所述所需續(xù)航時(shí)間是否大于所述實(shí)際續(xù)航時(shí)間，

在判斷結(jié)果為是的情況下，

a)逐次減少所述規(guī)劃導(dǎo)航路線中的待充電傳感器節(jié)點(diǎn)的所在位置，以得到更新后的多個(gè)待充電傳感器節(jié)點(diǎn)的所在位置并基于更新后的多個(gè)待充電傳感器節(jié)點(diǎn)的所在位置獲取更新后的規(guī)劃導(dǎo)航路線，直至更新后的規(guī)劃導(dǎo)航路線的所需續(xù)航時(shí)間小于或等于所述實(shí)際續(xù)航時(shí)間的情況下，將該規(guī)劃導(dǎo)航路線存儲(chǔ)一個(gè)子路線；基于減少的所述待充電傳感器節(jié)點(diǎn)的所在位置重新獲取規(guī)劃導(dǎo)航路線，執(zhí)行b)；

b)判斷重新獲取的該規(guī)劃導(dǎo)航路線的所述所需續(xù)航時(shí)間是否大于所述實(shí)際續(xù)航時(shí)間，

在判斷結(jié)果為是的情況下，返回執(zhí)行步驟a)；

在判斷結(jié)果為否的情況下，基于所存儲(chǔ)的所有子路線和所述重新獲取的規(guī)劃導(dǎo)航路線確定實(shí)際導(dǎo)航路線，控制所述無人機(jī)沿所述實(shí)際導(dǎo)航路線執(zhí)行充電；

該無人機(jī)調(diào)度方法還包括：基于快速擴(kuò)展隨機(jī)樹方法得到規(guī)劃導(dǎo)航路線；

基于快速擴(kuò)展隨機(jī)樹方法得到規(guī)劃導(dǎo)航路線，包括：

獲取物理區(qū)域內(nèi)的地圖信息、起始點(diǎn)和待充電傳感器節(jié)點(diǎn)的所在位置，

在所述物理區(qū)域中任意取一個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)，根據(jù)所述地圖信息判斷該預(yù)設(shè)點(diǎn)和起始點(diǎn)的直線路徑中是否有障礙物，

在判斷結(jié)果為否的情況下，

判定該預(yù)設(shè)點(diǎn)和起始點(diǎn)的距離小于第一預(yù)值時(shí)，將該預(yù)設(shè)點(diǎn)定義為起始點(diǎn)，并存儲(chǔ)該直線路徑；重復(fù)選取預(yù)設(shè)點(diǎn)直至得到所存儲(chǔ)的直線路徑能夠到達(dá)所述待充電傳感器節(jié)點(diǎn)的所在位置；

該無人機(jī)調(diào)度方法還包括：

根據(jù)所述地圖信息判斷該預(yù)設(shè)點(diǎn)和起始點(diǎn)的直線路徑中是否有障礙物，在判斷結(jié)果為是的情況下，重新在所述物理區(qū)域中任意取一個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)，根據(jù)所述地圖信息判斷該重新取的預(yù)設(shè)點(diǎn)和起始點(diǎn)的直線路徑中是否有障礙物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于傳感器節(jié)點(diǎn)充電的無人機(jī)調(diào)度方法，其特征在于，該無人機(jī)調(diào)度方法包括：

判斷規(guī)劃導(dǎo)航路線的所述所需續(xù)航時(shí)間是否大于所述實(shí)際續(xù)航時(shí)間，

在判斷結(jié)構(gòu)為否的情況下，控制所述無人機(jī)沿所述規(guī)劃導(dǎo)航路線執(zhí)行充電。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于傳感器節(jié)點(diǎn)充電的無人機(jī)調(diào)度方法，其特征在于，判定該預(yù)設(shè)點(diǎn)和起始點(diǎn)的距離大于或等于第一預(yù)值時(shí)，重新在所述物理區(qū)域中任意取一個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)，根據(jù)所述地圖信息判斷該重新取的預(yù)設(shè)點(diǎn)和起始點(diǎn)的直線路徑中是否有障礙物。

4.一種應(yīng)用權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的無人機(jī)調(diào)度方法的無人機(jī)調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，該用于傳感器節(jié)點(diǎn)充電的無人機(jī)調(diào)度系統(tǒng)包括：

管理中心，用于獲取無人機(jī)的實(shí)際續(xù)航時(shí)間、規(guī)劃導(dǎo)航路線和所述規(guī)劃導(dǎo)航路線下的所需續(xù)航時(shí)間，所述規(guī)劃導(dǎo)航路線包括無人機(jī)經(jīng)過多個(gè)待充電傳感器節(jié)點(diǎn)的所在位置回到初始位置的路徑，還用于判斷規(guī)劃導(dǎo)航路線的所述所需續(xù)航時(shí)間是否大于所述實(shí)際續(xù)航時(shí)間，在判斷結(jié)果為是的情況下，a)逐次減少所述規(guī)劃導(dǎo)航路線中的待充電傳感器節(jié)點(diǎn)的所在位置，以得到更新后的多個(gè)待充電傳感器節(jié)點(diǎn)的所在位置并基于更新后的多個(gè)待充電傳感器節(jié)點(diǎn)的所在位置獲取更新后的規(guī)劃導(dǎo)航路線，直至更新后的規(guī)劃導(dǎo)航路線的所需續(xù)航時(shí)間小于或等于所述實(shí)際續(xù)航時(shí)間的情況下，將該規(guī)劃導(dǎo)航路線存儲(chǔ)一個(gè)子路線；基于減少的所述待充電傳感器節(jié)點(diǎn)的所在位置重新獲取規(guī)劃導(dǎo)航路線，執(zhí)行b)；b)判斷該規(guī)劃導(dǎo)航路線的所述所需續(xù)航時(shí)間是否大于所述實(shí)際續(xù)航時(shí)間，在判斷結(jié)果為是的情況下，返回執(zhí)行步驟a)；在判斷結(jié)果為否的情況下，基于所存儲(chǔ)的所有子路線和所述重新獲取的規(guī)劃導(dǎo)航路線確定所述實(shí)際導(dǎo)航路線，控制所述無人機(jī)沿所述實(shí)際導(dǎo)航路線執(zhí)行充電。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無人機(jī)調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，該用于傳感器節(jié)點(diǎn)充電的無人機(jī)調(diào)度系統(tǒng)還包括：

GPS定位模塊，所述GPS定位模塊設(shè)置于所述無人機(jī)中，用于采集無人機(jī)的位置信息并發(fā)送至所述管理中心。