[發明專利]無人機常態化智能作業前的勘探方法和裝置

有效

• 申請號: 201911296483.3
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN110956337B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 馬里佳;李堅強;陳杰;黃曉鵬
• 申請（專利權）人: 深圳中科保泰空天技術有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06N3/12;G06F16/29;G06F16/906;G06F16/909
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 趙磊

1.一種無人機常態化智能作業前的勘探方法，其特征在于，包括：

獲取待勘探區域內各個待勘探對象的地理位置信息；

對所述地理位置信息進行聚類，得到至少一個聚類區域，所述聚類區域包括至少一個所述待勘探對象；

使用遺傳算法對每個聚類區域進行旅行商問題路徑規劃，得到每個所述聚類區域的空中無人機的最短勘探路徑；

將所述最短勘探路徑傳輸至所述空中無人機，以使所述空中無人機根據所述最短勘探路徑對所述待勘探區域進行勘探；

使用遺傳算法對所述最短勘探路徑的路徑起始點進行旅行商問題路徑規劃，得到地面無人車的最短協同勘探路徑；

將所述最短協同勘探路徑傳輸至所述地面無人車，以使所述地面無人車根據所述最短協同勘探路徑與所述空中無人機進行協同勘探；

其中，使用遺傳算法對所述最短勘探路徑的路徑起始點進行旅行商問題路徑規劃，得到地面無人車的最短協同勘探路徑，包括：

編碼步驟：對所述路徑起始點進行編碼；

初始化步驟：對編碼后的路徑起始點進行種群初始化，形成地面無人車協同勘探路徑的初始種群，所述地面無人車協同勘探路徑的初始種群包括至少一條地面無人車協同勘探路徑；

適應度計算步驟：計算每條所述地面無人車協同勘探路徑的適應度；

交叉變異步驟：根據所述地面無人車協同勘探路徑的適應度，隨機選取至少一組地面無人車協同勘探路徑，每一組包括兩個所述地面無人車協同勘探路徑；對每一組地面無人車協同勘探路徑進行交叉，得到交叉操作后的地面無人車協同勘探路徑；對交叉操作后的地面無人車協同勘探路徑進行變異操作，得到變異操作后的地面無人車協同勘探路徑；對變異操作后的地面無人車協同勘探路徑進行進化逆轉操作，獲得進化逆轉操作后的地面無人車協同勘探路徑；計算每條進化逆轉操作后的地面無人車協同勘探路徑的適應度；若所述變異操作后的地面無人車協同勘探路徑的適應度小于對應的進化逆轉操作后的地面無人車協同勘探路徑的適應度，將變異操作后的地面無人車協同勘探路徑替換為進化逆轉操作后的地面無人車協同勘探路徑；計算變異操作后的地面無人車協同勘探路徑的適應度；按照適應度大小從大到小地排序，從所述地面無人車協同勘探路徑和變異操作后的地面無人車協同勘探路徑中選取前N個地面無人車協同勘探路徑，N等于所述地面無人車協同勘探路徑的初始種群中的路徑數量；基于所述前N個地面無人車協同勘探路徑形成所述地面無人車協同勘探路徑的新種群；所述地面無人車協同勘探路徑的新種群中的地面無人車協同勘探路徑的數量與所述地面無人車協同勘探路徑的初始種群中的地面無人車協同勘探路徑的數量相同；

遺傳次數檢測步驟：若當前遺傳次數達到最大遺傳次數，選取當前地面無人車協同勘探路徑的新種群中適應度最大的空中無人機協同勘探路徑作為所述最短協同勘探路徑；若當前遺傳次數未達到所述最大遺傳次數，循環執行交叉變異步驟和遺傳次數檢測步驟，直到當前遺傳次數達到最大遺傳次數為止。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，使用遺傳算法對每個聚類區域進行旅行商問題路徑規劃，得到每個所述聚類區域的空中無人機的最短勘探路徑，包括：

編碼步驟：對每個所述聚類區域中的待勘探對象的地理位置信息進行編碼；

初始化步驟：分別對編碼后的聚類區域進行種群初始化，形成空中無人機勘探路徑的初始種群，所述空中無人機勘探路徑的初始種群包括至少一條空中無人機勘探路徑；

適應度計算步驟：計算每條所述空中無人機勘探路徑的適應度；

交叉變異步驟：根據所述空中無人機勘探路徑的適應度，對所述空中無人機勘探路徑的初始種群中的空中無人機勘探路徑進行交叉和變異操作，形成空中無人機勘探路徑的新種群，所述空中無人機勘探路徑的新種群中的空中無人機勘探路徑的數量與所述空中無人機勘探路徑的初始種群中的空中無人機勘探路徑的數量相同；

遺傳次數檢測步驟：若當前遺傳次數達到最大遺傳次數，選取當前空中無人機勘探路徑的新種群中適應度最大的空中無人機勘探路徑作為所述最短勘探路徑；若遺傳次數未達到所述最大遺傳次數，返回交叉變異步驟和遺傳次數檢測步驟，直到當前遺傳次數達到最大遺傳次數為止。