[發(fā)明專利]無人機(jī)常態(tài)化智能作業(yè)前的勘探方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911296483.3
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN110956337B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬里佳;李堅強(qiáng);陳杰;黃曉鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳中科保泰空天技術(shù)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(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 趙磊

本申請實(shí)施例屬于人工智能和無人機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域，公開了一種無人機(jī)常態(tài)化智能作業(yè)前的勘探方法和裝置，用于有效解決智慧城市無人機(jī)常態(tài)化、智能化作業(yè)前的前期勘探難題。具體通過獲取待勘探區(qū)域內(nèi)各個待勘探對象的地理位置信息；對所述地理位置信息進(jìn)行聚類，得到至少一個聚類區(qū)域，聚類區(qū)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(qū)域進(jìn)行旅行商問題路徑規(guī)劃，得到每個聚類區(qū)域的空中無人機(jī)的最短勘探路徑；最后，空中無人機(jī)可以根據(jù)最短勘探路徑進(jìn)行勘探，也可以和地面無人車進(jìn)行地空協(xié)同勘探，以利用空中無人機(jī)有限的續(xù)航能力，完成盡可能多的勘探任務(wù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請屬于人工智能和無人機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種無人機(jī)常態(tài)化智能作業(yè)前的勘探方法和裝置。

背景技術(shù)

無人機(jī)因攜帶方便，起飛和降落簡單，易于操縱，常被用于進(jìn)行勘探任務(wù)。

無人機(jī)在進(jìn)行常態(tài)化作業(yè)、智能化作業(yè)之前，一般需要進(jìn)行事前勘探。在實(shí)際應(yīng)用中，常常會遇到無人機(jī)所需要執(zhí)行的勘探任務(wù)超出了無人機(jī)自身的續(xù)航能力，導(dǎo)致無人機(jī)無法完成勘探任務(wù)。換句話說，因無人機(jī)續(xù)航能力的限制，無人機(jī)所能完成的勘探任務(wù)的數(shù)量十分有限。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實(shí)施例提供一種無人機(jī)常態(tài)化智能作業(yè)前的勘探方法和裝置，以解決目前無人機(jī)續(xù)航能力有限，無人機(jī)完成的勘探任務(wù)數(shù)量十分有限的問題。

第一方面，本申請實(shí)施例提供一種無人機(jī)常態(tài)化智能作業(yè)前的勘探方法，包括：

獲取待勘探區(qū)域內(nèi)各個待勘探對象的地理位置信息；

對所述地理位置信息進(jìn)行聚類，得到至少一個聚類區(qū)域，所述聚類區(qū)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(qū)域進(jìn)行旅行商問題路徑規(guī)劃，得到每個所述聚類區(qū)域的空中無人機(jī)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(jī)，以使所述空中無人機(jī)根據(jù)所述最短勘探路徑對所述待勘探區(qū)域進(jìn)行勘探。

可以看出，本申請實(shí)施例通過獲取待勘探區(qū)域內(nèi)各個待勘探對象的地理位置信息，再對各個地理位置信息進(jìn)行聚類，以將待勘探區(qū)域劃分成幾個小的聚類區(qū)域，然后再通過旅行商問題路徑規(guī)劃，規(guī)劃出每個聚類區(qū)域的無人機(jī)最短勘探路徑，以利用空中無人機(jī)有限的續(xù)航能力，完成盡可能多的勘探任務(wù)。

結(jié)合第一方面，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，還包括：

使用遺傳算法對所述最短勘探路徑的路徑起始點(diǎn)進(jìn)行旅行商問題路徑規(guī)劃，得到地面無人車的最短協(xié)同勘探路徑；

將所述最短協(xié)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(jù)所述最短協(xié)同勘探路徑與所述空中無人機(jī)進(jìn)行協(xié)同勘探。

可以看出，基于每個聚類區(qū)域的無人機(jī)最短勘探路徑的路徑起始點(diǎn)，規(guī)劃出無人車的最短協(xié)同勘探路徑，無人車可以根據(jù)最短協(xié)同勘探路徑，搭載無人機(jī)在各個路徑起始點(diǎn)之間移動，而無人機(jī)只需要根據(jù)最短勘探路徑在每個聚類區(qū)域內(nèi)部進(jìn)行勘探，這樣，通過無人機(jī)和無人車地空協(xié)同勘探可以進(jìn)一步減少無人機(jī)的續(xù)航能力損耗，進(jìn)一步提高無人機(jī)的勘探續(xù)航能力，使得空中無人機(jī)在有限的續(xù)航能力下，進(jìn)一步地完成盡可能多的勘探任務(wù)。

結(jié)合第一方面，在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，使用遺傳算法對所述最短勘探路徑的路徑起始點(diǎn)進(jìn)行旅行商問題路徑規(guī)劃，得到地面無人車的最短協(xié)同勘探路徑，包括：

編碼步驟：對所述路徑起始點(diǎn)進(jìn)行編碼；

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

適應(yīng)度計算步驟：計算每條所述地面無人車協(xié)同勘探路徑的適應(yīng)度；