[發明專利]一種無人機正射多架次作業航跡規劃算法

在審

• 申請號: 202010026257.X
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111076727A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 王亮;王世蓮
• 申請（專利權）人: 青島云世紀信息科技有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G05D1/10
• 代理公司: 合肥律眾知識產權代理有限公司 34147
• 代理人: 殷娟

本發明屬于無人機導航與控制技術領域，具體涉及一種無人機正射多架次作業航跡規劃算法。本發明在作業區域和作業要求確定的情況下，規劃正射類型的作業軌跡，之后分配作業無人機數量，然后通過正射多架次作業航跡規劃算法計算各個架次的返航點和作業起點，使每一架無人機的飛行時間近乎相同的，也就是同時起飛同時落地，達到最短的作業時間；本發明使用正射多架次作業航跡規劃算法時過程將變得簡單很多，首先，按照一個架次來規劃整個作業區域的完整航跡，然后通過本算法分配給各個架次，不需要重疊航線就可以保證重疊度，后期處理時直接拼接所有的航片就可以得到相同精度的成果。

技術領域

本發明屬于無人機導航與控制技術領域，具體涉及一種無人機正射多架次作業航跡規劃算法。

背景技術

無人機(UnmannedAerialVehicle，簡稱UAV)是指由動力驅動、機上無人駕駛、由無線電遙控操縱或自備程序控制的一類飛行器。作為航空技術與信息技術高度融合的產物，無人機因其性價比高、使用靈活、可執行高風險任務、不受飛行員生理條件限制等優勢，在軍用與民用領域得到了廣泛應用。最近30多年來，世界各國對無人機領域持續關注并加大投入，無人機技術取得了長足發展與進步，代表了當今高新技術的發展方向。

目前，多架次作業無人機用在農業植保領域，其中無人機可以搭載農藥對植被進行農藥噴灑；這時候在確定無人機的航跡時需要考慮農藥搭載和可噴灑時間的限制，并且要盡可能縮短飛行中的距離來提高效率；針對大面積的正射作業，傳統的作業方式是分為多個作業區域，每個作業區域分別規劃航線，各個作業區域之間必須要有一條航線的重疊，來保證邊緣處的重疊率；后期處理過程也是各個作業區域單獨拼接，最后將各個區域的成果進行拼接整合，形成最終的成果；這樣在劃分區域的時候，常常出現線路分配不均導致無人機的作業效率低下。

發明內容

針對上述背景技術所提出的問題，本發明的目的是：旨在提供一種無人機正射多架次作業航跡規劃算法。

為實現上述技術目的，本發明采用的技術方案如下：

一種無人機正射多架次作業航跡規劃算法，包括如下步驟，

S1：繪制作業區域；

S2：設置無人機數量n、飛行速度v，飛行時間t，最大循環次數x；

S3：設置每一架無人機飛行起點和降落點；

S4：假設單個無人機可以進行一次性飛行，規劃正射作業路線route；

S5：假設n架無人機滿電作業，電量消耗完畢也無法完成作業時，此時的飛行距離flyDis＝v*t；

S6：根據flyDis計算每一架無人機的返航點；

S7：判斷最后一架無人機是否完成剩余的作業任務；

S8：若最后一架無人機能夠完成剩余的作業任務，則繪制返航點并輸出每一架無人機的飛行距離、預計飛行時間；

若最后一架無人機不能完成剩余的作業任務，則進行以下步驟：

A1：在不考慮起降距離的情況下按照無人機數量均分作業路線route；

A2：計算每一個無人機從起點到作業然后到返航點的飛行距離；

A3：計算飛行距離的平均值lenAve和平均差值adjust；

A4：判斷平均差值adjust是否小于臨界值zero或者x是否等于0；

A5：若平均差值adjust小于臨界值zero或者x＝0時，則繪制返航點并輸出每一架無人機的飛行距離、預計飛行時間；