[發(fā)明專利]一種基于野外臺站的無人機遙感組網(wǎng)航跡規(guī)劃方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011047738.5
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112214037B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設計）人: 趙紅穎;李芹;程印乾;劉旭林
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G05D1/12
• 分類號: G05D1/12
• 代理公司: 北京一枝筆知識產權代理事務所(普通合伙) 11791
• 代理人: 張慶瑞

1.一種基于野外臺站的無人機遙感組網(wǎng)航跡規(guī)劃方法，其特征在于，具體步驟包括：

步驟1、根據(jù)野外臺站、無人機、載荷和待觀測區(qū)域相關數(shù)據(jù)，獲得優(yōu)化的無人機單機在待觀測區(qū)域的作業(yè)航跡；

步驟2、輸入單機航跡規(guī)劃結果的相關信息，輸入的相關信息包括拍攝點坐標、每條航線的長度和航線的總數(shù)量；

步驟3、根據(jù)單機航跡規(guī)劃結果進行無人機組網(wǎng)航跡的規(guī)劃；

步驟4、輸出每一架飛機的任務信息，其中，輸出的任務信息包括任務起點、拍攝點坐標、航線數(shù)量以及總航程；

所述步驟1具體步驟包括：

步驟1.1、根據(jù)待觀測區(qū)域相關數(shù)據(jù)，確定無人機的飛行方向；

步驟1.2、根據(jù)無人機的飛行方向、待觀測區(qū)域、測繪任務要求和無人機及載荷的相關參數(shù)，規(guī)劃無人機的作業(yè)航跡；

步驟1.3、根據(jù)規(guī)劃好的作業(yè)航跡和野外臺站的位置，確定任務的起點和終點；

所述步驟3具體步驟包括：

步驟3.1、輸入無人機編號m，初始無人機編號m＝1；

步驟3.2、根據(jù)單機航跡規(guī)劃結果，確定第1架無人機的任務起點；

步驟3.3、初始航線數(shù)量n＝1，計算第m架無人機飛完第1條航線的總航程若則完成第m架飛機的任務分配，輸出第m架飛機的任務起點、航線數(shù)量n以及總航程其中L_c為平均每一次的轉彎航程，為野外臺站到達任務起點的航程，為任務終點返回野外臺站的距離；

步驟3.4、更新剩余航線的數(shù)量N＝N-n，其中N為航線的總數(shù)量，若N0，則執(zhí)行步驟3.5，否則分配任務結束；

步驟3.5、更新剩余待觀測區(qū)域拍攝點的信息、每條航線的長度L_i以及無人機的編號m＝m+1，且將更新后的第一條航線的第一個拍攝點作為第m+1架飛機的任務起點，然后執(zhí)行步驟3.3。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于野外臺站的無人機遙感組網(wǎng)航跡規(guī)劃方法，其特征在于，在所述步驟3.3中，若則航線數(shù)量n＝n+1，計算更新后無人機飛完該條航線的總航程若則n＝n-1，完成第m架飛機的任務分配，輸出第m架飛機的任務起點、航線數(shù)量n以及總航程否則繼續(xù)重復執(zhí)行上述過程直至滿足條件

3.根據(jù)權利要求2所述的一種基于野外臺站的無人機遙感組網(wǎng)航跡規(guī)劃方法，其特征在于，所述步驟1.1具體步驟包括：

步驟1.1.1、按順時針的方向將待觀測區(qū)域各頂點標記為：υ₁、υ₂…υ_a+1，其中a為頂點的個數(shù)；

步驟1.1.2、標注各頂點的坐標，頂點υ_i(i∈[1，a+1])的坐標為(x_i,y_i)；

步驟1.1.3、按照順序分別計算待觀測區(qū)域上除頂點υ_i、υ_i+1外剩余的a-2個頂點到邊υ_iυ_i+1的距離d為：

步驟1.1.4、比較待觀測區(qū)域上各邊求得的d的計算值，選取所需的d值對應的頂點υ以及對應的邊υ_lυ_l+1，邊υ_lυ_l+1所在直線的方向即為無人機遙感作業(yè)的飛行方向。