[發明專利]一種基于野外臺站的無人機遙感組網航跡規劃方法有效

申請號：	202011047738.5	申請日：	2020-09-29
公開（公告）號：	CN112214037B	公開（公告）日：	2021-09-17
發明（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
地址：	100000***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于野外無人機遙感組網航跡規劃方法
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【說明書】：

本發明公開了一種基于野外臺站的無人機遙感組網航跡規劃方法，首先對單機航跡進行優化后通過最小跨度算法尋找最優飛行方向，并根據基于臺站的任務起點選擇準則確定最優任務起點；然后以優化后的單機航跡為基礎，考慮每架無人機往返于臺站的航程，使用基于臺站的無人機組網任務分配算法，在保證單機作業效率最高的情況下，充分利用無人機的續航能力，以最少數量的作業無人機為目標進行任務分配；最終獲得基于臺站的無人機組網航跡規劃結果。本發明通過基于野外臺站的單機航跡優化和基于野外臺站的多機組網任務分配兩部分解決大區域遙感作業時，基于野外臺站的無人機組網遙感作業航跡規劃的問題。

技術領域

本發明涉及無人機航跡規劃技術領域，特別涉及，一種基于野外臺站的無人機遙感組網航跡規劃方法。

背景技術

無人機具有快速、機動、靈活等特點，廣泛應用于遙感觀測，主要應用于生態環境監測、自然災害災情評估以及突發事件救援等方面，為遙感專業的發展提供了技術支撐。

目前，單機作業存在效率低，響應速度慢的問題，隨著遙感觀測技術的發展，高頻次觀測成為對地觀測的新方向，單機作業難以滿足高頻次要求，因此需要多機組網觀測，隨著無人機野外臺站資源的逐漸完善，其對安全高效的多機觀測任務分配方法的需求也越來越迫切。現有的野外臺站的無人機觀測方法主要應用于軍事搜索，并不適用于遙感觀測，而在遙感作業中，無論是單機觀測還是多機組網觀測，現有的航跡規劃方法都沒有考慮無人機往返于起降場的航程以及其對任務分配的影響。

針對上述問題，提出一種解決現有技術所存在的單機作業存在效率低，響應速度慢，單機作業和多機組網觀測時忽略往返于起降場的航程對任務分配的影響的問題的方法以實現對無人機更高效便利的運用。

發明內容

針對上述缺陷，本發明解決的技術問題在于，提供一種基于野外臺站的無人機遙感組網航跡規劃方法，以解決現在技術所存在的單機作業存在效率低，響應速度慢，單機作業和多機組網觀測時忽略往返于起降場的航程對任務分配的影響的問題。

本發明提供了一種基于野外臺站的無人機遙感組網航跡規劃方法，具體步驟包括：

步驟1、根據野外臺站、無人機、載荷和待觀測區域相關數據，獲得優化的無人機單機在待觀測區域的作業航跡；

步驟2、輸入單機航跡規劃結果的相關信息，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量；

步驟3、根據單機航跡規劃結果進行無人機組網航跡的規劃；

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、航線數量以及總航程。

優選地，所述步驟1具體步驟包括：

步驟1.1、根據待觀測區域相關數據，確定無人機的飛行方向；

步驟1.2、根據無人機的飛行方向、待觀測區域、測繪任務要求和無人機及載荷的相關參數，規劃無人機的作業航跡；

步驟1.3、根據規劃好的作業航跡和野外臺站的位置，確定任務的起點和終點。