[發明專利]一種網聯無人機航線規劃與航線平滑方法及裝置

在審

• 申請號: 202111235008.2
• 申請日: 2021-10-22
• 公開（公告）號: CN113867396A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 于銀輝;陳堅;田子玉;郭思宇;程國豪;聶新禮
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 符繼超

1.一種網聯無人機航線規劃與航線平滑方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)獲取航線起始點與終止點以及對應的經緯度坐標，確定無人機規劃航線區域；

(2)確定無人機飛行高度，獲取該飛行高度無人機飛行通信質量數據；

(3)設置飛行環境數據，所述飛行環境數據包括自然環境數據和無人機飛行性能數據；

(4)根據通信質量數據和飛行環境數據建立強化學習的獎勵函數，通過強化學習，輸出規劃航線；

(5)根據規劃航線繪制貝塞爾曲線，引入權重控制對貝塞爾曲線進行改進，通過改進的貝塞爾曲線對規劃航線轉彎段進行平滑處理。

2.根據權利要求1所述的網聯無人機航線規劃與航線平滑方法，其特征在于，根據通信質量數據和飛行環境數據建立強化學習的獎勵函數，具體包括通信增益參數、路徑折算參數和風偏折算參數，其中所述通信增益參數根據通信質量數據得出，所述路徑折算參數與風偏消耗參數由無人機實際測試與分析得出。

3.根據權利要求2所述的網聯無人機航線規劃與航線平滑方法，其特征在于，根據通信質量數據得出通信增益參數包括對各通信質量指標進行線性加權量化得到通信增益參數，或通過預測通信質量數據與航線吞吐量間的量化關系得到通信增益參數。

4.根據權利要求3所述的網聯無人機航線規劃與航線平滑方法，其特征在于，預測通信質量數據與航線吞吐量間的量化關系包括通過神經網絡模型對通信質量數據與航線吞吐量間的量化關系進行預測。

5.根據權利要求1所述的網聯無人機航線規劃與航線平滑方法，其特征在于，所述通過改進的貝塞爾曲線對規劃航線轉彎段進行平滑處理具體包括：根據規劃航線轉彎處的入彎點、航點、出彎點，繪制貝塞爾曲線，計算貝塞爾曲線上各點的坐標，通過入彎點距離與控制點權重改變貝塞爾曲線曲率，得到轉彎段平滑后的規劃航線。

6.基于權利要求1-5任意一種網聯無人機航線規劃與航線平滑方法的裝置，其特征在于，所述裝置包括存儲有計算機程序的計算機，通過所述計算機程序執行權利要求1-5任意一項方法中的步驟。