[發(fā)明專利]一種空地協(xié)同任務路線規(guī)劃方法、裝置、終端及存儲介質(zhì)

在審

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• 申請日: 2021-10-29
• 公開（公告）號: CN114037131A
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設計）人: 魯賽;丁玉隆;尉越;崔金強
• 申請（專利權(quán)）人: 鵬城實驗室
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/30
• 代理公司: 深圳市君勝知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 陳專

本發(fā)明公開了一種空地協(xié)同任務路線規(guī)劃方法、裝置、終端及存儲介質(zhì)，方法包括：根據(jù)無人機的續(xù)航能力、各個待訪問的目標點位置和各個車輛停靠點的位置生成至少一個無人機初始路線；采用第一鄰域搜索算法對各個所述無人機初始路線中的目標點訪問順序進行優(yōu)化，得到至少一個無人機中間路線；采用第二鄰域搜索算法對各個所述無人機中間路線中的停靠點訪問順序進行優(yōu)化，將優(yōu)化過程中的最優(yōu)解作為目標路線。本發(fā)明可以實現(xiàn)在空地協(xié)同監(jiān)測任務中快速高效地進行路線規(guī)劃。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無人機監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種空地協(xié)同任務路線規(guī)劃方法、裝置及終端。

背景技術(shù)

隨著高精度傳感器的小型化，UAV(Unmanned Aerial Vehicle，無人機)在軍事和民用應用(例如邊境巡邏和農(nóng)作物監(jiān)測)中發(fā)揮著越來越重要的作用。考慮到旋翼無人機可以在低空飛行并懸停在目標區(qū)域以收集精確的信息，是完成情報、監(jiān)視和偵察等任務的首選。此外，便攜性、有效性和低成本等的優(yōu)點促進了UAV的推廣與應用。

但是，由于電池電量的限制，無人機無法長時間/遠距離執(zhí)行任務，這極大地限制了其利用率，可以將地面車輛(Ground Vehicle，GV)作為移動平臺輔助UAV完成監(jiān)測任務，UAV飛行速度快但續(xù)航有限，可以部署在行駛距離較長但行駛緩慢的GV(Ground Vehicle，地面車輛)上完成大范圍監(jiān)測任務。在任務區(qū)域中有一組UAV需要偵查的目標，這些目標位于路網(wǎng)之外。GV無法接近這些目標，需要UAV進行訪問。在路網(wǎng)上有一些可選的停車節(jié)點，GV可以在這些節(jié)點上啟動或回收UAV。同步地，UAV自動飛向目標收集目標信息，并在電池沒電之前返回GV。但是，在現(xiàn)有技術(shù)中還沒有能夠高效快速求解這種面向監(jiān)測任務的空地協(xié)同系統(tǒng)中的路徑規(guī)劃問題的方法。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待改進和提高。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供一種空地協(xié)同任務路線規(guī)劃方法、裝置及終端，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中還沒有能夠高效快速求解面向監(jiān)測任務的空地協(xié)同系統(tǒng)中的路徑規(guī)劃問題的方法的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的第一方面，提供一種空地協(xié)同任務路線規(guī)劃方法，所述方法包括：

根據(jù)無人機的續(xù)航能力、各個待訪問的目標點位置和各個車輛停靠點的位置生成至少一個無人機初始路線；

采用第一鄰域搜索算法對各個所述無人機初始路線中的目標點訪問順序進行優(yōu)化，得到至少一個無人機中間路線；

采用第二鄰域搜索算法對各個所述無人機中間路線中的停靠點訪問順序進行優(yōu)化，將優(yōu)化過程中的最優(yōu)解作為目標路線。

所述的空地協(xié)同任務路線規(guī)劃方法，其中，所述根據(jù)無人機的續(xù)航能力、各個待訪問的目標點位置和各個停靠點的位置生成至少一個無人機初始路線，包括：

在不考慮無人機的續(xù)航能力的前提下生成至少一個完整路線，所述完整路線中包括每個目標點；

根據(jù)所述無人機的續(xù)航能力對所述至少一個完整路線中的目標完整路線進行拆分，得到多個子路徑；

根據(jù)各個停靠點的位置以及所述無人機的續(xù)航能力確定每個所述子路徑對應的停靠點；

將每個所述子路徑對應的停靠點加入至所述目標完整路線，生成所述無人機初始路線。

所述的空地協(xié)同任務路線規(guī)劃方法，其中，每個所述子路徑中的目標點順序與所述完整路線中的順序一致，在滿足所述無人機的續(xù)航能力的前提下每個所述子路徑中包括的目標點數(shù)量最大；所述根據(jù)所述無人機的續(xù)航能力對所述至少一個完整路線中的目標完整路線進行拆分，得到多個子路徑，包括：