[發明專利]多無人機快速調度方法、裝置、設備及可讀存儲介質

在審

• 申請號: 202310278511.9
• 申請日: 2023-03-21
• 公開（公告）號: CN116382331A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 黃傳河;張偉
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 羅成

本發明提供一種多無人機快速調度方法、裝置、設備及可讀存儲介質，該方法包括：步驟S11，確定無人機群中無人機的數量；步驟S12，根據各無人機的實時位置信息、實時速度信息和各目標點的位置信息，確定最佳配對方案；步驟S13，基于最佳配對方案，根據局部環境實時建模信息、目標點的位置信息，通過A*算法生成各無人機的預先路徑，將預先路徑擬合為B樣條曲線，對B樣條曲線進行軌跡優化操作，向各無人機發布優化后的軌跡；步驟S14，若任一目標點沒有停靠無人機，則以預設時間間隔重復執行步驟S12和步驟S13。通過本發明，在保證多無人機調度過程中無碰撞且動力學可行的基礎上，進一步縮短了無人機群執行調度任務所需的時間，提高了工作效率。

技術領域

本發明涉及多無人機運動規劃技術領域，尤其涉及一種多無人機快速調度方法、裝置、設備及可讀存儲介質。

背景技術

近些年來，四旋翼無人機由于其靈活性、功能性和可擴展性越來越受到重視，隨著計算、傳感與通信技術的發展，無人機在搜尋、救援、輔助通信等各個應用領域都有突出的表現，可進行自主導航的無人機應用于地球上各種任務與挑戰，幫助人類操作員實現各種難以達成或充滿風險的任務。

受限于無人機的載荷能力和續航時間，單個無人機可以完成的任務類型十分有限，多無人機在現實任務中更加具有適用性和可靠性，在這些任務中，無人機為了完成規劃或調度任務，往往需要在復雜而密集的障礙物群中飛行。然而，目前的多無人機調度方法在使用時，無人機群執行調度任務花費時間長，工作效率低。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種多無人機快速調度方法、裝置、設備及可讀存儲介質，旨在解決現有技術中多無人機調度方法在使用時，執行調度任務花費時間長、工作效率低的技術問題。

第一方面，本發明提供一種多無人機快速調度方法，所述多無人機快速調度方法方法包括：

步驟S11，確定無人機群中無人機的數量，其中，無人機的數量與調度任務中目標點的數量相等；

步驟S12，根據各無人機的實時位置信息、實時速度信息和各目標點的位置信息，確定最佳配對方案，其中，所述最佳配對方案的第一參考時長是所有配對方案中最小的，所述第一參考時長為一配對方案中最大的預測調度時長，所述預設調度時長根據無人機的實時位置信息、實時速度信息和對應的目標點的位置信息計算得到，用于估測無人機到達對應的目標點的用時；

步驟S13，基于所述最佳配對方案，根據局部環境實時建模信息、目標點的位置信息，通過A*算法生成各無人機的預先路徑，將所述預先路徑擬合為B樣條曲線，對所述B樣條曲線進行軌跡優化操作，向各無人機發布優化后的軌跡；

步驟S14，若任一目標點沒有停靠無人機，則以預設時間間隔重復執行步驟S12和步驟S13。

可選地，步驟S12具體包括：

設置第一變量T_opt，用于記錄最佳配對方案的所述第一參考時長；

設置第二變量T_max，用于記錄當前配對方案的所述第一參考時長；

設置數組X，用于記錄最佳配對方案對應的目標點分配序列；

從未安排無人機群中按無人機序號選擇無人機r_i，其中，1≤i≤n；

從未安排目標點中隨機選擇目標點g_j，其中，p≤j≤q，未安排目標點數量等于未安排無人機數量；

根據無人機r_i的實時位置信息、實時速度信息和目標點g_j的位置信息計算得到預測調度時長t_ij；