【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于無人機規劃，尤其涉及一種多任務區域無人機起飛點路徑規劃方法和裝置。
技術介紹
1、任務區域數量較多時，無人機需要無人車運送到各任務區域的起飛點，協同完成全局環境的任務區域搜索。各區域起飛點的搜索以及起飛點之間的最優路徑是無人車和無人機協同，高效完成多任務區域覆蓋任務的關鍵。傳統tsp是將任務區域視作位置不變的節點，而在實際的區域全覆蓋任務中，任務區域之間的最短直線距離與任務區域本身的跨度相比并沒有較大的差距。在這種情況下，任務區域簡化為節點用以無人車路徑搜索是不合理的；此外，tsp忽略了實際環境中障礙物的考慮。在無人車運載無人機到起飛點進行全覆蓋任務的過程中，存在無人車無人機協同區域覆蓋任務的效率低的問題。
技術實現思路
1、本專利技術要解決的技術問題是，提供一種多任務區域無人機起飛點路徑規劃方法和裝置，可以有效地完成各個任務區域起飛點的搜索，減少了路徑節點數量，縮短了路徑總長，進而降低了路徑復雜度和能耗，提高了無人車無人機協同多任務區域覆蓋任務的效率。
2、為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、一種多任務區域無人機起飛點路徑規劃方法，包括：
4、步驟s1、利用多隨機樹信息共享策略，基于概率的快速隨機樹搜索算法，搜索無人機各任務區域起飛點；
5、步驟s2、根據d*算法規劃無人機各個起飛點之間的初始無人車路徑，進行二次優化路徑；
6、步驟s3、根據步驟s2的二次優化路徑，基于模擬退火算法，得到無人機
7、作為優選，步驟s1中，在每個隨機樹添加信息素和記錄器兩種數組變量；所述信息素用于記錄隨機樹已經完成起飛點搜索的任務區域的序號，所述記錄器用于記錄信息素中對應的區域起飛點。
8、作為優選，步驟s3中，根據步驟s2的優化路徑，通過模擬退火算法以當前路徑連接順序對區域起飛點遍歷順序進行組合，得到無人機起飛點最優路徑；其中，模擬退火算法用于連接各個起飛點，將無人車路徑總長最短作為目標函數，以當前路徑連接順序遍歷區域起飛點，進行順序組合。
9、本專利技術還提供一種多任務區域無人機起飛點路徑規劃裝置，包括：
10、搜索模塊，用于利用多隨機樹信息共享策略，基于概率的快速隨機樹搜索算法，搜索無人機各任務區域起飛點；
11、優化模塊，用于根據d*算法規劃無人機各個起飛點之間的初始無人車路徑，進行二次優化路徑；
12、規劃模塊，用于根據二次優化路徑，基于模擬退火算法，得到無人機起飛點最優路徑。
13、作為優選，搜索模塊在每個隨機樹添加信息素和記錄器兩種數組變量；所述信息素用于記錄隨機樹已經完成起飛點搜索的任務區域的序號，所述記錄器用于記錄信息素中對應的區域起飛點。
14、作為優選，優化模塊，用于根據優化路徑，通過模擬退火算法以當前路徑連接順序對區域起飛點遍歷順序進行組合，得到無人機起飛點最優路徑；其中，模擬退火算法用于連接各個起飛點，將無人車路徑總長最短作為目標函數，以當前路徑連接順序遍歷區域起飛點，進行順序組合。
15、本專利技術首先在隨機樹中加入信息共享策略，改進了基于概率的快速隨機樹搜索算法，提高了起飛點搜索效率；其次，在獲得各區域起飛點后，基于d*算法規劃的起飛點初始路徑，通過路徑的正向優化和逆向優化構造了一種二次優化方法，有效減少了兩區域間路徑的節點數和路徑長度；最后，利用模擬退火算法，以無人車路徑總長最短為目標，優化了區域起飛點路徑的連接順序。采用本專利技術的技術方案，可以高效地完成任務區域起飛點的搜索，減少了路徑節點數量，縮短了路徑總長，進而降低了路徑復雜度和理論能耗，提高了無人車無人機協同多任務區域覆蓋任務的效率。
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1.一種多任務區域無人機起飛點路徑規劃方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的多任務區域無人機起飛點路徑規劃方法，其特征在于，步驟S1中，在每個隨機樹添加信息素和記錄器兩種數組變量；所述信息素用于記錄隨機樹已經完成起飛點搜索的任務區域的序號，所述記錄器用于記錄信息素中對應的區域起飛點。
3.如權利要求2所述的多任務區域無人機起飛點路徑規劃方法，其特征在于，步驟S3中，根據步驟S2的優化路徑，通過模擬退火算法以當前路徑連接順序對區域起飛點遍歷順序進行組合，得到無人機起飛點最優路徑；其中，模擬退火算法用于連接各個起飛點，將無人車路徑總長最短作為目標函數，以當前路徑連接順序遍歷區域起飛點，進行順序組合。
4.一種多任務區域無人機起飛點路徑規劃裝置，其特征在于，包括：
5.如權利要求4所述的多任務區域無人機起飛點路徑規劃裝置，其特征在于，搜索模塊在每個隨機樹添加信息素和記錄器兩種數組變量；所述信息素用于記錄隨機樹已經完成起飛點搜索的任務區域的序號，所述記錄器用于記錄信息素中對應的區域起飛點。
6.如權利要求5所述的無人機
...【技術特征摘要】
1.一種多任務區域無人機起飛點路徑規劃方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的多任務區域無人機起飛點路徑規劃方法，其特征在于，步驟s1中，在每個隨機樹添加信息素和記錄器兩種數組變量；所述信息素用于記錄隨機樹已經完成起飛點搜索的任務區域的序號，所述記錄器用于記錄信息素中對應的區域起飛點。
3.如權利要求2所述的多任務區域無人機起飛點路徑規劃方法，其特征在于，步驟s3中，根據步驟s2的優化路徑，通過模擬退火算法以當前路徑連接順序對區域起飛點遍歷順序進行組合，得到無人機起飛點最優路徑；其中，模擬退火算法用于連接各個起飛點，將無人車路徑總長最短作為目標函數，以當前路徑連接順序遍歷區域起飛點，進行順序組...
【專利技術屬性】
技術研發人員：姚壽文，王曉宇，趙英華，許人介，黃斯琪，
申請(專利權)人：北京理工大學，
類型：發明
國別省市：
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