一种基于最优化的无人机投放地点确定方法技术

一种基于最优化的无人机投放地点确定方法，包括如下步骤：步骤S1、设置一个起点，并选择飞行距离最长的无人机；步骤S2、根据TSP模型以无人机的最长飞行距离为半径画圆；步骤S3、找出所画圆的直径与海岸线的交点；步骤S4、判断是否满足地点的救援资源需求，若满足，则设置为投放点，若不满足，则设置下一起点，再循环上述步骤。本发明专利技术能够快速准确的确定无人机投放起点，并能通过设置较少的无人机运输起点，达到运输物资覆盖范围最大化。

【技术实现步骤摘要】
一种基于最优化的无人机投放地点确定方法
本专利技术属于无人机投放
，具体涉及一种基于最优化的无人机投放地点确定方法。
技术介绍
随着科技的发展，现在无人机越来越被应用到自然灾害救援中。但是无人机投放物资的地点却是一大难题。既要考虑物资覆盖范围尽可能大，又要考虑所使用的无人机数量尽可能小等因素。但是，无人机投放物资的前提是无人机需要运输到灾害发生地的附近。鉴于此，以美国波多黎各岛为实例，为了应对飓风灾难，设计了一种无人机运输起点的确定的方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种基于最优化的无人机投放地点确定方法，能够快速准确的确定无人机投放起点，并能通过设置较少的无人机运输起点，达到运输物资覆盖范围最大化。本专利技术提供一种基于最优化的无人机投放地点确定方法，包括如下步骤：步骤S1、设置一个起点，并选择飞行距离最长的无人机；步骤S2、根据TSP模型以无人机的最长飞行距离为半径画圆；步骤S3、找出所画圆的直径与海岸线的交点；步骤S4、判断是否满足地点的救援资源需求，若满足，则设置为投放点，若不满足，则设置下一起点，再循环上述步骤。作为本专利技术的进一步技术方案，圆的直径与海岸线的交点为无人机的运输起点。进一步的，判断是否满足地点的救援资源需求是判断圆内是指运输起点是否满足物资运输和道路侦查两项任务，若无法满足两项任务，则需另建立一个运输起点。进一步的，圆内至少包括一个指定地点。本专利技术的优点在于，1、能够快速准确的确定无人机投放起点等问题。2、通过设置尽可能少的无人机运输起点，达到运输物资覆盖范围最大化。3、可以根据确定的起点，在最短时间内，运输医疗物资效率达到最大化。附图说明图1为本专利技术的方法流程示意图；图2为本专利技术实施例中5个需要无人机运输医疗物资的医疗中心地点的示意图；图3为本专利技术实施例中根据无人机最长飞行距离尽可能大覆盖5个医疗中心的圆的示意图；图4为本专利技术实施例中根据圆直径和海岸线交点找到的3个无人机投放起点的示意图。具体实施方式本实施例根据2017年美国波多黎各发生的飓风灾难情况，以美国波多黎各为例。由于美国波多黎各是一个岛，因此负责运输医疗物资以及侦查道路情况的无人机只能通过海路运输到波多黎各岛。该岛有五家医疗中心需要无人机运输医疗物资。在分析了五家医疗中心的医疗物资需求后，通过GoogleEarth查找这五个地点，如图2所示。其中：地点A是Fajardo的CaribbeanMedicalCenter；地点B是SanPablo的HIMAHospital；地点C是SanJuan的HospitalPaviaSanturce；地点D是Bayamon的PuertoRicoChildren’sHospital；地点E是Arecibo的HospitalPaviaArecibo。通过GoogleMap计算汽车行驶距离和直线距离后，如表1所示，地点A地点B地点C地点D地点E地点A067.9km/42km54.5km/45.6km69.3km/52.9km134km/111.7km地点B67.9km/42km029.7km/25.6km33.9km/24.4km105km/78.8km地点C54.5km/45.6km29.7km/25.6km013.8km/9.4km79.6km/70.6km地点D69.3km/52.9km33.9km/24.4km13.8km/9.4km070.9km/57.8km地点E134km/111.7km105km/78.8km79.6km/70.6km70.9km/57.8km0表1:五个医疗中心相互之间的距离例如，从地点A到地点B的汽车行驶距离是67.9km，从地点A到地点B的直线距离是42km。从上表可以看出，两个位置之间的最长行驶距离为134km，两个位置之间的最长直线距离为111.7km。事实上，无人机将在完成医疗物资运输任务后飞回来。因此，单向飞行最长距离应该是无人机飞行最长距离的一半。本方法如图1所示，包括如下步骤：步骤1：确定第一个无人机运输地点的位置。当飓风等灾难发生时，医疗物资通常从其他城市或国家运输。现在假定医疗物资只能通过船运输。步骤2：选择最长飞行距离的无人机。最重要的问题是医疗物资供应。首先以无人机为例，因为它具有最长的飞行距离。步骤3：使用TSP模型将最长的飞行作为直径。地点E与另一个地点之间的最短距离为57.8km，超过了无人机的最长飞行距离。因此，只有一个无人机投放起点不能同时进行医疗物资运输和道路侦察这两个任务。并且必须在地点E附近建立另一个无人机投放起点。将最长的飞行距离作为直径，并使圆覆盖更多的位置和区域。同样处理其他区域。结果如图3所示。从图2中，可以得出结论，最长的飞行距离可以满足两个任务的要求。步骤4：找到直径和海岸线之间的交点并标记它。步骤5：满足物资运输和道路侦查两项任务。如果标记的位置无法完成所有任务，应该继续通过上述步骤找到另一个位置。于是通过一系列计算，得到这三个无人机运输地点，如图4所示。无人机的投放地点的经纬度如表2所示，纬度经度地点118.13-65.78地点218.43-66.10地点318.48-66.59表2:无人机运输地点的经纬度上表中的值是近似值而非精确值。只要在这三个地点附近建立无人机投放起点，认为这是合理的。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本专利技术不受上述具体实施例的限制，上述具体实施例和说明书中的描述只是为了进一步说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护的范围由权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于最优化的无人机投放地点确定方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、设置一个起点，并选择飞行距离最长的无人机；步骤S2、根据TSP模型以无人机的最长飞行距离为半径画圆；步骤S3、找出所画圆的直径与海岸线的交点；步骤S4、判断是否满足地点的救援资源需求，若满足，则设置为投放点，若不满足，则设置下一起点，再循环上述步骤。

【技术特征摘要】
1.一种基于最优化的无人机投放地点确定方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、设置一个起点，并选择飞行距离最长的无人机；步骤S2、根据TSP模型以无人机的最长飞行距离为半径画圆；步骤S3、找出所画圆的直径与海岸线的交点；步骤S4、判断是否满足地点的救援资源需求，若满足，则设置为投放点，若不满足，则设置下一起点，再循环上述步骤。2.根据权利要求1所述的一种基于最优化的无人机投放地点...

【专利技术属性】
技术研发人员：王舟，郭靖，陈桂欣，骆健，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32