【技术实现步骤摘要】
面向地震灾后快速评估的多无人机路径优化方法
本专利技术涉及无人机
，具体涉及一种面向地震灾后快速评估的多无人机路径优化方法。
技术介绍
地震灾害发生以后，快速评估对于启动有效的应急响应行动至关重要，如何快速准确地获取灾区信息、补充震后信息数据库、缩短震后黑箱期是现阶段地震灾后快速评估面对的重难点问题，地震灾后的快速评估工作可为救援工作的科学部署和有效开展提供决策支持，从而减轻地震灾害的损失。快速评估的主要目的是在最短时间内对地震造成的影响有一个大致地了解，并确定不同方向的受损程度，尤其是确定重灾区的位置，此时，获取震中周边不同方向上建筑物的受损情况是快速评估的一种有效方式。然而，地震造成的路面损坏会减缓救援人员进入灾区的速度，从而影响快速评估任务的效率，同时还会使救援人员受到余震等多种风险的威胁。由于无人机可以不受路面损坏影响快速地进入地震灾区，并通过所搭载的传感器快速捕获图像和视频数据，所以已被广泛地应用于地震灾后救援行动中。地震受灾区域往往面积广阔，受灾区域内的建筑物数量庞大，而无人机的续航能力有限，所以无...
【技术保护点】
1.一种面向地震灾后快速评估的多无人机路径优化方法，其特征在于，所述方法包括：/n确定受灾区域内需要快速评估的多个建筑物的建筑物坐标及其权重；/n获取访问所述受灾区域的异构多无人机的数量，以及每架所述无人机的相关参数；所述相关参数包括：无人机编号、续航时间、飞行速度和/或最小转弯半径；/n设置所述无人机的航向角离散度，并基于所述无人机的航向角离散度确定所述无人机的多个航向角；/n获取所述无人机的站点的站点坐标；/n基于所述建筑物坐标、站点坐标以及每架所述无人机的相关参数确定每架所述无人机各自所能访问的建筑物；/n建立所述多无人机的变收益杜宾团队定向问题MU-DTOP-VP模...
【技术特征摘要】
1.一种面向地震灾后快速评估的多无人机路径优化方法，其特征在于，所述方法包括：
确定受灾区域内需要快速评估的多个建筑物的建筑物坐标及其权重；
获取访问所述受灾区域的异构多无人机的数量，以及每架所述无人机的相关参数；所述相关参数包括：无人机编号、续航时间、飞行速度和/或最小转弯半径；
设置所述无人机的航向角离散度，并基于所述无人机的航向角离散度确定所述无人机的多个航向角；
获取所述无人机的站点的站点坐标；
基于所述建筑物坐标、站点坐标以及每架所述无人机的相关参数确定每架所述无人机各自所能访问的建筑物；
建立所述多无人机的变收益杜宾团队定向问题MU-DTOP-VP模型；
采用所述MU-DTOP-VP模型，根据所述每个建筑物的建筑物坐标及其权重、每架无人机的续航时间及其所能访问的建筑物，获取所述多无人机执行快速评估任务的一个初始路径规划方案；
采用模拟退火算法对所述初始路径规划方案进行优化以获得每架所述无人机的访问任意一个或多个所述建筑物的最优路径规划方案。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，设置所述无人机的航向角离散度，并基于所述无人机的航向角离散度确定所述无人机的多个航向角,包括：
使用杜宾车模型对无人机的运动状态进行描述，并设置所述无人机的航向角离散度为8；
确定所述无人机的多个航向角分别为0°,45°,90°,135°,180°,225°,270°,315°，并为各航向角进行编号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述建筑物坐标、站点坐标以及每架所述无人机的相关参数确定每架所述无人机各自所能访问的建筑物之前，还包括：
计算在所有航向角下，每架无人机从所述站点到每个建筑物的第一飞行时长，并使用三维矩阵进行存储，记做出发矩阵；
计算在所有航向角下，每架无人机从每个建筑物到站点的第二飞行时长，并使用三维矩阵进行存储，记做返回矩阵；
计算在所有航向角下，每架无人机在所有建筑物之间的第三飞行时长，并使用三维矩阵进行存储，记做目标到目标矩阵。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
在所述出发矩阵中，行表示无人机出发时的航向角编号，列表示无人机访问建筑物时的航向角编号，页表示无人机的编号；
在所述返回矩阵中，行表示无人机访问最后一个建筑物时的航向角编号，列表示无人机从最后一个建筑物返回所述站点时的航向角编号；页表示无人机的编号；
在所述目标到目标矩阵中，行表示无人机访问当前建筑物时的航向角编号，列表示无人机访问下一个建筑物时的航向角编号，页表示无人机的编号。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述建筑物坐标、站点坐标以及每架所述无人机的相关参数确定每架所述无人机各自所能...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨善林，朱默宁，罗贺，王国强，胡笑旋，靳鹏，夏维，马华伟，唐奕城，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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