多无人机轨迹优化方法、装置、存储介质及计算机设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多无人机轨迹优化方法、装置、存储介质及计算机设备，涉及无人机技术领域，主要目的在于能够解决多无人机协同编队飞行的轨迹优化方法存在效率低、覆盖率低等问题，且容易出现无人机相互碰撞以及重复探寻的问题。所述方法包括：利用预设的生产函数以及各无人机的覆盖点对各无人机进行轨迹规划，得到所述各无人机的单独封闭路径；根据预先定义的二次约束程序以及所述各无人机的单独封闭路径，得到所述各无人机的轨迹计划，将所述各无人机的轨迹计划合并至多无人机团体的轨迹计划中；根据所述多无人机团体的轨迹规划生成时间表，以对多无人机进行轨迹优化。本发明专利技术适用于多无人机的轨迹优化。

【技术实现步骤摘要】
多无人机轨迹优化方法、装置、存储介质及计算机设备
本专利技术涉及无人机
，特别是涉及一种多无人机轨迹优化方法、装置、存储介质及计算机设备。
技术介绍
无人机具有机动性好、使用方便以及无人员伤亡风险等特点，因此近年来被广泛应用于军事领域、农林植保、快递运输和灾难救援等各个领域。单个无人机在复杂环境下执行巡逻、目标搜索和目标跟踪任务时，由于障碍密度大、空域受限以及机载传感器能力不足等原因，导致单机观测存在观测范围狭窄、观测精度低以及目标易丢失等缺点，而多机协同可获得更大的观测范围、观测精度以及更好的抗丢失性。当执行野外大面积长里程探测任务时，单机受能源限制难以独立完成，而多机可进行分工协作，提高了探测效率。然而，目前针对多无人机协同编队飞行的轨迹优化方法存在效率低、覆盖率低等问题，且容易出现无人机相互碰撞以及重复探寻的情况，限制了多无人机协同编队的应用和发展。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种多无人机轨迹优化方法、装置、存储介质及计算机设备，主要目的在于能够解决多无人机协同编队飞行的轨迹优化方法存在效率低、覆盖率低等问题本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多无人机轨迹优化方法，其特征在于，包括：/n利用预设的生产函数以及各无人机的覆盖点对各无人机进行轨迹规划，得到所述各无人机的单独封闭路径；/n根据预先定义的二次约束程序以及所述各无人机的单独封闭路径，得到所述各无人机的轨迹计划，所述各无人机的轨迹计划包括所述无人机的最优覆盖时间和最优覆盖行动；/n将所述各无人机的轨迹计划合并至多无人机团体的轨迹计划中；/n根据所述多无人机团体的轨迹规划生成时间表，以对多无人机进行轨迹优化。/n

【技术特征摘要】
1.一种多无人机轨迹优化方法，其特征在于，包括：
利用预设的生产函数以及各无人机的覆盖点对各无人机进行轨迹规划，得到所述各无人机的单独封闭路径；
根据预先定义的二次约束程序以及所述各无人机的单独封闭路径，得到所述各无人机的轨迹计划，所述各无人机的轨迹计划包括所述无人机的最优覆盖时间和最优覆盖行动；
将所述各无人机的轨迹计划合并至多无人机团体的轨迹计划中；
根据所述多无人机团体的轨迹规划生成时间表，以对多无人机进行轨迹优化。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用预设的生产函数以及各无人机的覆盖点对各无人机进行轨迹规划，得到所述各无人机的单独封闭路径，包括：
设置一组待覆盖的点，并利用标量字段定义覆盖级别；
根据预设的生产函数以及所述待覆盖的点，对各无人机进行轨迹规划，得到所述各无人机的单独封闭路径，所述预设的生产函数包括：



其中，pi(t)表示无人机在路径中的位置。ρi(q)表示无人机的覆盖行动，t表示移动覆盖时间，q表示待覆盖的点。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预先定义的二次约束程序以及所述各无人机的单独封闭路径，得到所述各无人机的轨迹计划，包括：
利用成本函数定义二次约束程序，所述二次约束程序包括：



s.t









其中，f(θi,j,ρi,j)为成本函数，为无人机i的移动时间，θi,j为无人机i在路径j上所用的覆盖时间，Q＝{q1,...,qQ}为一组必须覆盖的有限点，为无人机编队集合。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多无人机团体的轨迹规划生成时间表，以对多无人机进行轨迹优化，包括：
利用预先定义的第二约束程序及第三约束程序，避免多无人机在覆盖期间发生碰撞；
利用预先定义的第四约束程序及第五约束程序，避免多无人机在运动期间发生碰撞；
根据预设的成本函数，减少两个或者多个代理同时移动的时间；
生成多无人机的最佳时间表，以对多无人机进行轨迹优化。


5.根据权利要求1所述的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈豹，马宏军，白桦，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21