基于任务优先级的空地无人系统侦察协同路径规划方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于任务优先级的空地无人系统侦察协同路径规划方法，该方法针对旋翼无人机的续航能力有限以及实际应用中各任务点优先级不同等情况，引入无人车作为旋翼无人机集群的移动充电站，首先用K均值聚类算法将任务点进行聚类，然后通过将需要优化的目标函数设置为各任务点优先级与其被侦察次序的乘积之和，利用蚁群算法规划出旋翼无人机集群在每一个聚类内的飞行路径，最后，利用蚁群算法规划出无人车在各聚类间的行驶路径。本发明专利技术方法的优点是：(1)利用无人车给旋翼无人机集群充电，有效解决了旋翼无人机续航不足的问题；(2)依据任务优先级规划侦察次序。本发明专利技术方法能够根据大范围区域内多任务点的重要程度实现车载旋翼无人机集群系统的路径规划。实现车载旋翼无人机集群系统的路径规划。实现车载旋翼无人机集群系统的路径规划。

【技术实现步骤摘要】
基于任务优先级的空地无人系统侦察协同路径规划方法


[0001]本专利技术属于无人系统导航
，具体地说是一种基于任务优先级的空地无人系统侦察协同路径规划方法。

技术介绍

[0002]利用无人平台进行侦察时，考虑到旋翼无人机视野范围大但续航能力有限、无人车一般没有续航能力限制但侦察视角有限的特点，采用旋翼无人机与无人车协同侦察能够高效完成任务。目前大多研究都以最快完成侦察任务为目的，然而在实际情况中，某些任务点可能需要优先侦察，这时需要根据任务点的紧急程度合理规划无人平台的路径。
[0003]现有专利CN 111811529 A提出了一种多区域车机协同侦察路径规划方法及系统，该专利考虑到小型无人机续航能力低的问题，引入汽车作为无人机的移动平台，构建了车机协同战场侦察系统，从而实现对多区域的侦察，但该方法仅针对一车一机的情况，且没有考虑在实际中某些待侦察区域需要优先侦察的情况。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提出一种基于任务优先级的空地无人系统侦察协同路径规划方法，利用一车多机的车载旋翼无人机集群系统，针本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于任务优先级的空地无人系统侦察协同路径规划方法，其特征在于：针对旋翼无人机的续航能力有限以及实际应用中各任务点优先级不同的情况，引入无人车作为旋翼无人机集群的移动充电站；首先用K均值聚类算法将任务点进行聚类，然后通过将需要优化的目标函数设置为各任务点优先级与其被侦察次序的乘积之和，利用蚁群算法规划出旋翼无人机集群在每一个聚类内的飞行路径，最后，利用蚁群算法规划出无人车在各聚类间的行驶路径。2.根据权利要求1所述的基于任务优先级的空地无人系统侦察协同路径规划方法，其特征在于，所述方法具体步骤如下：步骤(1)：利用K均值聚类算法对所有待侦察任务点进行聚类，聚类数量为N，聚类中心C
i
为旋翼无人机集群的起飞点与降落点，i＝1，2，
…
，N，同时也是无人车的路径节点，旋翼无人机集群每次起飞后侦察完一个聚类中的所有任务点后降落至无人车上，由无人车对其进行充电并随无人车一起移动至下一聚类的聚类中心；初始时设置聚类数量N＝2；步骤(2)：利用蚁群算法规划出集群内各旋翼无人机侦察第i，i＝1，2，
…
，N个聚类中任务点的飞行路径Q
aij
，i＝1，2，
…
，N；j＝1，2，
…
，n，并计算每架旋翼无人机的飞行距离D
ij
，i＝1，2，
…
，N；j＝1，2，
…
，n，其中n为旋翼无人机的数量，j为旋翼无人机的编号；步骤(3)：假设步骤(2)中得到的各旋翼无人机飞行距离中最大值为D
max
，判断D
max
是否超过旋翼无人机的最大飞行距离D，若D
max
≤D，说明旋翼无人机集群能在电量耗尽前完成对该聚类...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵高鹏，饶玉婷，李学文，周乾君，谷穗斌，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：