一种面向城市低空环境的无人机路径规划方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种面向城市低空环境的无人机路径规划方法及设备，面向城市低空环境的无人机路径规划方法包括：获取任务区域内、无人机飞行高度处的基站未覆盖区域；基于基站未覆盖区域，构建MAKLINK二维路径的规划空间模型，并结合Dijkstra算法和蚁群算法，进行无人机路径规划。采用本发明专利技术技术方案，先获取无人机基站信号不能覆盖的区域，再利用构建MAKLINK二维路径的规划空间模型，结合Dijkstra算法和蚁群算法快速构建无人机的飞行最短路径，使得无人机执行任务的成本降低，并且避免了无人机在复杂的城市低空环境中进入无基站信号区域所带来的安全问题。入无基站信号区域所带来的安全问题。入无基站信号区域所带来的安全问题。

【技术实现步骤摘要】
一种面向城市低空环境的无人机路径规划方法及设备


[0001]本专利技术涉及无人机
，尤其涉及一种面向城市低空环境的无人机路径规划方法及设备。

技术介绍

[0002]随着无人机飞行控制技术的革新与发展，无人机在许多商业活动中表现出高质量、低成本的优势，比如货物投送、空中侦察与监测等。这些活动主要存在于城市环境当中，但由于城市当中高楼林立，无人机在执行上述任务时必须实现超视距工作，所以蜂窝联网无人机便成了一个很好的选择。通过将无人机接入互联网来控制其飞行，自然，这也就要求无人机在执行任务的过程中时刻保持着与地面基站之间的联系，即无人机接收到的地面某一基站发射出的信号的信噪比需要大于其分辨率，否则无人机就可能因为无法分辨指令信息而导致失控，进而给居民的生命财产安全带来威胁。同时，为了执行任务的成本最低，在已知任务的起点和终点后，我们需要为无人机规划出一条满足上述条件的最短路径，如此才能做到安全，高效的完成任务。
[0003]传统的路径规划算法包括全局规划和局部规划两类。全局规划算法如顶点图像法，栅格划分法，局部规划算法主要为人工势场法等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向城市低空环境的无人机路径规划方法，其特征在于，包括：获取任务区域内、无人机飞行高度处的基站未覆盖区域；基于所述基站未覆盖区域，构建MAKLINK二维路径的规划空间模型，并结合Dijkstra算法和蚁群算法，进行无人机路径规划。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取任务区域内、无人机飞行高度处的基站未覆盖区域，包括：根据所述任务区域内的障碍物位置，分析所述任务区域内的各个基站在所述任务区域内、无人机飞行高度处各位置点对应的电磁波传播方式；基于所述各位置的电磁波传播方式，结合所述无人机能分辨出的最小信噪比，确定所述任务区域内、无人机飞行高度处的基站未覆盖区域。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电磁波传播方式包括：直射和非直射；当所述位置点与所述基站之间的连线穿设位于该位置点与该基站之间的障碍物时，则该位置点的传播方式为非直射，否则为直射。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述各位置的电磁波传播方式，结合所述无人机能分辨出的最小信噪比，确定所述任务区域内、无人机飞行高度处的基站未覆盖区域，包括：确定所述无人机能分辨出的最小信噪比根据下列公式计算所述基站的覆盖范围：(x
‑
x
k
)2+(y
‑
y
k
)2≤d
s2
，其中，(x
k
,y
k
)表示所述基站在所述任务区域内、无人机飞行高度处的二维平面上的投影坐标，(x，y)表示所述位置点坐标，d
s
表示所述基站所能覆盖的位置点到该基站的最远距离，P表示基站的发射功率，σ2表示噪声功率，α
s
、β
s
均为与所述电磁波传播方式相关的常数，h、h
g
分别表示所述无人机和所述基站的高度。5.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕震华，朱熙，赵彦杰，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司电子科学研究院，
类型：发明
国别省市：