【技术实现步骤摘要】
一种基于时空分治的空中投送任务规划方法
[0001]本专利技术属于任务规划
，具体涉及一种基于时空分治的空中投送任务规划方法。
技术介绍
[0002]投送是现代战争和物资保障的重要方式之一，投送任务规划需要解决的是投送方式的选择，投送运力分配，投送路径规划、投送序列确定和投送保障筹划等问题，由于无人机技术的高速发展，利用无人机进行投送也是现代投送需要重点研究的问题之一。
[0003]在投送任务过程中，物资仓库可以用于一种或者几种物资的存放，且能够提供无人机起飞和降落，并且提供无人机的维修保障功能；假设无人机每次可以运载一种物资飞行至投送点执行投送任务，任务区域内有若干个投送点，且投送点按照所需的投送物资种类数量可以进行分类，在每个任务周期内，每个投送点所需物资需要在不同的时间约束下进行投送，如何规划在任务周期内无人机的调度策略，在能够完成投送任务的前提下，实现无人机数量最小或者无人机飞行时间最短等优化目标，是无人机投送任务规划中亟待解决的问题。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术的目...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于时空分治的空中投送任务规划方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，获取仓库信息，资源信息，无人机信息和投送点信息；同一任务周期内，若某一投送点需要多次投送时，则按照投送次数将该投送点分化为多个投送点，所述的多个投送点的位置相同，但彼此之间为飞行距离和飞行时间设置为无穷大；步骤2，根据仓库信息和投送点信息，将整个投送任务区按照仓库数量划分为多个任务区，每个任务区包括一个仓库和若干个投送点；步骤3，分别在每个任务区内建立各自的单区投送任务规划模型；步骤4，求解每个任务区内的单区投送任务规划模型，获得每个任务区中的单区投送任务规划方案；步骤5，综合多个任务区的单区投送任务规划方案，获得未完成的投送任务，建立跨任务区的补充投送任务规划模型；步骤6，求解补充投送任务规划方案，进而获得整个投送任务规划方案。2.根据权利要求1所述的基于时空分治的空中投送任务规划方法，其特征在于，所述的单区投送任务规划模型的目标函数包括两个目标函数，第一目标函数是最小化无人机数量，表示为Min(N
UAV
)，N
UAV
表示无人机数量，第二个目标函数是最小化无人机的飞行时间，表示为示为表示无人机v从投送点i直接飞行到投送点j，t
ij
表示无人机从投送点i到投送点j的时间；所述的单区投送任务规划模型的约束条件包括：无人机飞行能力约束：表示无人机v实际飞行航迹时间不超过无人机v的续航时间T
v
；投送次数的约束：表示对于任意投送点j实际被投送次数大于等于该投送点所需的最小投送次数Tmin
j
，小于该投送点的最大投送次数Tmax
j
；表示对于任意投送点i实际被投送次数大于等于该投送点所需的最小投送次数Tmin
i
，小于该投送点的最大投送次数Tmax
i
；投送时间的约束：Et
i
≤Gt
i
≤Lt
i
，表示对于任意投送点i的实际投送时间Gt
i
必须在对i投送任务的最早执行时间Et
i
与最晚执行时间Lt
i
之间；投送时间序列的约束：表示对于任意无人机v，如果存在无人机v从投送点i到投送点j的轨迹，那么无人机v在投送点i的实际时间加上两个投送点之间的飞行时间，应该小于等于无人机v到达投送点j的实际时间；实际投送时间的取值约束：Gt
i
≥0，表示对于任意投送点i，其实际投送时间均大于等于0；无人机航迹的约束：表示对于任意无人机v，不会出现飞行航迹在投送点之间进行子循环；决策变量的取值约束：表示决策变量只能取值0或者1，取值为1时表示存在无
人机v从投送点i直接飞行到投送点j的航迹，取值为0时表示不存在无人机v从投送点i直接飞行到投送点j的航迹；无人机的起飞和降落约束：表示对于任意无人机的起飞点是仓库，执行完投送任务后也必须降落在仓库；其中，UAV＝{1,2,
…
m}表示无人机的集合，Loc＝{0,1,2，
…
n}表示仓库和投送点目标集合，其中{0}表示区域内唯一的仓库。3.根据权利要求2所述的基于时空分治的空中投送任务规划方法，其特征在于，步骤4中所述的求解每个任务区内的单区投送任务规划模型采用两阶段迭代求解方法，包括以下步骤：步骤401，初始化无人机数量为1；步骤402，将所述的单区投送任务规划模型输入规划求解器进行求解；步骤403，若计算单区投送任务规划模型无解，则...
【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，赵侠，
申请(专利权)人：北京神星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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