一种基于路径规划的无人机控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于路径规划的无人机控制方法及系统，属于无人机控制领域，所述的基于路径规划的无人机控制方法包括以下步骤：步骤1、建立无人机控制模型；步骤2、建立无人机路径规划算法；步骤3、对无人机路径规划算法进行优化。本发明专利技术基于信号接收强度的路径规划方法，在结合玻尔兹曼概率选择策略指导无人机自动进行路径规划，同时根据无人机飞行环境的特点，引入“导向强化”原则强化学习Q

【技术实现步骤摘要】
一种基于路径规划的无人机控制方法及系统


[0001]本专利技术属于无人机控制领域，更具体的说涉及一种基于路径规划的无人机控制方法及系统。

技术介绍

[0002]无人机作为一种新型的智能载体，具有机动性高、灵活性强、结构简单、造价低、隐蔽性强和安全性高等优势，在地质气象观测、快递运输等民用领域发挥了重要作用，同时也被广泛应用于军事领域中执行监视、侦察、追踪等任务。路径规划是指在有障碍物的环境中，根据最短路径和最短规划时间等评估标准，找到一条从初始位置到目标位置的最优/较优的无碰撞路径。无人机应用场景一般地域广阔、环境复杂，如何快速准确地规划出一条安全、快捷的路径，是无人机应用的重要研究方向。
[0003]现有的无人机路径规划算法都存在着容易陷入局部最优、收敛速度慢等问题。导致无人机的实时路径规划速度较慢。在军事领域这种需要对路径规划进行快速计算的情况下，会导致无人机的反应变得迟钝。

技术实现思路

[0004]本专利技术基于信号接收强度的路径规划方法，在结合玻尔兹曼概率选择策略指导无人机自动进行路径规划，同时根据无人机飞行环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于路径规划的无人机控制方法，其特征在于：所述的基于路径规划的无人机控制方法包括以下步骤：步骤1、建立无人机控制模型；建立基于无人机接收目标信号强度的模型，并建立基于玻尔兹曼概率选择的无人机飞行动作选择模型；步骤2、建立无人机路径规划算法；建立基于Q
‑
Learning算法的无人机路径规划算法；步骤3、对无人机路径规划算法进行优化；基于强化导向原则，对步骤2所建立的无人机路径规划算法进行优化。2.根据权利要求1所述的一种基于路径规划的无人机控制方法，其特征在于：所述的步骤1、建立无人机控制模型；详细步骤如下：步骤1.1、建立基于无人机接收目标信号强度的模型；建立基于传输链路为视距传输模型LOS还是非视距传输模型NOLS的无人机U
i
与可疑信号源D之间路径损耗模型：其中、f
c
为载波中心频率，c为光速，为无人机U
i
与可疑信号源D之间的距离；η
LoS
和η
NLoS
为由视距链路和非视距链路决定的衰减因子；LOS的概率由无人机与信号源之间的环境所决定，可表示为式中：B和C为由环境(乡村、城市等)所决定的参数，为常数，为仰角，知道LOS的概率时，NLOS的概率为由此可得，无人机U
i
与可疑信号源D之间路径损耗为；假设无人机和信号源的天线都是全向天线，基于以上的信道模型，无人机U
i
接收到信号源D的信号强度RSS可以表示为：
其中、为接收到的信号强度，为信号源发射功率，为无人机u(x
i
,y
i
,h)信道增益；σ2为噪声功率；步骤1.2、建立基于玻尔兹曼概率选择的无人机飞行动作选择模型；假设无人机所处的状态为s，此时的动作空间为A＝{a1，a2，
…
，a
K
}，k＝1，2，
…
，K，玻尔兹曼概率选择公式为：其中、表示无人机处于状态s时选择动作a
K
∈A；的概率，κ
B
≥0为玻尔兹曼常数，T为温度，Z(T)为概率分布的标准化因子：根据上述的动作选择概率公式(6)，无人机在状态s转移到下一个状态s
′
的概率可表示为：假设在状态s执行某个动作a
K
后，依概率1转移到状态s
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨航，吴碧，王骁飞，轩永波，
申请(专利权)人：中国人民解放军九三二三六部队，
类型：发明
国别省市：