一种基于强化学习的多无人机航迹动态规划与协同避障方法技术

技术编号:43865296 阅读:33 留言:0更新日期:2024-12-31 18:52
本发明专利技术公开了一种基于强化学习的多无人机航迹动态规划与协同避障方法,包括:1、初始环境构建:构建城市低空环境三维栅格地图,并为每架次无人机规划初始四维航迹;2、冲突感知:在无人机运行过程中,实时计算无人机与周围障碍物及其他无人机间的冲突信息;3、冲突解脱:利用时间序列神经网络模型和强化学习算法,训练智能体以学习最优避让策略,动态调整航迹;4、轨迹调整:冲突解脱成功后,回溯无人机动作序列,记录每个时间步无人机所处位置,得到新的无人机四维航迹。最终得到满足无人机任务需求的同时,安全间隔满足要求的可飞航路集合。本发明专利技术在提高无人机运行效率的同时,实现更加智能、高效、可理解评估的协同避障策略。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于多无人机自主飞行与协同避障,具体涉及一种针对结构化空域中的多无人机自主飞行与协同避障方法。


技术介绍

1、随着无人机技术的飞速进步,其在多个关键领域如物流、救援及灾害响应中的应用日益深化,极大地推动了无人机产业的繁荣与飞行需求的多元化。然而,无人机数量的激增与有限空域资源之间的矛盾愈发凸显,在城市低空空域管理中,传统的点对点自由飞行模式已无法有效应对日益复杂的安全与效率挑战。为此,无人机航迹规划与协同避障技术成为破解难题的关键。

2、然而,现有的无人机航迹规划与避障方法大多存在局限性,如只考虑无人机点对点飞行、依赖于轨迹预测结果孤立地处理无人机间的冲突、计算资源消耗大、探测灵敏度不足、轨迹抖动以及避障行为解释性不强等,并且在在无人机自主航迹规划、协同避障、低空空域结构的协同问题上考虑较少。这些问题限制了无人机在障碍物密度高、环境复杂多变的城市低空区域中的高效、安全运行。


技术实现思路

1、针对上述问题,本专利技术提出一种基于强化学习的多无人机航迹动态规划与协同避障方法,旨在解决低空复本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于强化学习的多无人机航迹动态规划与协同避障方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于强化学习的多无人机航迹动态规划与协同避障方法,其特征在于:所述步骤S1中,城市低空三维栅格地图的构建方法包括:

3.根据权利要求1所述的一种基于强化学习的多无人机航迹动态规划与协同避障方法,其特征在于:所述步骤S2中,无人机初始四维航迹的构建方法包括:

4.根据权利要求1所述的一种基于强化学习的多无人机航迹动态规划与协同避障方法,其特征在于:所述步骤S3中,实时障碍物检测与互惠速度障碍物计算方法具体包括:

>5.根据权利要求4...

【技术特征摘要】

1.一种基于强化学习的多无人机航迹动态规划与协同避障方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于强化学习的多无人机航迹动态规划与协同避障方法,其特征在于:所述步骤s1中,城市低空三维栅格地图的构建方法包括:

3.根据权利要求1所述的一种基于强化学习的多无人机航迹动态规划与协同避障方法,其特征在于:所述步骤s2中,无人机初始四维航迹的构建方法包括:

4.根据权利要求1所述的一种基于强化学习的多无人机航迹动态规划与协同避障方法,其特征在于:所述步骤s3中,实时障碍物检测与互惠速度障碍物计算方法具体包括:

5.根据权利要求4所述的一种基于强化学习的多无人机航迹动态规划与协同避障方法,其特征在于:所述步骤s32中,无人机在保持当前速度、或在一定速度范围内进行移动时,可能会与其他无人机发生碰撞的区域,该区域被定义为一系列速度向量集合,当无人机采取该集合内的速度向量时,将导致碰...

【专利技术属性】
技术研发人员:钟罡刘玉璞张洪海杜森刘皞
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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