一种基于动态权重分配与多源数据融合的无人机实时路径规划系统及方法技术方案

技术编号:46576232 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-10 21:19
本发明专利技术涉及无人机飞行路径规划技术领域,尤其涉及一种基于动态权重分配与多源数据融合的无人机实时路径规划系统及方法。该系统包括多源数据融合模块集成激光雷达、毫米波雷达、视觉传感器及北斗定位单元;动态权重分配模块采用模糊逻辑与强化学习结合的混合决策机制,根据环境复杂度、威胁等级及无人机状态动态调整各传感器权重系数;实时路径规划模块内置改进型RRT*算法与马尔可夫决策过程,采用分层规划架构生成全局最优路径与局部避障轨迹;无人机协同控制模块包含双冗余飞控系统及动态避障单元;通信中继模块支持5G与低轨卫星双模通信,通过联邦学习更新各无人机的环境认知模型,实现基于动态权重分配及无人机的多源融合实时路径规划。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无人机飞行路径规划,尤其涉及一种基于动态权重分配与多源数据融合的无人机实时路径规划系统及方法


技术介绍

1、当前无人机路径规划系统存在显著瓶颈:单一传感器在动态障碍物、恶劣天气或电磁干扰下易失效,导致环境建模不完整。传统算法难以在动态威胁(如移动障碍物)下快速生成兼顾安全性与能耗的最优路径。缺乏任务动态分配机制,易出现资源冲突或响应延迟。远距离通信易受干扰,敏感数据可能被窃取。

2、传感器层面,固定权重融合策略无法适应环境突变(如浓雾削弱视觉数据),导致感知置信度下降。规划算法层面,标准rrt*算法在动态场景中收敛慢,蒙特卡洛搜索实时性不足(>500ms),难以应对突发威胁。协同控制层面,集中式决策易受通信延迟影响,分布式策略缺乏纳什均衡优化,多机任务分配非最优。

3、现有系统多依赖离线环境模型,无法实时更新动态障碍物信息(如车辆轨迹预测),导致规划路径与实际环境失配。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种基于动态权重分配与多源数据融合的无人本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于动态权重分配与多源数据融合的无人机实时路径规划系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于动态权重分配与多源数据融合的无人机实时路径规划系统,其特征在于,所述多源数据采集与融合模块包括激光雷达单元、毫米波雷达单元、视觉传感器单元与北斗卫星定位单元;所述无人机传感器多源数据包括激光雷达点云数据、毫米波雷达轨迹预测数据、图像识别数据、北斗卫星定位数据;

3.根据权利要求2所述的一种基于动态权重分配与多源数据融合的无人机实时路径规划系统,其特征在于,所述动态权重分配模块包括地形分析单元、威胁识别单元、置信度调节单元与纳什均衡协同决策单元;...

【技术特征摘要】

1.一种基于动态权重分配与多源数据融合的无人机实时路径规划系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于动态权重分配与多源数据融合的无人机实时路径规划系统,其特征在于,所述多源数据采集与融合模块包括激光雷达单元、毫米波雷达单元、视觉传感器单元与北斗卫星定位单元;所述无人机传感器多源数据包括激光雷达点云数据、毫米波雷达轨迹预测数据、图像识别数据、北斗卫星定位数据;

3.根据权利要求2所述的一种基于动态权重分配与多源数据融合的无人机实时路径规划系统,其特征在于,所述动态权重分配模块包括地形分析单元、威胁识别单元、置信度调节单元与纳什均衡协同决策单元;

4.根据权利要求3所述的一种基于动态权重分配与多源数据融合的无人机实时路径规划系统,其特征在于,所述分层路径规划模型包括全局拓扑层、局部避障层与轨迹优化层;

5.根据权利要求4所述的一种基于动态权重分配与多源数据融合的无人机实时路径规划系统,其特征在于,所述改进型rrt*算法用于全局拓扑层的路径规划,融合环境特征与历史路径信息动态调整采样策略,采用双向扩展机制加速路径搜索进程,通过最优控制理论对生成的初始航迹进行初步平滑优化,并设置在线学习单元根据强化学习反馈更新启发函数参数,优化结果作为全局拓扑层的输出,供局部避障层和轨迹优化层进一步处理,通过无人机协同控制模块生成飞行指令。

6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:王琦杜全维龚秋全苏伟胡启凌杨帆董武钟程森
申请(专利权)人:四川电力设计咨询有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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