无人机多路径规划方法及系统、计算机设备与存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种无人机多路径规划方法及系统、计算机设备与存储介质，该方法包括构建无人机群的二维网格模型；获取无人机网格规划路径耗费数据；获取多条无人机飞行最优路径信息；在多条无人机飞行最优路径信息中将其中一条无人机飞行最优路径信息发送给无人机，无人机根据接收的无人机飞行最优路径信息飞行至目标点对应的网格区域内。本发明专利技术通过无人机在无人机群的二维网格模型中初始点对应的网格及目标点对应的网格，获取无人机网格规划路径耗费数据，基于目标进化算法对无人机飞行路径进行路线规划，获取多条无人机飞行最优路径信息，方便无人机进行飞行路径的多样性选择，有效提高无人机飞行任务的完成度。有效提高无人机飞行任务的完成度。有效提高无人机飞行任务的完成度。

【技术实现步骤摘要】
无人机多路径规划方法及系统、计算机设备与存储介质


[0001]本专利技术涉及无人机
，尤其是涉及一种无人机多路径规划方法及系统、计算机设备与存储介质。

技术介绍

[0002]无人机因其低成本、高机动性、部署灵活和“零人员伤亡”等特点，被广泛应用于军事和民用等领域。无人机在执行军事监视和侦察、大型灾难场景搜救等任务时，面临着任务区域广阔、环境复杂多变、传感器感知能力有限和飞行风险程度不定等不利因素，容易导致任务失败。
[0003]现有的一种无人机路径规划方法无法考虑到在同一环境条件中存在的多条最优路径，其中，最短路径始终是这一类问题的第一个考虑目标，决策者往往只能被动选择系统规划的最优的一条路径。
[0004]故而亟需提出一种无人机多路径规划方法来解决所提出的问题。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对现有技术的不足，提供一种无人机多路径规划方法及系统、计算机设备与存储介质，获取多条无人机飞行最优路径，方便无人机进行飞行路径的多样性选择，提高无人机飞行任务的完成度。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0007]第一方面，提供了一种无人机多路径规划方法，其包括如下步骤：
[0008]步骤S110、构建无人机群的二维网格模型，获取无人机群的二维网格模型中各个网格的危险系数R
i,j
；其中，每个网格由一组索引(i,j)来进行表示，R
i,j
∈[0,1]；
[0009]步骤S120、根据无人机在无人机群的二维网格模型中初始点对应的网格及目标点对应的网格，获取无人机网格规划路径耗费数据；
[0010]步骤S130、基于目标进化算法对无人机飞行路径进行路线规划，获取多条无人机飞行最优路径信息；
[0011]步骤S140、在多条无人机飞行最优路径信息中将其中一条无人机飞行最优路径信息发送给无人机，无人机根据接收的无人机飞行最优路径信息飞行至目标点对应的网格区域内。
[0012]第二方面，提供了一种无人机多路径规划系统，其包括：
[0013]空间网格建模模块，用于构建无人机群的二维网格模型，获取无人机群的二维网格模型中各个网格的危险系数R
i,j
；
[0014]规划路径耗费模块，用于根据无人机在无人机群的二维网格模型中初始点对应的网格及目标点对应的网格，获取无人机网格规划路径耗费数据；
[0015]路径规划模块，用于基于目标进化算法对无人机飞行路径进行路线规划，获取多条无人机飞行最优路径信息；
[0016]飞行路径执行模块，用于在多条无人机飞行最优路径信息中将其中一条无人机飞行最优路径信息发送给无人机，无人机根据接收的无人机飞行最优路径信息飞行至目标点对应的网格区域内。
[0017]第三方面，提供了一种设备，其包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的无人机多路径规划方法。
[0018]第四方面，提供了一种存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被执行时实现上述的无人机多路径规划方法。
[0019]综上所述，本专利技术无人机多路径规划方法及系统、计算机设备与存储介质通过无人机在无人机群的二维网格模型中初始点对应的网格及目标点对应的网格，获取无人机网格规划路径耗费数据，基于目标进化算法对无人机飞行路径进行路线规划，获取多条无人机飞行最优路径信息，方便无人机进行飞行路径的多样性选择，有效提高无人机飞行任务的完成度。
附图说明
[0020]图1是本专利技术实施例提供的第一种无人机多路径规划方法的流程示意图；
[0021]图2是本专利技术实施例提供的第二种无人机多路径规划方法的流程示意图；
[0022]图3是本专利技术实施例提供的第三种无人机多路径规划方法的流程示意图；
[0023]图4是本专利技术实施例提供的第四种无人机多路径规划方法的流程示意图；
[0024]图5是本专利技术实施例提供的第五种无人机多路径规划方法的流程示意图；
[0025]图6为本专利技术实施例提供的第一种无人机多路径规划系统的结构框图；
[0026]图7为本专利技术实施例提供的第二种无人机多路径规划系统的结构框图；
[0027]图8为本专利技术实施例提供的第三种无人机多路径规划系统的结构框图；
[0028]图9为本专利技术实施例提供的一种计算机设备的结构框图；
[0029]图10为本专利技术实施例提供的无人机飞行的两个最优路径示意图。
具体实施方式
[0030]为能进一步了解本专利技术的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。
[0031]图1是本专利技术实施例提供的第一种无人机多路径规划方法的流程示意图，如图1所示，该无人机多路径规划方法，包括步骤S110
‑
步骤S140，具体如下：
[0032]步骤S110、构建无人机群的二维网格模型，获取无人机群的二维网格模型中各个网格的危险系数R
i,j
；其中，每个网格由一组索引(i,j)来进行表示，R
i,j
∈[0,1]。
[0033]本实施例中，可通过网格的危险系数R
i,j
获取该网格对应的通过等级P
i,j
，P
i,j
∈[0,1]。
[0034]所述步骤S110的方法，具体操作包括：
[0035]获取无人机群在任务执行区域内各处的风险信息，所述风险信息包括任务执行区域内建筑物范围、建筑物间距及通信信号强度等，通过对无人机群任务执行区域所在的地理空间进行测绘，通过对应通信波段在无人机群任务执行区域的信号强度进行检测。
[0036]根据预设网格尺寸将任务执行区域划分为多个网格，构建无人机群的二维网格模
型；其中，网格大小根据需要而定，本实施例中，任务执行区域的网格面积大小为1m*1m；
[0037]基于风险信息获取无人机群的二维网格模型中各个网格的危险系数R
i,j
；其中，每个网格由一组索引(i,j)来进行表示，基于对任务执行区域内各处的风险信息进行判断，获取无人机通过不同网格时对应的危险系数，网格对应的风险信息为网格中心点采样结果，网格通过等级指代为无人机通过网格的概率，网格危险系数指代为无人机通过网格的危险程度，当存在建筑物、高强度侦察等网格对应的区域划分为不可通行区域，该网格的通过等级强度记为为0，该网格的危险系数为无穷大，本实施例中，该网格的危险系数强度可记为1。
[0038]具体地，在任务执行区域内移动用于标识的无人机，在空间的固定高度所在的水平面上假定无人机可以无阻碍地通过一片空白区域，在无人机群的二维网格模型的网格空间中存在的风险区域和危险系数，并可在无人机群的二维网格模型的固定高度水平面加入是否允许通过的通过等级。
[0039本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机多路径规划方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S110、构建无人机群的二维网格模型，获取无人机群的二维网格模型中各个网格的危险系数R
i，j
；其中，每个网格由一组索引(i，j)来进行表示，R
i，j
∈[0，1]；步骤S120、根据无人机在无人机群的二维网格模型中初始点对应的网格及目标点对应的网格，获取无人机网格规划路径耗费数据；步骤S130、基于目标进化算法对无人机飞行路径进行路线规划，获取多条无人机飞行最优路径信息；步骤S140、在多条无人机飞行最优路径信息中将其中一条无人机飞行最优路径信息发送给无人机，无人机根据接收的无人机飞行最优路径信息飞行至目标点对应的网格区域内。2.根据权利要求1所述的无人机多路径规划方法，其特征在于：所述步骤S130之前，还包括步骤S130
‑
1、设置无人机飞行网格区域危险系数阈值。3.根据权利要求1所述的无人机多路径规划方法，其特征在于：所述步骤S140之后，还包括步骤S150、无人机根据接收的无人机飞行最优路径信息执行任务时，对无人机从当前网格点到下一网格点的路径上是否存在障碍物进行判断，若是，则识别到无法飞跃的障碍物，利用通信单元从计算机设备获取下一个无人机飞行最优路径信息；若否，则执行步骤S140。4.根据权利要求1所述的无人机多路径规划方法，其特征在于：所述步骤S140之后，还包括步骤S160、无人机根据接收的无人机飞行最优路径信息执行任务时，对当前无人机飞行最优路径是否具备通行条件进行判断，若是，则执行步骤S140；若否，则利用通信单元从计算机设备获取下一个无人机飞行最优路径信息。5.根据权利要求1所述的无人机多路径规划方法，其特征在于，所述步骤S110的方法，具体操作包括：获取无人机群在任务执行区域内各处的风险信息；根据预设网格尺寸将任务执行区域划分为多个网格，构建无人机群的二维网格模型；基于风险信息获取无人机群的二维网格模型中各个网格的危险系数。6.根据权利要求1所述的无人机多路径规划方法，其特征在于，所述步骤S120的方法，具体操作为：基于多目标进化算法，根据无人机在无人机群的二维网格模型中初始点对应的网格及目标点对应的网格对多目标进化算法进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金滔，王必良，汤俊，廖甜，文莉，
申请(专利权)人：湖南璟德科技有限公司，
类型：发明
国别省市：