[发明专利]多救援直升机多目标分配与航迹规划方法

摘要

本发明公开一种多救援直升机多目标分配与航迹规划方法，涉及航空应急救援技术领域。包括航空救援任务执行可行度评估与灾区地图图像处理；通过救援任务执行可行度评估获得可行度矩阵；将可行度矩阵作为解矩阵Xij的系数矩阵，用匈牙利算法针对救援直升机和目标点之间数量不相同的任务求解分配结果；采用图像处理方法、形态学特征提取安全区域拓扑结构得到航迹解空间，利用启发式A*搜索算法在航迹解空间中得到最短路径，结合多机多目标分配结果，形成直升机执行救援任务的应急预案；调用Google Earth飞行模拟API演示应急救援预案，做飞行前准备，提高航空应急救援效率和安全性。本方法简单、时间复杂度低、航迹规划过程直观、结果清晰。

主权项

一种多救援直升机多目标分配与航迹规划方法，其特征在于，包括航空救援任务执行可行度评估与灾区地图图像的处理；所述的救援任务执行可行度评估是指分析某直升机实施某次救援任务的可行性，获得可行度矩阵；将可行度矩阵作为解矩阵Xij的系数矩阵，选用匈牙利算法针对救援直升机和目标点之间数量不相同的任务求解多直升机与救援目标之间的分配结果；所述的灾区地图图像的处理是指从数字高程地图中提取单层等高线图，并对该图进行二值化图像处理得到以等高线表示的障碍物图，其中黑色表示障碍物，白色表示可供飞行区域；利用形态学膨胀方法剔除白色飞行区域内的不安全区域，并使用腐蚀和骨架化方法提取安全飞行区域的拓扑结构，从而得到以二值图像表示的航迹规划解空间；选用启发式最短路径搜索算法A*算法在以二值图像表示的航迹规划解空间即二维平面上搜索得到最短航迹；结合多机多目标分配结果，形成直升机执行救援任务的应急预案；调用Google Earth飞行模拟API演示应急救援预案，做充分的飞行前准备。