[发明专利]一种基于网格离散化的无人机巡查路径优化方法

摘要

本发明公开了一种基于网格离散化的无人机巡查路径优化方法，属于无人机巡查技术领域。所述方法先获取巡查区域的坐标参数，并进行可视化处理；然后将无人机扫描面积固定的圆域作为网格，用网格划分巡查区域，并将离散化网格的中心标定为离散目标点；再进行多无人机调度建模，建立优化目标和约束条件，求无人机经过离散后目标点的优化巡查路线；最后，采用改进的A*算法对离散目标点进行路径规划，寻找路径规划最佳目标节点，迭代优化后得出无人机的优化飞行路径。本发明可以提高巡查区域覆盖率、减少无人机架次及对巡查区域内目标进行定位。

主权项

1.一种基于网格离散化的无人机巡查路径优化方法，其特征在于：以下列假设条件为前提：(1)无人机飞行高度为h1～h2，飞行速度为v，每架无人机电池能量为E；(2)无人机与水平地面之间距离为固定值h，无人机位置三维坐标随时可知；(3)无人机有效巡查范围为区域平面与无人机仰角大于θ且不被障碍物阻隔，所有无人机起降点相同；(4)假设所有无人机均按优化后的路径自主飞行，无须人工控制，完成任务后自动返回起降点；(5)假设忽略无人机起飞、降落及转弯过程对续航时间的影响；所述方法包括如下步骤：步骤S1、从地图软件获取巡查区域的坐标参数；步骤S2、根据坐标参数进行可视化处理；步骤S3、对巡查区域的总面积进行离散化处理，网格划分巡查区域，取网格中心为目标点，将巡查区域转化为多个离散目标点；步骤S4、建立多无人机调度模型，将寻求n架无人机在巡查区域的优化巡查路线转化为求无人机经过离散目标点的优化巡查路线；步骤S5、采用改进的A*算法，对离散目标点进行路径规划，寻找路径规划最佳目标节点；步骤S6、根据最佳目标节点，迭代优化后得到无人机的最优飞行路径，输出最优规划路径。