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[发明专利]物流无人机包裹接收站选址-公共航路规划方法及系统-CN202310696204.2在审
发明人： 冯棣坤;张洪海;王非;杜森;张金鹏 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2023-06-13 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G06Q10/047 文献下载
摘要：本发明公开了物流无人机包裹接收站选址‑公共航路规划方法及系统。该方法包括获取物流无人机运行区域内地理环境信息和需求分布等信息；确定物流无人机单航路规划模型的优化方法，进行各站点间单航路规划并将规划结果存入备选航路库中；确定包裹接收站选址‑公共航路规划模型的优化方法；迭代求解包裹接收站选址‑公共航路规划模型，更新解集直到最大迭代次数；根据最后一次规划结果，比较解集内各方案的目标函数值，选择最优的规划方案；系统包括飞行环境建模模块、单航路规划模块、迭代求解模块、最优物流无人机包裹接收站选址‑公共航路规划方案确定模块。本发明提升了包裹接收站选址的经济性与公平性和公共航路的安全性与高效性。
物流无人机包裹接收站选址公共航路规划方法系统

[发明专利]一种考虑空地协同风险的无人机运行路径规划方法-CN202310656580.9在审
发明人： 冯棣坤;张洪海;杜森;钟罡;张金鹏 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2023-06-05 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑空地协同风险的无人机运行路径规划方法，面向无人机城市运行场景，属于无人机路径规划技术领域。首先采用栅格法对规划区域进行精细化三维建模，构建空域栅格环境；随后在标定规划区域内根据建筑物位置和运行要求划设保护区，以空中碰撞风险与地面撞击风险指标量化栅格中的无人机运行风险；之后获取配送需求点、物流网点、保护区位置信息以及无人机性能参数；最后在满足间隔限制与无人机性能约束的条件下，以最小化航路成本为目标函数，采用A*算法搜索最优航路，从而生成最优航路集。本发明在精细化无人机运行风险评估前提下，实现了高效无人机运行路径规划。
一种考虑空地协同风险无人机运行路径规划方法

[发明专利]一种低空空域空间范围划设方法-CN202310857246.X在审
发明人：张启钱;何淳韵;张洪海;冯棣坤;刘皞;钟罡 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2023-07-13 - 公布日： 2023-10-17 - 主分类号： G08G5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种低空空域空间范围划设方法，包括以下步骤：S1、获取低空空域环境数据；S2、将低空空域分为管制空域、报告空域、监视空域，并基于三种低空空域的定义判断所选定区域的空域类型；S3、根据空域类型，确定所选定区域的水平范围；S4、根据空域类型，确定所选定区域的垂直范围；S5、输出由所选定区域的水平范围和垂直范围组成的空间范围。本发明采用上述低空空域空间范围划设方法，从保障航空器的飞行安全，提高空域利用率的角度出发，提出一套基于精细化分类的低空空域划设方法，满足了低空空域运行安全的需求和要求，对于规划满足各类通用航空用户及无人机用户飞行需求的城市低空空域环境具有重要意义。
一种低空空域空间范围方法

[发明专利]基于改进A*算法的城区批量物流无人机航迹规划方法及装置-CN202111247217.9有效
发明人：张洪海;张连东;钟罡;刘皞;冯棣坤 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2021-10-26 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于改进A*算法的城区批量物流无人机航迹规划方法及装置，所述方法包括采用栅格法划分空域环境，确定出各栅格的风险值，形成基于风险的城市低空空域环境模型；基于所述城市低空空域环境模型，以物流无人机航迹风险最小为目标函数，结合无人机性能约束，形成城区批量物流无人机航迹规划模型；基于改进A*算法，以及所述城区批量物流无人机航迹规划模型，求解得到多架物流无人机的初始飞行航迹；对所述初始飞行航迹进行平滑，得到优化后的批量物流无人机飞行航迹。本发明能够解决无人机航迹安全性不高、无法批量生成多条无冲突预先飞行航迹的问题。
基于改进算法城区批量物流无人机航迹规划方法装置

[发明专利]一种城市区域多级物流无人机起降场点布局规划方法-CN202211648990.0在审
发明人：张洪海;冯棣坤;邓成;刘皞;钟罡 -专利权人：南京天城交通研究院有限公司
申请日： 2022-12-20 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种城市区域多级物流无人机起降场点布局规划方法，包括以下步骤：步骤一：将物流无人机起降点等级划分为三级；步骤二：获取某无人机物流试验区的相关数据；步骤三：面向城市全域的大规模物流需求场景，考虑多约束条件，从经济效用和时间效用的角度出发，建立城市物流无人机多级起降场点的布局规划模型；步骤四：定义种群个体编码方式和适应度函数，提出基于“环绕数”的空域限制判断算法，设计人类学习优化算法进行求解，确定物流无人机起降点布局规划。本发明采用的一种城市区域多级物流无人机起降场点布局规划方法，同时提高了物流运输效率，减少了资源浪费，保证了未来发展的可持续性。
一种城市区域多级物流无人机起降布局规划方法

[发明专利]一种面向旋翼无人机的低空航路通行能力评估方法-CN202310679747.3在审
发明人：张洪海;王非;夷珈;冯棣坤;钟罡;刘皞 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2023-06-09 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： G06Q10/063 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向旋翼无人机的低空航路通行能力评估方法，属于信息工程技术领域。包括以下步骤：采集区域内旋翼无人机航路与运行环境基本信息；依据图论的完整性、连续性等性质建立相关约束；依据旋翼无人机运行特点建立相关约束；根据建立的旋翼无人机低空航路通行能力评估多目标优化模型，采用启发式算法对模型进行求解，得到不同运行规则下的旋翼无人机低空航路通行能力。本发明提供的一种面向旋翼无人机的低空航路通行能力评估方法，建立了多目标优化模型，可通过启发式算法对模型进行求解，调整旋翼无人机安全间隔、起降间隔等参数，最终得到不同运行规则下面向旋翼无人机的低空航路通行能力。
一种面向无人机低空航路通行能力评估方法

[发明专利]一种基于覆盖偏移度及安全效用的无人机起降点规划方法-CN202310581859.5在审
发明人： 冯棣坤;张洪海;邓成;李金波;周锦伦;王非 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2023-05-23 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： G06Q10/047 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于覆盖偏移度及安全效用的无人机起降点规划方法，包括以下步骤：步骤一：定义覆盖偏移度、安全效用；步骤二：考虑多约束条件，从覆盖偏移度和安全效用的角度出发，建立城市物流无人机起降场点的布局规划模型；步骤三：设计改进贪婪取走启发式算法对模型进行求解。本发明采用的一种基于覆盖偏移度及安全效用的无人机起降点规划方法，有效改善了物流运输过程中的安全效用，并以相对较小覆盖距离实现了对可行空域内需求点的全面覆盖，在保证安全的情况下较为均匀地使用各起降点，避免了起降点容量的过度闲置。
一种基于覆盖偏移安全效用无人机起降规划方法

[发明专利]一种四旋翼无人机六自由度快速协同精细编队方法-CN202310582466.6在审
发明人： 冯棣坤;张洪海;周锦伦;李金波;张金鹏;杜森 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2023-05-23 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种四旋翼无人机六自由度快速协同精细编队方法，通过建立四旋翼无人机空气动力学与控制模型和四旋翼无人机碰撞盒模型，基于Kronecker因子信任阈执行者/评论者深度强化学习算法训练无人机对协同航迹规划人工智能体，然后设计协同编队逻辑将无人机群协同编队问题转化为多次无人机对的协同航迹规划问题，最终实现四旋翼无人机群高效精细的编队航迹规划。本发明算法运行时间短，可以实现安全、高效、快速、精准的无人机群协同编队航迹规划。
一种四旋翼无人机自由度快速协同精细编队方法

[发明专利]一种城市区域物流无人机起降点布局规划方法-CN202211654776.6在审
发明人：张洪海;冯棣坤;邓成;钟罡;刘皞 -专利权人：南京天城交通研究院有限公司
申请日： 2022-12-20 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： G06Q10/083 文献下载
摘要：本发明公开了一种城市区域物流无人机起降点布局规划方法，包括以下步骤：步骤一：获取无人机物流试验区的需求点分布、需求量分布以及无人机起降点备选场址集合；步骤二：全覆盖所述需求点，考虑相关约束条件的基础上，建立起降点布局规划模型，定义物流无人机起降点布局规划种群编码方式和适应度函数；步骤三：提出物流无人机配送路径跨禁飞区判断算法，设计自适应遗传算法求解起降点布局规划。本发明采用上述的一种城市区域物流无人机起降点布局规划方法，解决现有技术中的缺陷，防止出现需求点被遗漏或者不被全部满足的现象，为未来大规模物流无人机运行提供了基础。
一种城市区域物流无人机起降布局规划方法

[发明专利]基于动态分配算法的城市区域物流无人机需求预测方法-CN202110585562.7有效
发明人：张洪海;张芳;刘皞;钟罡;张连东;冯棣坤 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2021-05-27 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于动态分配算法的城市区域物流无人机需求预测方法，包括：获取城市低空区域飞行环境信息，获取物流无人机运输性能参数；结合物流无人机在城市低空区域运行限制条件、物流无人机自身飞行限制条件以及物流运输任务要求，建立物流无人机运输任务优化分配模型，然后利用集合元素求解法建立物流无人机需求架次预测模型；基于物流无人机需求架次预测模型，考虑不同任务点处包裹数量、所在低空区域飞行环境信息、物流无人机运输性能，采用动态分配算法预测物流无人机需求架次。本发明综合考虑城市低空空域运输环境与物流无人机自身性能参数，合理分配物流无人机运输任务，实现城市区域物流无人机需求预测。
基于动态分配算法城市区域物流无人机需求预测方法

[发明专利]一种城区物流无人机机场终端区自动进场排序方法及系统-CN202111455088.2在审
发明人：张洪海;冯棣坤;刘皞;钟罡;张连东 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2021-12-01 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： G06Q10/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种城区物流无人机机场终端区自动进场排序方法及系统，该方法包括基于城市环境下当前时段目标机场终端区内各物流无人机的飞行计划信息，确定物流无人机机场终端区自动进场排序模型的约束条件和初始物流无人机进场排序方案；该模型为以机场起降点流量最大、总延误时长最短为目标的多目标函数优化模型；该约束条件包括无人机进场顺序约束、无人机进场安全间隔约束、无人机进场时间窗约束和无人机进场优先等级约束；根据约束条件和初始物流无人机进场排序方案，迭代求解上述排序模型，确定每一次迭代后的物流无人机进场排序方案，进而确定最优物流无人机进场排序方案。本发明提升城市空域整体的安全性与高效性。
一种城区物流无人机机场终端自动进场排序方法系统

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