[发明专利]货运无人机群路径规划方法

说明书

本发明公开了一种货运无人机群路径规划方法，其包括以下步骤，1）空域栅格化：将无人机通行的全部空域栅格化，划分为若干个长方体,每个长方体均具有时间段属性；2）给每个无人机装载货物，设定起点、终点、出发时间；3）为每个无人机在所述起点和终点间筛选出一最佳路径以作为该所述无人机的预定飞行路径；本发明的货运无人机群路径规划方法将重要的资源分割处理，即空域栅格化、时间分段化。然后对资源进行统一调配使用，获得合理的无人机飞行路线，从而最大限度合理利用上述资源，实现高效的无人机群路径规划。

技术领域

本发明涉及一种物流领域，尤其涉及货运无人机群路径规划的方法。

背景技术

随着无人机技术的蓬勃兴起，利用无人机来实现货物运输的相关研究和实践工作也蓬勃兴起。相较于人工运输的方式，无人机具有节省人工，科学调配，运输时间短等优势，因而被众多电商视为未来的发展方向。不远的未来，无人机货运技术的进一步发展，无人机的数量将成倍增加，那么目前显得非常充裕的空域将会变得非常拥挤，那么如何合理调配无人机的飞行路线，合理利用空域，避免飞行事故将会变得非常重要。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供一种将空域栅格化、时间分段化，高效合理的货运无人机群路径规划方法。

本发明的技术方案是提供一种货运无人机群路径规划方法，其包括若干个无人机、若干个无人机装货点，其特征在于：其包括以下步骤，

1）空域栅格化：将所述无人机通行的全部空域栅格化，划分为若干个具有设定长宽高的长方体,每个所述长方体均具有一个编码属性、地理位置属性、高度属性和若干个时间段属性，其中每个所述长方体的编码均唯一，每一所述时间段属性均具有锁定和非锁定两种状态；

2）给每个所述无人机装载货物，设定起点、终点、出发时间，并确保所述无人机从所述起点到终点的距离在所述无人机的最大航程以内；

3）为每个所述无人机在所述起点和终点间筛选出一最佳路径以作为该所述无人机的预定飞行路径，其中已经被放弃的路径不参与筛选；

4）沿所述预定飞行路径获取一系列连续的所述长方体，将每个所述长方体记为路径块；计算该所述无人机预计到达每个所述路径块的时间记为其所述路径块的占用时间，校验全部所述路径块的占用时间对应的时间段属性是否为锁定状态，如果是锁定状态，则该所述路径块记为阻塞块；

5）如果步骤4）中，全部的所述路径块中无一为所述阻塞块，则以所述预定飞行路径作为该所述无人机的最终飞行路线；如果步骤4）中，所述阻塞块在全部所述路径块中的比例超过预定阈值，则所述预定飞行路径设为被放弃的路径，并重复执行步骤3）；如果步骤4）中，所述阻塞块在全部所述路径块中的比例未超过预定阈值，则在所述阻塞块前后的所述路径块之间计算绕飞路径以绕过所述阻塞块，并以所述绕飞路径部分取代所述预定飞行路线后得到的路线作为所述无人机的最终飞行路线。

优选的，还包括：

步骤6），确定所述最终飞行路线后，对所述最终飞行路线沿途的长方体的时间段属性进行锁定。

优选的，所述时间段属性以设定的分钟数将所述无人机的工作时间划分为若干段，所述步骤4）中计算得到每个所述路径块的占用时间，所述占用时间均对应于一所述时间段属性；如果所述占用时间位于两相邻所述时间段属性的分割点时，则所述占用时间对应后一所述时间段属性。

优选的，所述步骤2）中还设置所述无人机完成货物投递后到达的下一个所述无人机装货点，并以所述无人机预计完成货物投递时的位置为起点、预计完成货物投递的时间为出发时间、下一个所述无人机装货点为终点，重复步骤3-5）以计算新的预定飞行路径。

优选的，所述步骤1）中，根据两架所述无人机飞行过程中合理避让所需要的安全距离作为所述长方体的长宽高。

优选的，所述步骤3）中包括以下步骤：