[发明专利]智能目标搜索中无人设备的路径规划方法

说明书

本发明公开了一种智能目标搜索中无人设备的路径规划方法，解决了无人设备搜索目标的路径规划问题，实现步骤：离线全局路径规划；在线全局路径规划；局部路径规划。本发明先从出发点到搜索区域中心规划一条直线路径，再以搜索区域中心为基点规划一条扩展螺旋形路径对目标区域进行搜索，增大地图覆盖率；当检测到多个疑似目标时，靠近概率最大的疑似目标点检测；同时将其余疑似目标点插入全局路径；无人设备返回全局路径时，更新全局路径规划点时间；所有路径由许多规划点组成，定义了新的结构体存储规划点信息。本发明以扩展螺旋形路径方式搜索，增大地图覆盖率，检测到更多目标，减少了路径重复率，节省了资源，提高了搜索效率。

技术领域

本发明涉及无人设备路径规划技术领域，尤其涉及无人设备的路径规划方法，具体是一种智能目标搜索中无人设备的路径规划方法，用于无人设备在执行搜索任务时的路径规划。

背景技术

无人设备路径规划技术在近年来得到了飞速发展，在军事领域和民用领域中，越来越多的无人设备被用于执行各种任务，如利用无人设备进行目标搜索、区域监视、灾后人员搜救、运输货物等。在进行无人设备路径规划时，无人设备可能会受到各种障碍物的干扰从而导致无人设备不能搜索到尽可能多的目标或者无人设备对地图的覆盖率过低，这些都达不到对地图搜索的任务指标。随着时代的变化和科技的进步，对无人设备的路径规划要更加深入，增大对地图的覆盖率，提高搜索效率。

对无人设备的路径规划，主要目的是通过无人设备搜索到尽可能多的目标同时增大对地图的覆盖率。在搜索目标增大覆盖率的过程中，尽量使无人设备的搜索路径不重叠从而达到提高搜索效率的效果。尽量让无人设备的路径规划达到全局最优，可以将无人设备的应用更广泛，从而应用于协调运输货物、灾后人员搜救、区域监视等方面。申请号为201610898192.1的发明专利申请中描述的是一种多无人机协同工作的方法，使用机动巡逻围捕方式使各无人机按照预先设定的巡逻路线向搜索区域中心近心螺旋运动，这种方法使得无人机在不确定环境中也能尽可能搜索到足够多的目标，但是该方法耗费时间较长，并且可能出现无人机的航迹重复，造成了一定的资源浪费。申请号为201810642318.8的发明专利申请在遗传算法的基础上加入方向机制实现多无人机协同搜索路径规划，能够在一定程度上提高搜索效率，但是需要使用过多的资源，也有可能遗漏部分目标。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种能够增大无人设备对地图的覆盖率，提高搜索效率的智能目标搜索中无人设备的路径规划方法。

本发明是一种智能目标搜索中无人设备的路径规划方法，其中涉及到无人设备、控制中心，其特征在于，包括有如下步骤：

(1)离线全局路径规划：在无人设备出发前，根据无人设备当前位置和搜索区域中心位置以及搜索区域范围进行离线全局路径规划，从出发点到搜索区域中心规划一条直线路径，并以搜索区域中心为基点规划一条扩展螺旋形路径，完成离线全局路径规划，无人设备到达搜索区域中心并以扩展螺旋形路径开始向外进行搜索；当无人设备需要搜索新的目标区域时，直接执行步骤(2)，在在线全局路径规划模式一中进行扩展螺旋形路径规划；当无人设备检测到一个疑似目标时，执行步骤(3)，进行局部路径规划；当无人设备检测到两个或两个以上的疑似目标，对概率最大的疑似目标执行步骤(3)，同时将其余的疑似目标点插入初始规划的离线全局路径，对离线全局路径进行更新；当无人设备走完离线全局路径还没有发现疑似目标时，反馈未发现目标信息，等待控制中心的下一步指令；