[发明专利]基于人工势场的无人机集群路径规划处理方法、无人机

权利要求书

1.一种基于人工势场的无人机集群路径规划处理方法，其特征在于，所述基于人工势场的无人机集群路径规划处理方法包括以下步骤：

第一步，根据无人机阵列的目标形状及其顺序，转换成无人机阵列的位置点阵，同时生成单个无人机的目标航点阵列；

第二步，基于人工势场法，计算单个无人机受到集群中其它无人机的斥力F_Ri，以及所有斥力的合力F_R；

第三步，计算单个无人机受到目标点引力F_G；

第四步，仿真飞行，根据引力F_G及斥力F_R计算无人机收到合力，并根据合力调整无人机下一步的期望航点；

第五步，最终针对每个无人机形成其安全航迹，完成整个无人机集群的航迹规划工作。

2.如权利要求1所述的基于人工势场的无人机集群路径规划处理方法，其特征在于，所述基于人工势场的无人机集群路径规划处理方法包括单个无人机所受其它任一集群中的无人机的斥力势场函数为：

其中，kr为斥力系数，ρ(X,X_o)为无人机到障碍无人机的距离，ρ(X,X_g)为无人机到目标航点的距离，ρ₀障碍无人机对该无人机的障碍作用影响距离。

3.如权利要求1所述的基于人工势场的无人机集群路径规划处理方法，其特征在于，所述基于人工势场的无人机集群路径规划处理方法包括编队中的编号i的无人机在飞向第j个目标点P_ij(x,y,z)过程中的引力势场函数为：

F_G＝kg·ρ(X,X_G)；

其中，kg为引力系数，ρ(X,X_G)为无人机到目标航点的距离。

4.如权利要求1所述的基于人工势场的无人机集群路径规划处理方法，其特征在于，所述基于人工势场的无人机集群路径规划处理方法包括引力、斥力势场函数参数应满足以下约束：kgF_R·cosθ/ρ(X,X_G),θπ/2。

5.如权利要求1所述的基于人工势场的无人机集群路径规划处理方法，其特征在于，所述基于人工势场的无人机集群路径规划处理方法包括引力、斥力势场函数参数应满足以下约束：

6.如权利要求1所述的基于人工势场的无人机集群路径规划处理方法，其特征在于，所述基于人工势场的无人机集群路径规划处理方法还包括以下步骤：

第一步，生成无人机阵列的位置点阵；

第二步，基于人工势场法计算单格无人机所受合力；

第三步，根据无人机受力情况计算无人机的下一目标点；

第四步，判断是否所有无人机均计算过下一目标点，若是进进行第五步；若不是，则基于人工势场法计算下一个无人机所受合力，进行第三步；

第五步，判断是否所有无人机均到达目标点，若是，则结束；若不是，则返回第二步。

7.一种应用权利要求1～6任意一项所述基于人工势场的无人机集群路径规划处理方法的无人机。

8.一种实现权利要求1～6任意一项所述基于人工势场的无人机集群路径规划处理方法的信息数据处理终端。

9.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1～6任意一项所述的基于人工势场的无人机集群路径规划处理方法。

10.一种实施权利要求1～6任意一项所述基于人工势场的无人机集群路径规划处理方法的基于人工势场的无人机集群路径规划处理系统，其特征在于，所述基于人工势场的无人机集群路径规划处理系统包括：

位置点阵生成模块1，用于生成无人机阵列的位置点阵；

单格无人机所受合力计算模块，用于基于人工势场法计算单格无人机所受合力；

下一目标点计算模块，用于根据无人机受力情况计算无人机的下一目标点；

下一目标点计算判断模块，用于判断是否所有无人机均计算过下一目标点；

目标点到达判断模块，用于判断是否所有无人机均到达目标点。