[发明专利]一种基于深度强化学习的实时无人机路径预测方法有效
申请号: | 202010988055.3 | 申请日: | 2020-09-18 |
公开(公告)号: | CN112148008B | 公开(公告)日: | 2023-05-02 |
发明(设计)人: | 曾议芝;丁勇飞;康敏旸;刘博 | 申请(专利权)人: | 中国航空无线电电子研究所 |
主分类号: | G05D1/02 | 分类号: | G05D1/02;G01C21/20;G01C21/00;G06N20/00 |
代理公司: | 中国航空专利中心 11008 | 代理人: | 白瑶君 |
地址: | 200233 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 深度 强化 学习 实时 无人机 路径 预测 方法 | ||
1.一种基于深度强化学习的实时无人机路径预测方法,其特征在于,包括:
步骤101、获取无人机的当前探测范围内的威胁矩阵;
步骤102、确定无人机目的地到当前探测范围内各点的距离,将这些距离作为当前距离矩阵;
步骤103、根据威胁矩阵、当前距离矩阵和已训练的A3C网络,得到无人机的当前飞行方向和飞到下一时刻的位置;
步骤104、无人机沿着当前飞行方向飞到下一时刻的位置;同时,判断下一时刻的位置是否到达目的地;
步骤105、若否,执行步骤101;
其中,得到无人机的当前飞行方向和飞到下一时刻的位置,包括:
将威胁矩阵和当前距离矩阵输入已训练的A3C网络,预测出飞机飞向各个方向的概率;
将最大概率的飞机飞向的方向作为当前飞行方向;
获取与当前距离矩阵对应的当前探测范围的位置矩阵;
根据无人机所在的位置矩阵的位置,沿当前飞行方向对应的方向跳过M个点,将第M+1个点作为下一时刻的位置点;
所述方法还包括:
通过多个场景样本对未训练的A3C网络进行训练,更新A3C网络参数;
对于一个场景样本来说,通过多个场景样本对未训练的A3C网络进行训练,包括:
将包括始发地和目的地的场景样本离散化,得到场景矩阵;
根据场景矩阵,得到场景距离矩阵和场景威胁矩阵;
场景距离矩阵是场景矩阵中各个点到目的地距离组成的矩阵;
场景威胁矩阵包括场景矩阵中各个点的威胁系数;
在场景距离矩阵中获取以始发点为中心的一个子矩阵作为距离矩阵,在场景威胁矩阵中相应的位置获取一个子矩阵作为威胁矩阵;
将两个子矩阵输入未训练的A3C网络,得到当前飞行方向、飞到下一时刻的位置、奖赏值和价值估计值,直到无人机飞到目的地或者超过预设次数还未飞到目的地为止;
根据奖赏值和价值估计值,更新A3C网络的参数。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤105、若否,执行步骤101,包括:
若否,判断当前的执行次数是否大于或等于预设门限;
若是,飞机不再按照A3C网络的预测飞行,飞机返航;若否,执行步骤101。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当前探测范围的中心点位于无人机所在位置点。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,威胁矩阵包括各个位置的威胁系数。
5.一种计算机可读的存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序包括用于执行如权利要求1-4任一项所述的方法。
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