[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

专利信息
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
【权利要求书】:

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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