[发明专利]一种基于野外台站的无人机遥感组网航迹规划方法

说明书

本发明公开了一种基于野外台站的无人机遥感组网航迹规划方法，首先对单机航迹进行优化后通过最小跨度算法寻找最优飞行方向，并根据基于台站的任务起点选择准则确定最优任务起点；然后以优化后的单机航迹为基础，考虑每架无人机往返于台站的航程，使用基于台站的无人机组网任务分配算法，在保证单机作业效率最高的情况下，充分利用无人机的续航能力，以最少数量的作业无人机为目标进行任务分配；最终获得基于台站的无人机组网航迹规划结果。本发明通过基于野外台站的单机航迹优化和基于野外台站的多机组网任务分配两部分解决大区域遥感作业时，基于野外台站的无人机组网遥感作业航迹规划的问题。

技术领域

本发明涉及无人机航迹规划技术领域，特别涉及，一种基于野外台站的无人机遥感组网航迹规划方法。

背景技术

无人机具有快速、机动、灵活等特点，广泛应用于遥感观测，主要应用于生态环境监测、自然灾害灾情评估以及突发事件救援等方面，为遥感专业的发展提供了技术支撑。

目前，单机作业存在效率低，响应速度慢的问题，随着遥感观测技术的发展，高频次观测成为对地观测的新方向，单机作业难以满足高频次要求，因此需要多机组网观测，随着无人机野外台站资源的逐渐完善，其对安全高效的多机观测任务分配方法的需求也越来越迫切。现有的野外台站的无人机观测方法主要应用于军事搜索，并不适用于遥感观测，而在遥感作业中，无论是单机观测还是多机组网观测，现有的航迹规划方法都没有考虑无人机往返于起降场的航程以及其对任务分配的影响。

针对上述问题，提出一种解决现有技术所存在的单机作业存在效率低，响应速度慢，单机作业和多机组网观测时忽略往返于起降场的航程对任务分配的影响的问题的方法以实现对无人机更高效便利的运用。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种基于野外台站的无人机遥感组网航迹规划方法，以解决现在技术所存在的单机作业存在效率低，响应速度慢，单机作业和多机组网观测时忽略往返于起降场的航程对任务分配的影响的问题。

本发明提供了一种基于野外台站的无人机遥感组网航迹规划方法，具体步骤包括：

步骤1、根据野外台站、无人机、载荷和待观测区域相关数据，获得优化的无人机单机在待观测区域的作业航迹；

步骤2、输入单机航迹规划结果的相关信息，输入的相关信息包括拍摄点坐标、每条航线的长度和航线的总数量；

步骤3、根据单机航迹规划结果进行无人机组网航迹的规划；

步骤4、输出每一架飞机的任务信息，其中，输出的任务信息包括任务起点、拍摄点坐标、航线数量以及总航程。

优选地，所述步骤1具体步骤包括：

步骤1.1、根据待观测区域相关数据，确定无人机的飞行方向；

步骤1.2、根据无人机的飞行方向、待观测区域、测绘任务要求和无人机及载荷的相关参数，规划无人机的作业航迹；

步骤1.3、根据规划好的作业航迹和野外台站的位置，确定任务的起点和终点。

优选地，所述步骤3具体步骤包括

步骤3.1、输入无人机编号m，初始无人机编号m＝1；

步骤3.2、根据单机航迹规划结果，确定第1架无人机的任务起点；

步骤3.3、初始航线数量n＝1，计算第m架无人机飞完第1条航线的总航程若则完成第m架飞机的任务分配，输出第m架飞机的任务起点、航线数量n以及总航程

步骤3.4、更新剩余航线的数量N＝N-n，其中N为航线的总数量，若N0，则执行步骤3.5，否则分配任务结束；