[发明专利]整体返航路径规划方法、规划系统、储存介质及无人机

说明书

本发明属于无人机控制技术领域，公开了一种整体返航路径规划方法、规划系统、储存介质及无人机，收到整体返航召回指令；判断无人机编队目前状态和空间位置；确定返航位置；建立返航模型，计算整体返航路径；将路径发送至无人机编队，进行返航飞行。本发明提供的无人机编队整体返航路径规划方法，可以实现动态状态下的无人机编队整体返航路径规划，具有安全可靠，防止碰撞，策略最优的技术特点。具有较高的实用意义。本发明能够实现无人机编队整体的动态返航路径规划，具有较高的实时性和安全性。本发明可以进行最优的动态返航路径规划，规划结果符合无人机性能需求，具有较高的实用性。

技术领域

本发明属于无人机控制技术领域，尤其涉及一种整体返航路径规划方法、 规划系统、储存介质及无人机。

背景技术

目前，使用若干架次的无人机编队，在空中组成特定队形进行飞行，并利 用其搭载的载荷完成特定功能。无人机编队在执行任务过程中，由于目标发生 变化等原因，可能发生需要整体返航的情况，此时应该立即调整编队的飞行状 态，以最快的速度返回起降基地。无人机编队被召回时，每一架编队中的无人 机个体的飞行状态和飞行性能均正常，所以整体返航对于编队系统来讲属于实 时任务注入。但是目前暂无解决无人机编队整体返航状态下的路径规划，以供 编队实现安全有效的整体返航动作的方案，无法实现返航路径规划。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：目前暂无解决无人机编队 整体返航状态下的路径规划，以供编队实现安全有效的整体返航动作的方案， 无法实现返航路径规划。

解决以上问题及缺陷的难度为：

无人机编队的飞行状态复杂多变，方法需要具有快速实时规划的特点，以 满足实时性需求。同时需要特定算法满足无人机编队的安全间距需求，以实现 有效返航。

解决以上问题及缺陷的意义为：

可以实现在任意时刻召回无人机编队，实现返航路径规划，提高无人机编 队应用实用性。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种整体返航路径规划方法、规 划系统、储存介质及无人机。

本发明是这样实现的，一种无人机编队整体返航路径规划方法，包括以下 步骤：

步骤一，收到整体返航召回指令；

步骤二，判断无人机编队目前状态和空间位置，即当前编队中所有无人机 的位置M_t＝[M_t1,M_t2,M_t3,...,M_tn]；

步骤三，确定返航位置，即起飞位置S＝[S₁,S₂,S₃,...,S_n]；

步骤四，建立返航模型，计算整体返航路径；

步骤五，将路径发送至无人机编队，进行返航飞行。

进一步，步骤四中，所述建立返航模型，包括：

建立空间直角坐标系W；W的三个轴x_W,y_W,z_W分别指向东，南和天空；空间 中的无人机位置表示为(x,y,z)，单位为m；

基于建立的空间直角坐标系，建立无人机编队位置模型、无人机编队路径 模型、无人机返航路径模型。

进一步，所述建立无人机编队位置模型，包括：

假设共有n架无人机，则无人机编队的初始队形位置表示为：

S＝[S₁,S₂,S₃,...,S_n]；