[发明专利]一种无人机数据收集的轨迹确定方法、系统及装置

权利要求书

1.一种无人机数据收集的轨迹确定方法，其特征在于，包括：

获取所有传感器节点的位置信息；

利用所有所述传感器节点的位置信息，确定最优无人机飞行轨迹；

其中，所述利用所有所述传感器节点的位置信息，确定最优无人机飞行轨迹的过程包括：

初始化聚类值并循环以下步骤，直至当前聚类值大于最大聚类值：

按照当前聚类值，根据所有所述传感器节点的位置信息，对所有所述传感器节点进行聚类分簇，得到聚类分簇后的多组所述传感器节点；

确定每组所述传感器节点对应的无人机悬停点位置；

根据所有所述无人机悬停点位置，利用路径寻优算法确定无人机飞行轨迹；

计算当前无人机飞行轨迹下每个所述传感器节点的信息年龄，并确定当前最大信息年龄；

判断当前最大信息年龄是否小于当前最优信息年龄，若是，更新当前最优信息年龄为当前最大信息年龄，并更新当前最优无人机飞行轨迹为当前最大信息年龄对应的无人机飞行轨迹；

对当前聚类值加一；

其中，所述根据所有所述无人机悬停点位置，利用路径寻优算法确定无人机飞行轨迹的过程，包括：

初始化每个所述无人机悬停点位置的信息素浓度；

根据每个所述无人机悬停点位置之间的距离关系、和/或无人机的飞行能耗、和/或每个所述无人机悬停点位置之间是否存在禁飞区，确定每个所述无人机悬停点位置的启发函数值；

根据每个所述无人机悬停点位置的信息素浓度和启发函数值，确定其转移概率；

利用所有所述转移概率确定当前蚁群算法轨迹，并同时局部更新每个所述无人机悬停点位置的信息素浓度；

判断当前蚁群算法轨迹是否最优，若是，将当前无人机飞行轨迹更新为当前蚁群算法轨迹，并全部更新所有所述无人机悬停点位置的信息素浓度；

其中，所述根据每个所述无人机悬停点位置之间的距离关系、和/或无人机的飞行能耗、和/或每个所述无人机悬停点位置之间是否存在禁飞区，确定每个所述无人机悬停点位置的启发函数值的过程，包括：

按照启发函数公式确定每个所述无人机悬停点位置的启发函数值，所述启发函数公式具体为：

；

其中，；

其中，为所述启发函数值，为距离因子，为当前无人机悬停点位置和下一无人机悬停点位置的欧氏距离，为当前无人机悬停点位置和当前蚁群算法轨迹终点的欧氏距离，为权衡因子；为剩余能量因子，若无人机的当前飞行能耗支持该无人机完成剩余所述无人机悬停点位置的蚁群算法轨迹，则取值为1，否则取值为0；为避障因子，若当前无人机悬停点位置与下一无人机悬停点位置之间存在禁飞区，则取值为1，否则取值为0。

2.根据权利要求1所述轨迹确定方法，其特征在于，所述确定每组所述传感器节点对应的无人机悬停点位置的过程，还包括：

根据上行速率确定所述无人机悬停点位置中的悬停高度。

3.根据权利要求2所述轨迹确定方法，其特征在于，所述确定每组所述传感器节点对应的无人机悬停点位置之后，还包括：

判断同一组的所述传感器节点之间的欧氏距离是否满足无人机通讯要求，若是，则进行所述根据所有所述无人机悬停点位置，利用路径寻优算法确定无人机飞行轨迹的步骤，若否，则进行所述对当前聚类值加一的步骤。

4.根据权利要求1所述轨迹确定方法，其特征在于，所述传感器节点的位置信息包括：

所述传感器节点的经纬度和/或高度。

5.根据权利要求1至4任一项所述轨迹确定方法，其特征在于，所述根据所有所述无人机悬停点位置，利用路径寻优算法确定无人机飞行轨迹的过程，包括：

根据所有所述无人机悬停点位置，利用路径寻优算法确定多条不重叠的无人机飞行轨迹。