[发明专利]一种空地协同任务路线规划方法、装置、终端及存储介质

说明书

本发明公开了一种空地协同任务路线规划方法、装置、终端及存储介质，方法包括：根据无人机的续航能力、各个待访问的目标点位置和各个车辆停靠点的位置生成至少一个无人机初始路线；采用第一邻域搜索算法对各个所述无人机初始路线中的目标点访问顺序进行优化，得到至少一个无人机中间路线；采用第二邻域搜索算法对各个所述无人机中间路线中的停靠点访问顺序进行优化，将优化过程中的最优解作为目标路线。本发明可以实现在空地协同监测任务中快速高效地进行路线规划。

技术领域

本发明涉及无人机监测技术领域，特别涉及一种空地协同任务路线规划方法、装置及终端。

背景技术

随着高精度传感器的小型化，UAV(Unmanned Aerial Vehicle，无人机)在军事和民用应用(例如边境巡逻和农作物监测)中发挥着越来越重要的作用。考虑到旋翼无人机可以在低空飞行并悬停在目标区域以收集精确的信息，是完成情报、监视和侦察等任务的首选。此外，便携性、有效性和低成本等的优点促进了UAV的推广与应用。

但是，由于电池电量的限制，无人机无法长时间/远距离执行任务，这极大地限制了其利用率，可以将地面车辆(Ground Vehicle，GV)作为移动平台辅助UAV完成监测任务，UAV飞行速度快但续航有限，可以部署在行驶距离较长但行驶缓慢的GV(Ground Vehicle，地面车辆)上完成大范围监测任务。在任务区域中有一组UAV需要侦查的目标，这些目标位于路网之外。GV无法接近这些目标，需要UAV进行访问。在路网上有一些可选的停车节点，GV可以在这些节点上启动或回收UAV。同步地，UAV自动飞向目标收集目标信息，并在电池没电之前返回GV。但是，在现有技术中还没有能够高效快速求解这种面向监测任务的空地协同系统中的路径规划问题的方法。

因此，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明提供一种空地协同任务路线规划方法、装置及终端，旨在解决现有技术中还没有能够高效快速求解面向监测任务的空地协同系统中的路径规划问题的方法的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的第一方面，提供一种空地协同任务路线规划方法，所述方法包括：

根据无人机的续航能力、各个待访问的目标点位置和各个车辆停靠点的位置生成至少一个无人机初始路线；

采用第一邻域搜索算法对各个所述无人机初始路线中的目标点访问顺序进行优化，得到至少一个无人机中间路线；

采用第二邻域搜索算法对各个所述无人机中间路线中的停靠点访问顺序进行优化，将优化过程中的最优解作为目标路线。

所述的空地协同任务路线规划方法，其中，所述根据无人机的续航能力、各个待访问的目标点位置和各个停靠点的位置生成至少一个无人机初始路线，包括：

在不考虑无人机的续航能力的前提下生成至少一个完整路线，所述完整路线中包括每个目标点；

根据所述无人机的续航能力对所述至少一个完整路线中的目标完整路线进行拆分，得到多个子路径；

根据各个停靠点的位置以及所述无人机的续航能力确定每个所述子路径对应的停靠点；

将每个所述子路径对应的停靠点加入至所述目标完整路线，生成所述无人机初始路线。

所述的空地协同任务路线规划方法，其中，每个所述子路径中的目标点顺序与所述完整路线中的顺序一致，在满足所述无人机的续航能力的前提下每个所述子路径中包括的目标点数量最大；所述根据所述无人机的续航能力对所述至少一个完整路线中的目标完整路线进行拆分，得到多个子路径，包括：