[发明专利]无人机集群的路径规划方法、装置、控制器及存储介质

权利要求书

1.一种无人机集群的路径规划方法，基于多架异构无人机，其特征在于，包括：

根据目标区域的扫描方向确定所述多架异构无人机的飞行方向；

根据所述多架异构无人机的相机参数确定所述目标区域的覆盖行；

根据所述多架异构无人机的相机航迹宽度和最小相机航迹宽度确定所述多架异构无人机飞越一个所述覆盖行时，每一架无人机的相机覆盖的所述覆盖行的数量；

根据所述多架异构无人机的飞行速度和所述目标区域的加权有向图中的边的权值计算每一架无人机的飞行时间；

设定所述多架异构无人机的多个约束条件；

基于所述每一架无人机的相机覆盖的所述覆盖行的数量、每一架无人机的飞行时间和所述多个约束条件确定所述多架异构无人机中每一架无人机的覆盖区域；

规划所述多架异构无人机在对应的所述覆盖区域内的监测路径；

其中，多个所述约束条件包括：

通过最小化覆盖所述目标区域的最长飞行时间，其中T_max为所述多架异构无人机中的最长飞行时间；

通过约束所述多架异构无人机的飞行时间小于或等于所述最长飞行时间，其中c_ij表示节点i和j之间的欧氏距离，第m架无人机的相机覆盖的所述覆盖行的数量，L_m为所述多架异构无人机的第m架无人机的相机航迹宽度，L为多架异构无人机的多个相机航迹宽度中的最小相机航迹宽度，V^m为第m架无人机的飞行速度，决策变量表示所述加权有向图的边（i，j）是否被第m架无人机进行覆盖；

通过约束所述多架异构无人机的最长飞行线路，其中为第m架无人机的电池最大续航时间；

通过约束所述多架异构无人机离开基地并达到指定位置；

通过约束所述多架异构无人机返回基地；

通过约束所述加权有向图的每个边（i，j）只被监测一次；

通过约束同一架无人机能够监测所述加权有向图中的每一个节点；

通过约束所述多架异构无人机垂直于所述扫描方向的覆盖行飞行；

通过和约束所述多架异构无人机往复运动以覆盖所述目标区域；

通过约束所述多架异构无人机，避免所述多架异构无人机分散监测，其中，表示附加的二进制变量；

上述各所述约束条件中，N表示所述目标区域中已知节点的总数。

2.根据权利要求1所述的无人机集群的路径规划方法，其特征在于，所述根据所述多架异构无人机的相机参数确定所述目标区域的覆盖行的步骤，包括：

分别计算所述多架异构无人机中每一架无人机的相机航迹宽度，以得到多个所述相机航迹宽度；

选取出多个所述相机航迹宽度中的所述最小相机航迹宽度；

根据所述目标区域的宽度和所述最小相机航迹宽度确定所述覆盖行的数量和相邻两个所述覆盖行之间的距离；

基于所述覆盖行的数量和所述距离将所述目标区域转换为所述加权有向图。