[发明专利]一种无人机间无通信支持的旋翼无人机编队折线航路规划算法

说明书

本发明涉及一种无人机间无通信支持的旋翼无人机编队折线航路规划算法，所述旋翼无人机编队包括0号机、1号机、2号机……n号机，其特征在于，折线航路规划算法包括以下步骤；a、根据需求规划0号机的航路，b、根据0号机的航路规划1号机的航路，c、根据1号机的航路依次规划后续无人机的航路。本发明的目的在于解决或至少减轻目前的无人机编队航路规划算法因成本高且复杂，不适用于简单行业应用和职业教育的问题，提供一种无人机间无通信支持的旋翼无人机编队折线航路规划算法。

技术领域

本发明涉及旋翼无人机航路规划技术领域，尤其涉及一种无人机间无通信支持的旋翼无人机编队折线航路规划算法。

背景技术

无人机编队是指多架无人机为适应任务需求而进行的某种队形排列和任务分配，从而形成一定的秩序飞行，已经成为了军事领域、科研工作者日常工作的重点内容，无人机编队飞行中，要求做好队形设计、控制无人机间的安全距离，做好动态化科学调整，维持航迹的准确性、安全性，以便高效完成指定工作。

旋翼无人机编队航路规划是在编队中长机航路规划的基础上，在飞行中保持编队队形的航路规划方法，通常基于无人机间通信和避障机制实现。但是无人机间通信需要额外硬件及通信频段、协议的支持，此种方法成本高且复杂，当仅涉及简单行业应用和职业教育时并不适用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术点的不足，解决或至少减轻目前的无人机编队航路规划算法因成本高且复杂，不适用于简单行业应用和职业教育的问题，提供一种无人机间无通信支持的旋翼无人机编队折线航路规划算法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种无人机间无通信支持的旋翼无人机编队折线航路规划算法，所述旋翼无人机编队包括0号机、1号机、2号机……n号机，折线航路规划算法包括以下步骤；

a、根据需求规划0号机的航路，0号机的航路呈环形且包括依次设置的A、B、C、D、E……等多个航路点，0号机沿航路点依次直线飞行，0号机的航路内角为锐角的个数为偶数；

b、根据0号机的航路规划1号机的航路，1号机的航路呈环形且包括依次设置的A’、B’、C’、D’、E’……等多个航路点，1号机的航路点与0号机的航路点一一对应，1号机沿航路点依次直线飞行，1号机的各段航路分别与0号机的各段航路平行，1号机和0号机相对应的航路的垂直距离相等，所述垂直距离为d，1号机和0号机的高度差为h；

c、根据1号机的航路依次规划后续无人机的航路。

为了进一步实现本发明，可优先选用以下技术方案：

优选的，所述步骤b中，航路点内角为α，航路间垂直距离最大值为d_max，则：

优选的，所述航路点内角时，取航路间垂直距离为d_max，按以下公式计算推算航路点B’与B形成的矢量的距离d_w和方向

优选的，所述无人机的航路速度为v，1号机AB段航路与0号机A’B’段航路的距离差为x，0号机在B航点的延时时间为t；

优选的，所述航路点内角时，取航路间垂直距离为d_max，采用交错航路，按以下公式计算推算航路点B’与B形成的矢量的距离d_w和方向