[发明专利]无人机航空作业任务分配与航迹规划联合优化方法及装置

摘要

本发明涉及一种无人机航空作业任务分配与航迹规划联合优化方法及装置，该方法中针对多架固定翼无人机对多块矩形农田执行一种任务的情况，首先获取执行本次任务的的两个时间窗、固定翼无人机信息以及所述多块候选农田的农田信息，接着根据这一信息基于预设的MUAV‑MTW‑DTOP模型以及遗传算法，获得能够使得该模型获得最大总收益的最优解，并将该最优解作为本次作业的任务分配和航迹规划结果。本发明提供的方法能够自动获得无人机的任务以及航迹规划，使得无人机可以按照该任务以及航迹规划自动执行作业任务，避免受到人为操作的影响。此外，基于该结果执行作业任务的无人机也在有限的飞行时长内能够对多块农田作业并获得最大总收益从而能够有效地提高作业的效率。

主权项

一种无人机航空作业任务分配与航迹规划联合优化方法，其特征在于，当多架固定翼无人机对多块矩形农田执行一种任务时，所述方法包括：获取执行本次任务的两个时间窗、固定翼无人机信息以及所述多块候选农田的农田信息；对所述时间窗信息、无人机的信息以及所述农田信息进行编码，随机生成多条染色体；在所述随机生成的多条染色体中，筛选出满足预设的MUAV‑MTW‑DTOP模型所定义的预设约束条件的染色体，构建所述MUAV‑MTW‑DTOP模型的初始解集；其中，所述MUAV‑MTW‑DTOP模型为使得按预设的飞行方式飞行的所述多架固定翼无人机在此次作业任务中获得最大总收益的目标函数；所述预设约束包括每架固定翼无人机所飞行时长约束以及两个时间窗约束；基于预设的遗传算法对所述初始解集进行不断交叉和变异，直至满足迭代次数的约束后结束交叉和变异，并在经过变异后的解集中选择使得所述模型获得最大总收益的最优解，并将所述最优解作为本次作业的任务分配和航迹规划结果。