[发明专利]一种敌方威胁不确定环境下无人机三维全局航迹智能规划方法有效
| 申请号： | 201910700064.5 | 申请日： | 2019-07-31 |
| 公开（公告）号： | CN110544296B | 公开（公告）日： | 2023-05-30 |
| 发明（设计）人： | 张勇;王跃川;巩敦卫;郭一楠;孙晓燕 | 申请（专利权）人： | 中国矿业大学 |
| 主分类号： | G06T17/00 | 分类号： | G06T17/00;G06N3/006;G06T5/00;G01C21/20 |
| 代理公司： | 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 | 代理人： | 许方 |
| 地址： | 221116 *** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种敌方威胁不确定环境下无人机三维全局航迹智能规划方法，首先，依据先验地图建立了无人机的三维环境模型；确定用来评价航迹优劣的三个目标函数，建立敌方威胁不确定环境下的无人机三维全局航迹规划的三目标优化模型；接着，采用改进多目标骨干粒子群优化算法，对无人机全局路径进行粒子群智能规划；最后，采用线性插值法对所得最优路径集合中的所有路径进行光滑处理，并在模拟地图上显示出所求得的多条可行路径，以供决策者根据实际情况选择最终一条路径。本发明方法选择的路径不仅能够避障，而且能躲避敌人的威胁，并且路径长度较短，决策者可根据实际需求选择得到最优路径。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 敌方 威胁 不确定 环境 无人机 三维 全局 航迹 智能 规划 方法 | ||
【主权项】：
1.一种敌方威胁不确定环境下无人机三维全局航迹智能规划方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：/n步骤1：根据先验地图和障碍物的位置形状，采用数字高程模型(DEM)技术，建立无人机的三维环境模拟地图；/n步骤2：确定无人机航迹规划的约束条件；所述约束条件包括：无人机的最高和最低飞行高度、最大飞行油耗；无人机的最高和最低飞行高度决定了无人机安全程度；采用无人机最大飞行距离来描述其最大飞行油耗；/n步骤3：根据无人机自身能耗和敌方威胁程度两方面性能指标，确定用来评价航迹优劣的三个目标函数，建立敌方威胁不确定环境下的无人机三维全局航迹规划的三目标优化模型；/n步骤4：采用改进多目标骨干粒子群优化算法(Improved Multi-objective BB-MOPSO)，根据步骤2所述无人机航迹规划的约束条件，以及步骤3所述无人机三维全局航迹规划的三目标优化模型，对敌方威胁不确定环境下无人机全局路径进行粒子群智能规划，输出最优解集，所述最优解集即为最优路径集合；/n步骤5：采用线性插值法对步骤4所得最优路径集合中的所有路径进行光滑处理；从光滑处理后的最优路径集合中选择出s个代表性最优路径；在步骤1所建立的三维环境模拟地图上显示所述代表性最优路径；决策者结合模拟地图所示代表性最优路径及其三个目标函数值，根据实际情况选择最终的一条路径。/n
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