[发明专利]一种基于诱导信息的多无人机寻路方法

说明书

本发明公开一种基于诱导信息的多无人机寻路方法，根据目标始末位置以及现有路径规划算法确定可行路径，计算通过路径的延时函数和等待函数；根据这两个函数计算并向无人机发送诱导信息；随后无人机根据诱导信息以及当前时刻各个路径的延时函数与等待函数，计算所有可行路径代价函数；无人机选择代价函数最小的路径作为其飞行路线。最后更新当前时刻所有路径的无人机数量值，完成当前无人机的路径选择。本发明可完成无人机能够在规定起始点的条件下实现自主飞行并进行路径选择；同时，优化无人机在路径选择时可能产生的自私路由问题，确保无人机群安全，高效地到达目的地点。

技术领域

本发明属于无人机技术领域，涉及多无人机寻路自私路由问题的优化解决，具体来说，是一种基于诱导信息的多无人机寻路方法。

背景技术

随着无人机技术的发展与广泛应用，近年来，无人机已经在侦查、监控、灌溉、物流等领域发挥出了越来越重要的作用。除了单个无人机的应用前景被不断开发，无人机群也成为了未来的发展趋势。无人机通过群组内的相互配合，细化分工，能够胜任更加复杂的任务，扩大工作半径，提高执行效率。

然而，无人机群的应用也会引出一些相应问题。当无人集群中的无人机达到一定数目，无人机的路由问题就会突显。空中交通环境具有很高的复杂性，在具体的任务执行中，无人机往往要根据地理环境和飞行状态选择合适的飞行路径，而可行飞行路径的数目往往是有限的。当无人机数目较多时，若所有无人机都遵循自身到达时间最短的原则进行路径选择，就可能产生局部堵塞、碰撞、以及系统总体延时与个体延时无法同时达到最优等问题，这就是无人机系统中的自私路由问题。同时，由于无人机飞行的特殊性，出于安全性考虑，同一路径上的无人机数量不宜过多，且相邻两架无人机需保持一定安全航行距离，在等待过程中产生的燃油消耗等成本也应该被考虑在内。

无人机交通诱导系统，就是通过电子、计算机、网络等技术，根据无人机的始末点和当前航线信息，对无人机路径的选择提供指引，使无人机在指引下根据自私策略选择路径。通过对无人机的诱导，以达到减小系统整体延时，优化自私路由问题的目的。

现阶段的无人机诱导系统研究，多以集中式控制为主，通过集群调控将无人机规划至目标位置。这种方法在场景简单、无人机数量少时可以起到较好的效果。然而当无人机数量增加，集中式规划难度将大幅上升，而现有的无人机诱导系统忽略了高飞行密度条件下可能产生的无人机自私路由问题，导致了群体飞行效率降低，飞行时间增加，空间资源浪费等问题的发生。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种基于诱导信息的多无人机寻路方法，实现无人机能够在规定起始点的条件下实现自主飞行并进行路径选择；同时，优化无人机在路径选择时可能产生的自私路由问题，确保无人机群安全，高效地到达目的地点。

本发明基于诱导信息的多无人机寻路方法，包括以下步骤：

步骤一、组装无人机并进行调试。

步骤二、根据目标始末位置以及现有路径规划算法确定m条可行路径，计算通过路径的延时函数和等待函数。

步骤三、计算并向无人机发送诱导信息。