[发明专利]一种无人机路径规划方法及装置

权利要求书

1.一种无人机路径规划方法，其特征在于，所述方法包括：

1)对覆盖区域进行网络栅格化建模，将网格分为自由区域和障碍区域，定义无人机的四种飞行动作为直线、左转弯、右转弯、U型转弯；

2)在主进程中初始化遗传算法的初始种群，按照进程数量划分初始种群为子种群，并创建子进程，向子进程传送子种群，定义适应度函数，计算个体适应度；

3)在子进程中依次执行步骤4)-8)；

4)向主进程传送适应度最低的个体，即最优个体；

5)判断当前代数是否需要进行种群迁移，如果是，执行步骤6)；否则执行步骤7)；

6)进行种群迁移后执行步骤7)；

7)定义选择、交叉、变异方式，对染色体路径进行收敛运算；

8)根据收敛值判断是否得到符合期望值的能量消耗最低的飞行路径或当前迭代数达到最大迭代，若符合或达到最大，流程结束；否则返回至步骤3)；

其中，所述步骤1)为：

将覆盖区域被分解为多个正方形的小方格，小方格的大小由无人机的视场角决定，小方格是自由区域或障碍区域；

将无人机飞行路径分解为直线、左转弯、右转弯、U型转弯四种运动方式，检查每一次动作到相邻方格的运动顺序，直到一次运动成功；

在路径选择点，无人机选择一种运动方式，运动矢量大小的数值为4，如果不能移动，无人机则陷入“死区”，表示它被已访问的方格、障碍方格所包围，将不断向前回溯动作，直到找到最近的未访问的方格，并重新确定运动顺序，无人机的每一次动作都将遍历一个自由方格并将动作保存下来，充当一个基因，所有动作组合成一条染色体路径；

所述适应度函数为：

其中，J为总成本，J_{S,L,R,U}分别是每个基本运动的成本，组成覆盖路径所采取的移动次数在n_{S,L,R,U}中保存，J_{Start,End}为起始点和终止点；

所述方法在主进程中随机生成足够数量的初始种群染色体后，主进程将初始种群染色体按照并行计算的进程数量进行划分，以散播的形式分发给子进程，每个子进程根据子种群进行后面的迭代运算。

2.一种无人机路径规划装置，所述装置包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1所述的方法步骤。