[发明专利]一种用于室内定位信息收集的无人机路径和动作规划算法

权利要求书

1.一种用于室内定位信息收集的无人机路径和动作规划算法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)三维空间环境网格化，并对网格进行建模。

(2)根据无人机的运动特点以及室内环境建模，将无人机的运动和对应能耗进行建模。

(3)将无人机定位信息收集任务转化成图论问题，并进一步转化为广义旅行商问题。

(4)求解广义旅行商问题，并获取最终路径和动作规划结果。

2.如权利要求1所述的三维环境建模，包括以下内容：

将室内环境划分为等体积的立方体，一个立方体表示一个单位空间。使用一个位于立方体中心的点来表征这一个单位空间，如果两个单位空间是相邻的且没有障碍物阻挡，则它们的点之间就有一条连线。

3.如权利要求1所述的无人机运动和能耗建模，包括以下内容：

将无人机的运动方向规定为六个，在坐标轴中可以分别由x，y，z三个坐标轴的正负方向表示。因此可以将原图中一个点拓展为六个点分别表示无人机的六个运动方向。使用节点编号0-6表示这六个点，分别表示无人机的前进，后退，左转，右转，爬升，下降的动作，这六个点都属于一个单元。每个单元点之间边的权重表示从一种状态转化为另一种状态时的能耗。相邻单元某些对应点之间也会有连线，表示无人机从一个单元飞行到另一个单元的能耗。对于无人机在不同WiFi接入点之间切换连接的建模，使用了全图复制连接的建模方式，即每个单独的接入点都有自己的覆盖地图，相同坐标，属于不同接入点的单元之间相互连接，且边的权重为无人机切换一次接入点的能耗。

4.如权利要求1所述的图论问题转化、广义旅行商问题转化，包括以下内容：

使用一张存储结构为邻接矩阵的图存储模型，并依次经过通过找任意两个点之间的最小路径权而而转化为完全图，WiFi接入点未覆盖的点移除的操作进一步将其转化为广义旅行商问题。

5.如权利要求1所述的最终路径和动作规划结果生成，包括以下内容：

使用求解器求解广义旅行商问题，并经过与建模转换完全逆向的过程得到最终的路径和动作规划结果。