固定翼无人机巡逻覆盖协同路径规划方法研究

作     者：尹洪玉 吴宇 梁天骄 

作者机构：重庆大学航空航天学院 成都飞机设计研究所 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2023年

核心收录：

学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52102453) 

主　　题：固定翼无人机 侦察覆盖 巡逻覆盖协同路径规划算法 穿插覆盖算法 动态目标点 

摘      要：固定翼无人机以其速度快，成本低和可搭载更多设备的优点被广泛应用于侦察任务当中。针对固定翼无人机复杂山地环境协同巡逻覆盖任务中的路径规划问题进行了研究。与以往研究关注无人机实现整个区域的完全覆盖不同，本文关注的重点是多架无人机对任务区域展开协同巡逻，并保证区域内每个地点都能够被无人机连续访问。以往的研究中，无人机的工作模式为分别负责每个子区域的覆盖任务，而本研究中多架无人机在整个巡逻区域中协同工作，能够在提高覆盖效率的基础上更加灵活地处理紧急情况。针对紧急情况下需要在短时间内访问目标区域，设计了一种设置动态目标点的策略和小尺度下的穿梭覆盖算法，保证执行紧急任务的无人机能够在规定时间内到达目标区域的同时兼顾正常的巡逻任务，且对目标区域实现完全覆盖。最后通过一系列的仿真来验证巡逻覆盖协同路径规划算法在侦察覆盖任务中应用的可行性和优化效果。并且在紧急任务中验证动态目标点设置策略相比于以往静态目标点的优越性。