[發明專利]單機故障返航路徑規劃方法、系統、無人機及存儲介質在審
| 申請號： | 202011388678.3 | 申請日： | 2020-12-01 |
| 公開（公告）號： | CN112987776A | 公開（公告）日： | 2021-06-18 |
| 發明（設計）人： | 孫航 | 申請（專利權）人： | 一飛智控(天津)科技有限公司 |
| 主分類號： | G05D1/10 | 分類號： | G05D1/10 |
| 代理公司： | 天津市宗欣專利商標代理有限公司 12103 | 代理人： | 董光仁 |
| 地址： | 300457 天津市濱海新*** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 單機 故障 返航 路徑 規劃 方法 系統 無人機 存儲 介質 | ||
1.一種無人機編隊單機故障返航路徑規劃方法，其特征在于，所述無人機編隊單機故障返航路徑規劃方法包括：
基于建立的空間直角坐標系，建立無人機位置模型、無人機編隊路徑模型以及無人機返航與避讓路徑模型；
確定故障無人機編號、故障時間及故障位置，確認返航點，進行返航無人機個體路徑規劃。
2.如權利要求1所述無人機編隊單機故障返航路徑規劃方法，其特征在于，所述建立的空間直角坐標系包括：
建立空間直角坐標系W；所述空間直角坐標系W的三個軸xW,yW,zW分別指向東，南和天空。
3.如權利要求1所述無人機編隊單機故障返航路徑規劃方法，其特征在于，所述無人機位置模型包括：空間中的無人機位置表示為(x,y,z)，單位為m；
無人機編隊的初始隊形位置表示為：
S＝[S1,S2,S3,...,Sn]；
其中，n表示無人機數量；
無人機編隊的終點隊形位置表示為：
E＝[E1,E2,E3,...,En]；
無人機編隊在某一時刻t的隊形位置表示為：
Mt＝[Mt1,Mt2,Mt3,...,Mtn]；
其中，Sn,En,Mtn均為W中的位置點。
4.如權利要求1所述無人機編隊單機故障返航路徑規劃方法，其特征在于，所述無人機編隊路徑模型包括：
無人機編隊的所有路徑表示為：
其中，p表示路徑點個數。
5.如權利要求1所述無人機編隊單機故障返航路徑規劃方法，其特征在于，所述無人機返航與避讓路徑模型包括：
返航路徑B表示如下：
B＝[Mti,B2,…,Br-1,Si]；
避讓路徑H表示如下：
其中，t表示開始規劃動態返航路徑的時刻，i表示故障無人機編號，r表示故障無人機返航路徑長度，q表示避讓路徑長度。
6.如權利要求1所述無人機編隊單機故障返航路徑規劃方法，其特征在于，所述確定故障無人機編號、故障時間及故障位置，確認返航點，進行返航無人機個體路徑規劃包括：
1)獲取發生故障時刻t時的故障無人機位置Mti及編隊其他無人機的位置Mt，確認返航點Si；
2)基于圓弧引導法確認返航目標點ESi；修改斥力內外層影響距離參數ρ1＝5m、ρ2＝10m；
3)修改最大移動步長l＝0.04m；計算斥力及引力，確定下一步路徑點；
4)重復步驟2)至步驟3)，直到返航無人機到達返航位置Bq＝Si；退回到時刻t，計算剩余無人機編隊在Mt到E的路徑H。
7.如權利要求1所述無人機編隊單機故障返航路徑規劃方法，其特征在于，
所述確定故障無人機編號、故障時間及故障位置，確認返航點，進行返航無人機個體路徑規劃后，進行非返航無人機避讓路徑規劃；將無人機返航路徑以及避讓路徑規劃結果發送至無人機編隊，按照規劃結果執行任務；
所述按照規劃結果執行任務包括：
故障無人機按照返航路徑規劃結果進行返航，無人機編隊剩余無人機按照避障路徑規劃結果進行故障無人機避讓，并繼續執行任務。
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