不同能力无人机集群的任务区域划分及航路规划研究

摘要

针对不同能力的无人机集群协同区域搜索中区域划分和航路规划，本文提出一种不同权重的区域划分以及划分后的航路规划算法，即不同能力无人机的加权Voronoi图划分和以能力分配的区域内航路规划.首先，利用栅格法将搜索区域离散化，从栅格的中心点集合中经过多次迭代选出较为分散且数量与无人机数量相同的点作为加权Voronoi图的生成元，然后设计无人机搜索能力的计算函数，根据无人机搜索能力计算其加权Voronoi算法中的生成元权重并用扫描边界法生成加权Voronoi图；然后，将各分区根据各自无人机搜索宽度栅格化，以各栅格的中心点为航路点，设计遗传算法航路规划并与弓形算法航路作比较.仿真结果表明，本文提出的不同能力无人机协同搜索方案设计合理，对比了遗传算法和弓形算法所得搜索路线，发现大多数情况下弓形算法表现更好.

关键词

多无人机协同 / 栅格法 / 区域划分 / 加权Voronoi算法 / 航路规划 / 遗传算法 / 弓形算法