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申请/专利权人：之江实验室

摘要：本发明公开了一种基于随机事件捕获的飞行轨迹规划方法，包括以下步骤：根据固定翼无人机的历史飞行数据，构建轨迹和能量消耗的关系模型；根据固定翼无人机上的相机参数和巡航区域内事件兴趣点分布情况，构建巡航任务中的随机事件仿真模型；基于关系模型和随机事件模型对固定翼无人机的三维轨迹机进行约束，并基于巡航任务周期进行变量离散化，以构建基于三维方向加速度的目标优化模型；将巡航任务输入至所述目标优化模型中，利用强化学习方法对固定翼无人机的飞行轨迹进行优化以获得规划结果。本发明还提供了一种飞行轨迹规划系统和存储介质。本发明的方法可以有效提高固定翼无人机事件捕获的能量效率，从而提升固定翼无人机巡检的自动化水平。

主权项：1.一种基于随机事件捕获的飞行轨迹规划方法，其特征在于，包括以下步骤：根据固定翼无人机的历史飞行数据，构建飞行轨迹和能量消耗的关系模型，所述关系模型基于飞行时间，对固定翼无人机完成规定飞行轨迹后的总能耗进行积分构建，其表达式如下： qt＝[xtytht]T∈R3×1,0≤t≤T 式中，qt表示固定翼无人机的飞行轨迹，vt表示固定翼无人机t时刻的飞行速度，at表示固定翼无人机t时刻的加速度，PV,a表示固定翼无人机的瞬时功率，V表示固定翼无人机的瞬时速度，a表示固定翼无人机的瞬时加速度，g表示重力加速度，m表示固定翼无人机的质量，c1和c2表示常数项，表示固定翼无人机在完成飞行轨迹中总能耗在时间上的积分；根据固定翼无人机上的相机参数和巡航区域内事件兴趣点分布情况，构建巡航任务中的随机事件仿真模型，所述随机事件捕获仿真模型通过判断巡航区域内事件兴趣点的事件发生时，是否进入固定翼无人机的相机拍摄范围内，以获得固定翼无人机在巡航任务周期中捕获的所有事件，其表达式如下： 式中，表示固定翼无人机在巡航任务周期中捕获的所有事件，表示事件捕获指示符，即时，当事件兴趣点在任务时间T期间被捕获，表示相机的拍摄范围，表示事件兴趣点的事件发生，表示事件兴趣点的位置坐标，t表示时刻，T表示巡航任务周期，t∈T，表示在事件兴趣点i发生一系列ni事件，i∈O表示事件兴趣点，q表示事件的序号；基于关系模型和随机事件模型对固定翼无人机的三维轨迹机进行约束，并基于巡航任务周期进行变量离散化，以构建基于三维方向加速度的目标优化模型，所述目标优化模型采用将巡航任务周期T离散为相等的时隙来放松问题，其表达式如下： subjectto0≤x[n]≤l，n＝1，2...，N，9b0≤y[n]≤l，n＝1，2...，N，9chmin≤h[n]≤hmax，n＝1，2...，N，9dυmin≤|v[n]|≤υmax，n＝1，2...，N9e式中，a[n]＝{ax[n]，ay[n]，az[n]}表示固定翼无人机的三维加速度，表示固定翼无人机的速度，h[n]表示固定翼无人机的飞行高度，T表示巡航任务周期，n＝1，2，...N表示间隙的索引，表示时间步长；将巡航任务输入至所述目标优化模型中，利用强化学习方法对固定翼无人机的飞行轨迹进行优化以获得规划结果。

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百度查询： 之江实验室 基于随机事件捕获的飞行轨迹规划方法，系统及存储介质