(19)国家知识产权局
(12)发明 专利
(10)授权公告 号
(45)授权公告日
(21)申请 号 202210707989.4
(22)申请日 2022.06.22
(65)同一申请的已公布的文献号
申请公布号 CN 114812564 A
(43)申请公布日 2022.07.29
(73)专利权人 北京航空航天大 学杭州创新研究
院
地址 310000 浙江省杭州市滨江区长河街
道创慧街18号
(72)发明人 马佳曼 颜雨潇 蒋淑园 罗喜伶
(74)专利代理 机构 北京超凡宏宇专利代理事务
所(特殊普通 合伙) 11463
专利代理师 戴尧罡
(51)Int.Cl.
G01C 21/20(2006.01)
G06Q 10/04(2012.01)
G06Q 10/06(2012.01)
G06Q 50/30(2012.01)
G06F 30/20(2020.01)
G06F 111/04(2020.01)
G06F 111/08(2020.01)(56)对比文件
CN 112215407 A,2021.01.12
CN 113670309 A,2021.1 1.19
CN 106970648 A,2017.07.21
CN 1098391 10 A,2019.0 6.04
CN 108196 575 A,2018.0 6.22
CN 114034301 A,202 2.02.11
CN 112880684 A,2021.0 6.01
CN 114579892 A,2022.06.03
US 20183 08371 A1,2018.10.25
US 20202415 69 A1,2020.07.3 0
高晓静等.无 人机路径规划中的环境和威胁
模型研究. 《航空计算 技术》 .2013,第43卷(第0 3
期),全文.
任新惠, 武彤.基 于配送模式的无 人机城市
配送路径规划. 《科 学技术与工程》 .2021,第21卷
(第32期),全 文. (续)
审查员 牛瑞朝
(54)发明名称
基于城市动态时空风险分析的多目标无人
机路径规划方法
(57)摘要
本发明的实施例提供了一种基于城市动态
时空风险分析的多目标无人机路径 规划方法, 涉
及无人机技术领域。 通过构建目标区域的密集人
流区域风险模型、 社会属性风险模型、 静态物理
障碍风险模 型, 利用模糊动态贝叶斯网络将三个
模型融合后得到无人机飞行风险地图, 再设计基
于风险动力学约束的混合A*算法规划飞行航线
飞行风险地图。 这样同时评估了无人机在面对静
态建筑物、 以及随不同时段的城市事件影响变
化、 人流信息的动态风险因素得到飞行风险地
图, 基于风险约束的动力学路径 规划可以得到 保证飞行安全、 路径 平滑、 代价更小的飞行航线。
[转续页]
权利要求书3页 说明书14页 附图2页
CN 114812564 B
2022.09.20
CN 114812564 B
(56)对比文件
Yao Ji;C hao Dong;Xiaojun Zhu;Q ihui
Wu.Fair- Energy Trajectory Plan ning for Multi-Target Positi oning Based o n
Cooperative Unman ned Aerial Vehicles.
《IEEE Access》 .2019,全 文.2/2 页
2[接上页]
CN 114812564 B1.一种基于城市动态时空风险分析的多目标 无人机路径规划方法, 其特 征在于, 包括:
建立目标区域所在空间的三维网格模型; 所述 三维网格模型包 含多个网格单 元;
构建所述目标区域的密集人流 区域风险模型, 所述密集人流区域风险模型表征无人机
在不同时段飞行时的人群密度对应的坠 落风险系数;
构建所述目标区域的社会属性风险模型, 所述社会属性风险模型表征所述无人机在所
述不同时段飞行时的地区社会属性对应的碰撞风险系数;
构建所述目标区域的静态物 理障碍风险模型, 所述静态物理障碍风险模型表征所述无
人机在所述 不同时段飞行时的静态建筑物对应的飞行风险系数;
利用模糊动态贝叶斯网络融合所述密集人流区域风险模型、 社会属性风险模型、 静态
物理障碍风险模型, 获得飞行风险地图; 所述飞行风险地图为所述三维网格模型中包含所
述不同时段 下每个所述网格单 元对应的总风险系数;
根据所述飞行风险地图, 设计基于风险动力学约束的混合A*算法规划所述无人机在所
述目标区域的飞行航线;
所述构建所述目标区域的社会属性 风险模型的步骤, 包括:
计算所述目标区域中每 个兴趣点的访问概 率; 所述目标区域中包括多个兴趣点;
获取所述目标区域的社会属性信息; 所述社会属性信息包括M个地区社会属性;
基于所述访 问概率和所述社会属性信息, 确认所述目标区域中第m种地区社会属性的
目标访问概 率;
获取所述目标区域的禁飞区域和非禁飞区域各自对应的禁飞风险系数;
基于所述目标访问概 率和所述禁飞风险系数, 确定所述碰撞风险系数;
所述访问概 率的表达式为:
其中,
为所述多个兴趣点中的任意一个,
为在时段
所述兴趣点周围50米内
的
个访问点中的任意一个,
为距离衰减参数,
表示所述访问点到所述
兴趣点的距离;
表示在时段
所述兴趣点的访问概 率;
所述目标访问概 率的表达式为:
其中,
表示地区社会属性
所在区域的目标访问概率,
代表所述兴趣
点的数量;
所述碰撞风险系数的表达式为:
其中,
表示M个所述地区社会属性中第
个所述地区社会属性所在区
域的目标访问概率;
表示第
个所述地区社会属性所在区域的禁飞风险系
数。权 利 要 求 书 1/3 页
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CN 114812564 B
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专利 基于城市动态时空风险分析的多目标无人机路径规划方法
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