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物流无人机路径规划问题研究综述 物流无人机路径规划是在所划设的空间中(通常情况

物流无人机路径规划问题研究综述 物流无人机路径规划是在所划设的空间中(通常情况下,在真高1000 m之下的城市场景中),通过无线电遥控设备和自备的程序控制设备,来操纵物流无人机,在避开障碍物、寻找最短路径等特定的约束条件下,找到一条从起点到目标点的,能够与无人机的最优飞行轨迹相匹配的一条构成路径,进而将运输品准时、准确、安全的运送到目标地点的过程。 其具体的操作流程是:建立无人机的飞行环境,在场景中进行路径搜索,并对路径进行优化。 本课题围绕着物流无人车路线规划的关键问题,即物流无人车的飞行环境构造、物流无人车路线规划的检索等展开了系统的总结,并指出了其发展方向。 无人机的飞行环境建模是保障其安全作业的前提,而无人驾驶飞机轨迹规划所需要的地形及障碍信息则是其进行3D轨迹规划及纵向航行的关键。 栅格法是一种常用的 Voronoi图航迹规划法,栅格法会把航迹分割成若干个颗粒尺度的像素单元,其几何形态可以是三角形、正方形、六边形等,但由于网格尺度较小,网格尺度较小,网格尺度较小,网格尺度较小。 图像中的每一个像素都有相同的尺寸和独特的地理位置,它的尺寸也就是整体的空间分辨率。障碍物网格选择是网格方法的关键,既要兼顾周围障碍物的大小、形态,又要兼顾无人驾驶飞机的飞行能力。 科研人员主要采用栅格法对飞行区进行2 D、3 D网格化,将飞行区分为2 D、4 D、5 D、6 D、7 D、8 D,并以其为靶标,以靶标的中心为航迹,建立网格颗粒、网格数量、网格颗粒尺寸等定制函数。 针对城区障碍较多的情况,现有的基于平面网格的无人驾驶飞机在城区内作业时,由于其不能准确地反应障碍的高低,导致其不能在城区内作业,因此不能在城区内作业,也就不能实现最终的任务分配。但在乡村地区,仅有少数几个建筑时,仅需要选取一个不受遮挡的落脚点即可实现运输。   将空中空间进行三维网格化,将空中空间分为多个立方体像素单元,实现空中空间的三维建模。   对飞机进行了空间离散,在飞机上构建了飞机的三比特坐标系统,并把飞机上的障碍看成了一个三维的球面。在障碍区域设置缓冲区,以减少障碍区域内的航行危险,并将危险网格扩展成高风险网格,同时在需要时允许无人机穿越,从而提高障碍区域内的通行能力和安全性能。 城市物流无人机是对无人机使用场景的一种扩展和拓展,当前,关于在城市环境中的物流无人机运营的研究还很少见,在未来的研究中,在路线规划问题上,应当重视如下几个问题: 1.提高了飞行环境建设的整体性。面向城市复杂运营空间,需提高飞行环境建模的实时性与精度,提高高空间分辨能力以实现高精度的避障。 针对近郊高速飞行场景,利用2 D、高精度、高分辨率的高分辨率三维空间模型,提高了运输效率。本项目提出了一种基于实时飞行的实时动态环境构造技术,以保障 UAV实时、精确的对其进行实时、精确的感知。   2.改进了航迹优化方法。由于城市物流客户的需求很大,而且存在着大量的复杂的障碍,因此,使用单个的算法来解决这些问题的时候,会导致效率的降低。但是,在面临着一个复杂的问题的时候,我们应当将这两种算法的优点结合起来,并对已有的算法展开改进,从而在提高算法的效率方面取得进展。 此外,由于城市道路上经常会遇到一些无法预测的、动态的障碍,因此,如何提高方法的实时性,以确保飞机的安全性是非常重要的。   3.对 UAV与配送车辆的协作操作进行了深入的探讨。传统物流配送中的配送车因为其装载量大,并且具有灵活多样的结构,所以能够在目前的配送市场中占有一席之地。但是,它在某些具有较高的时间要求的任务中,并不能很好地将其完成。 而对协作配送问题的研究,则可以将这一问题迎刃而解。当配送车搭载无人机进行工作时,能够让配送路线变得更灵活、更有效,从而提高配送效率。 参考文献: 1.韩忠华,冯兴浩,吕哲,等.一种改进的无人 机路径规划环境建模方法.信息与控制, 2.吕品,郑昌文.Delaunay三角网构建方 法比较研究.中国图象图形学报, 3.邬琦,潘广贞,杨江涛.基于Voronoi图和动态 自适应蚁群算法的UAV航迹规划.计算机测量 与控制,