考虑误差校正点的无人机航迹规划模型与算法

来源：计算机集成制造系统杂志2022年第4期北京时间：

作者：李珍萍, 刘嵘, 陈星艺, 徐冉, 邢立宁

单位：1.北京物资学院信息学院2.中南林业科技大学物流与交通学院

摘要：针对飞行区域内有若干个水平和垂直误差校正点的无人机航迹规划问题,在满足累积误差阈值约束的前提下,以总航迹最短为目标,建立了混合整数规划模型。考虑到每个误差校正点只能校正一个方向的累积误差,且校正前后的累积误差不满足线性关系,为了快速求出问题的精确最优解,基于多维标号算法和脉冲算法设计了两阶段算法。首先利用多维标号算法求出初始可行解,并将其作为最优解的上界;然后利用模型的约束条件和目标函数值上界,构造3种子路径扩展判断准则,并基于3种准则设计了改进的脉冲算法,求出全局最优解。通过模拟计算,验证了两阶段算法求解无人机航迹规划问题的快速有效性,为解决无人机航迹规划问题提供了理论依据。

关键词：无人机,航迹规划,误差校正,混合整数规划,多维标号法,脉冲算法

基金资助：国家自然科学基金资助项目(71771028);北京市自然科学基金资助项目(9212004,Z180005);北京市属高校高水平科研创新团队建设资助项目(IDHT20180510);北京市智能物流协同创新中心开放资助项目(BILSCIC-2019KF-25);北京市科技创新服务能力建设—高精尖学科建设资助项目。