考虑异巢起降的无人机山地巡检覆盖路径规划

来源：系统工程与电子技术杂志2025年第8期北京时间：

作者：羊钊, 胡锦标, 王艳, 齐洪彪

单位：南京航空航天大学通用航空与飞行学院，江苏 溧阳 213300

摘要：为解决山地区域的防火巡检问题，提出基于异巢起降运行模式的多无人机覆盖路径规划模型。首先，提出山地区域的空中覆盖视觉航路点生成方法，建立风影响下的无人机能量消耗模型，其次，提出异巢起降的运行模式，以总能耗最小、总转弯角最小和单无人机最大能耗最小作为优化目标，建立多无人机覆盖路径规划模型，最后，提出两阶段求解算法，一阶段将航路点的遍历问题建模为旅行商问题生成总能耗与总转弯角较小的回路，二阶段计算机巢的最优插入位置以实现单无人机最大能耗最小化。对比实验表明，所提出的算法在3个目标上相比于牛耕法路径均取得一定提升。所提算法能够兼顾总能耗、总转弯角与单无人机最大能耗规划多无人机覆盖路径。

关键词：多无人机,覆盖路径规划,三维路径规划,异巢起降,多目标优化

基金资助：国家自然科学基金（52172328）；工信部专项基金（TC220A04A-79）；南京航空航天大学科研与实践创新计划（xcxjh20232001）资助课题