無人機集群的任務派遣決策方法及系統技術方案

本發明專利技術公開了無人機集群的任務派遣決策方法及系統，其中方法包括：初始化參數；接收新任務，分別計算各臺無人機抵達新任務的任務地點的距離和飛行時間；依次將符合要求的無人機按照與任務地點距離由近至遠排序后加入任務隊列；按照設定時間間隔地向任務隊列中的無人機發送執行指令，直至判斷任務完成。其能精準地控制多臺無人機執行任務直至任務完成，靈活多變，合理利用資源，提高任務完成效率。

【技術實現步驟摘要】
無人機集群的任務派遣決策方法及系統
本專利技術涉及無人機
，特別是無人機集群的任務派遣決策方法及系統。
技術介紹
無人機是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機，或者由機載計算機完全地或間歇地自主地操作。無人機技術在諸多方面得到了廣泛的應用，例如在航拍、農業、植保、微型自拍、快遞運輸、災難救援、監控傳染病、測繪、新聞報道、電力巡檢、救災、影視拍攝等領域的應用，這大大的拓展了無人機本身的用途。由于無人機技術的發展，無人機應用的情景越來越多樣化，往往需要包含多臺無人機的無人機集群協同合作來完成任務。但是對于無人機集群的控制決策往往不靈活，導致了無人機集群的資源浪費嚴重，任務完成效率低下。
技術實現思路
本專利技術的目的在于至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提供無人機集群的任務派遣決策方法及系統，實現了靈活的任務派遣決策。本專利技術解決其問題所采用的技術方案是：本專利技術的第一方面，無人機集群的任務派遣決策方法，包括以下步驟：初始化參數；接收新任務，分別計算各臺無人機抵達所述新任務的任務地點的距離和飛行時間；依次將符合要求的無人機按照與所述任務地點距離由近至遠排序后加入任務隊列，其中所述符合要求的無人機為裝備有能完成所述新任務的資源且處于無任務狀態的無人機；按照設定時間間隔地向所述任務隊列中的無人機發送執行指令，直至判斷任務完成。根據本專利技術的第一方面，無人機集群的任務派遣決策方法，還包括以下步驟：當判斷得到任務完成，向正飛往所述任務地點的所述無人機發送返航信號；使接收到所述返航信號的所述無人機向距離其最近的地面控制站返航。根據本專利技術的第一方面，所述初始化參數包括以下步驟：對所述無人機集群中的各臺無人機進行標號并確定坐標位置；對各個地面控制站進行標號并確定坐標位置；初始化資源參數；初始化任務參數。根據本專利技術的第一方面，所述判斷任務完成包括以下步驟：接收執行完任務的無人機回傳的圖像；利用深度學習算法分析回傳的圖像；根據圖像分析結果計算火勢情況以判斷任務是否完成。根據本專利技術的第一方面，所述資源包括滅火彈和電量；所述資源參數包括根據所述電量計算的最大飛行距離和最大飛行時間以及用于標記是否攜帶滅火彈的滅火彈標記參數。根據本專利技術的第一方面，所述裝備有能完成所述新任務的資源的無人機滿足以下條件：所述滅火彈標記參數設置為1，所述最大飛行距離大于抵達所述任務地點的距離與所述任務地點離最近的所述地面控制站的距離之和，所述最大飛行時間大于抵達所述任務地點的飛行時間與從所述任務地點至最近的所述地面控制站的飛行時間之和；所述處于無任務狀態的無人機滿足以下條件：所述任務參數設置為0。根據本專利技術的第一方面，所述依次將符合要求的無人機按照與所述任務地點距離由近至遠排序后加入任務隊列具體包括以下步驟：將裝備有能完成所述新任務的資源且處于無任務狀態的無人機根據其與所述任務地點的距離由近至遠排列；將排列的無人機按照每n臺為一組組成無人機組加入任務隊列；所述按照設定時間間隔地向所述任務隊列中的無人機發送執行指令具體為：按照設定時間間隔地向所述任務隊列中的所述無人機組發送執行指令。根據本專利技術的第一方面，無人機集群的任務派遣決策方法，還包括以下步驟：根據不同的新任務建立不同的任務隊列；當已經處于第一任務對應的任務隊列中的無人機滿足以下條件：其與第二任務的任務地點的距離小于其與第一任務的任務地點的距離，則將該無人機從第一任務對應的任務隊列遷移至第二任務對應的任務隊列中；對第一任務對應的任務隊列和第二任務對應的任務隊列重新編排無人機組。根據本專利技術的第一方面，無人機集群的任務派遣決策方法，還包括以下步驟：接收返航途中的無人機的坐標位置和資源信息；計算返航途中的無人機是否裝備有能完成所述新任務的資源；對裝備有能完成所述新任務的資源的返航途中的無人機發送執行指令。本專利技術的第二方面，無人機集群的任務派遣決策系統，其特征在于，用于執行如本專利技術的第一方面所述的無人機集群的任務派遣決策方法，所述系統包括：無人機集群，所述無人機集群包括多臺無人機；多個地面控制站，用于中繼控制信號以及供所述無人機補充資源；控制后臺，所述控制后臺包括：初始化模塊，用于初始化參數；任務接收模塊，用于接收新任務；第一計算模塊，用于計算各臺無人機抵達所述新任務的任務地點的距離和飛行時間；隊列編排模塊，用于依次將符合要求的無人機按照與所述任務地點距離由近至遠排序后加入任務隊列，其中所述符合要求的無人機為裝備有能完成所述新任務的資源且處于無任務狀態的無人機；命令發送模塊，用于按照設定時間間隔地向所述任務隊列中的無人機發送執行指令；任務判斷模塊，用于判斷任務是否完成。上述技術方案至少具有以下的有益效果：由于無人機集群數量眾多，任務繁雜，容易造成控制混亂。該任務派遣決策能精準地控制多臺無人機執行任務直至任務完成，靈活多變，合理利用資源，提高任務完成效率。本專利技術的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本專利技術的實踐了解到。附圖說明下面結合附圖和實例對本專利技術作進一步說明。圖1是本專利技術實施例無人機集群的任務派遣決策方法的流程圖；圖2是多任務情況下的無人機集群的任務派遣決策的示意圖；圖3是返航情況下的無人機集群的任務派遣決策的示意圖；圖4是本專利技術實施例無人機集群的任務派遣決策裝置的結構圖。具體實施方式本部分將詳細描述本專利技術的具體實施例，本專利技術之較佳實施例在附圖中示出，附圖的作用在于用圖形補充說明書文字部分的描述，使人能夠直觀地、形象地理解本專利技術的每個技術特征和整體技術方案，但其不能理解為對本專利技術保護范圍的限制。在本專利技術的描述中，若干的含義是一個或者多個，多個的含義是兩個以上，大于、小于、超過等理解為不包括本數，以上、以下、以內等理解為包括本數。如果有描述到第一、第二只是用于區分技術特征為目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量或者隱含指明所指示的技術特征的先后關系。本專利技術的描述中，除非另有明確的限定，設置、安裝、連接等詞語應做廣義理解，所屬
技術人員可以結合技術方案的具體內容合理確定上述詞語在本專利技術中的具體含義。參照圖1，本專利技術的實施例，提供了無人機集群的任務派遣決策方法，包括以下步驟：步驟S10、初始化參數；步驟S20、接收新任務，分別計算各臺無人機抵達所述新任務的任務地點的距離和飛行時間；步驟S30、依次將符合要求的無人機加入任務隊列，其中所述符合要求的無人機為裝備有能完成所述新任務的資源、處于無任務狀態且與所述任務地點距離最近的無人機；步驟S40、照設定時間間隔地向所述任本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.無人機集群的任務派遣決策方法，其特征在于，包括以下步驟：/n初始化參數；/n接收新任務，分別計算各臺無人機抵達所述新任務的任務地點的距離和飛行時間；/n依次將符合要求的無人機按照與所述任務地點距離由近至遠排序后加入任務隊列，其中所述符合要求的無人機為裝備有能完成所述新任務的資源且處于無任務狀態的無人機；/n按照設定時間間隔地向所述任務隊列中的無人機發送執行指令，直至判斷任務完成。/n

【技術特征摘要】
1.無人機集群的任務派遣決策方法，其特征在于，包括以下步驟：
初始化參數；
接收新任務，分別計算各臺無人機抵達所述新任務的任務地點的距離和飛行時間；
依次將符合要求的無人機按照與所述任務地點距離由近至遠排序后加入任務隊列，其中所述符合要求的無人機為裝備有能完成所述新任務的資源且處于無任務狀態的無人機；
按照設定時間間隔地向所述任務隊列中的無人機發送執行指令，直至判斷任務完成。


2.根據權利要求1所述的無人機集群的任務派遣決策方法，其特征在于，還包括以下步驟：
當判斷得到任務完成，向正飛往所述任務地點的所述無人機發送返航信號；
使接收到所述返航信號的所述無人機向距離其最近的地面控制站返航。


3.根據權利要求1所述的無人機集群的任務派遣決策方法，其特征在于，所述初始化參數包括以下步驟：
對所述無人機集群中的各臺無人機進行標號并確定坐標位置；
對各個地面控制站進行標號并確定坐標位置；
初始化資源參數；
初始化任務參數。


4.根據權利要求1所述的無人機集群的任務派遣決策方法，其特征在于，所述判斷任務完成包括以下步驟：
接收執行完任務的無人機回傳的圖像；
利用深度學習算法分析回傳的圖像；
根據圖像分析結果計算火勢情況以判斷任務是否完成。


5.根據權利要求1所述的無人機集群的任務派遣決策方法，其特征在于，所述資源包括滅火彈和電量；所述資源參數包括根據所述電量計算的最大飛行距離和最大飛行時間以及用于標記是否攜帶滅火彈的滅火彈標記參數。


6.根據權利要求5所述的無人機集群的任務派遣決策方法，其特征在于，所述裝備有能完成所述新任務的資源的無人機滿足以下條件：所述滅火彈標記參數設置為1，所述最大飛行距離大于抵達所述任務地點的距離與所述任務地點離最近的所述地面控制站的距離之和，所述最大飛行時間大于抵達所述任務地點的飛行時間與從所述任務地點至最近的所述地面控制站的飛行時間之和；所述處于無任務狀態的無人機滿足以下條件：所述任務參數設置為0。


7.根據權利要求1所述的無人機...

【專利技術屬性】
技術研發人員：柯琪銳，宋甜睿，余翠琳，翟懿奎，周文略，吳時金，馮榮華，鄺樹漢，姚如良，
申請(專利權)人：五邑大學，廣東新拓計算機科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44