本发明涉及多无人机编队,特别涉及一种基于匈牙利算法的多无人机起降次序规划系统和方法。
背景技术:
1、伴随着现代科学技术的不断发展,无人机领域受到诸多关注。比如无人机运输情况下,单架无人机已经无法满足人物需求,故多无人机编队技术成为了研究的热点。同时对于民用来说,物流无人机起降方案也是近几年来的热门话题,一个时间段内机场支持降落的无人机数量将由最开始的单架发展到未来的几十架。
2、现有仅关注无人机的降落次序规划,未考虑到同一机坪上无人机起飞的冲突。并且在构建无人机降落次序的关系时,只单一考虑了无人机在完成任务过程中的电量因素。但在实际应用时,仅以电量因素来衡量无人机执行降落次序是非常片面的,导致降落规划不准确,没有做到无人机起降成本综合达到最小。
技术实现思路
1、本发明的目的在于对无人机降落次序进行最优分配,并同时考虑无人机起飞的冲突,使无人机起降得到合理、高效的规划,实现无人机起降成本综合达到最小,提供一种基于匈牙利算法的多无人机起降次序规划系统和方法。
2、为了实现上述发明目的,本发明实施例提供了以下技术方案:
3、基于匈牙利算法的多无人机起降次序规划方法,包括以下步骤:
4、步骤1,获取处于等待降落点的无人机的编号、无人机到达等待降落点时的电量、无人机到达等待降落点的时间、执行任务批次、无人机从等待降落点至地面降落点所需时间;
5、步骤2,计算n架处于等待降落点的无人机在不同降落次序时的代价成本,并组成n*n的代价成本矩阵a;
6、步骤3,利用匈牙利算法在代价成本矩阵a中获取无人机的最优降落次序;
7、步骤4,根据处于等待降落点的无人机的最优降落次序,判断处于地面降落点且具有起飞请求的无人机是否需要更改或延后起飞时间。
8、基于匈牙利算法的多无人机起降次序规划系统,包括:
9、降落数据库,用于存储处于等待降落点的无人机的编号、无人机到达等待降落点时的电量、无人机到达等待降落点的时间、执行任务批次、无人机从等待降落点至地面降落点所需时间;
10、代价成本计算模块,用于计算n架处于等待降落点的无人机在不同降落次序时的代价成本,并组成n*n的代价成本矩阵a;
11、最优降落次序模块,用于利用匈牙利算法在代价成本矩阵a中获取无人机的最优降落次序;
12、起飞决策模块,用户根据处于等待降落点的无人机的最优降落次序,判断处于地面降落点且具有起飞请求的无人机是否需要更改或延后起飞时间。
13、与现有技术相比,本发明的有益效果:
14、本发明提出代价成本矩阵,由电量权值、顺序权值、优先级权值三个因素决定,然后利用匈牙利算法对代价成本矩阵进行计算得到无人机的最优降落次序,实现对无人机降落次序的最优分配;最后考虑无人机起飞与降落的冲突,判断处于地面降落点且具有起飞请求的无人机是否需要更改或延后起飞时间,保证在进近空域内只能存在无人机降落或起飞,使无人机起降得到合理、高效的规划,实现无人机起降成本综合达到最小。
1.基于匈牙利算法的多无人机起降次序规划方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于匈牙利算法的多无人机起降次序规划方法,其特征在于:所述步骤2具体包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的基于匈牙利算法的多无人机起降次序规划方法,其特征在于:所述步骤2-1的具体步骤包括:
4.根据权利要求3所述的基于匈牙利算法的多无人机起降次序规划方法,其特征在于:所述步骤2-2的具体步骤包括:
5.根据权利要求4所述的基于匈牙利算法的多无人机起降次序规划方法,其特征在于:所述步骤2-3的具体步骤包括:
6.根据权利要求5所述的基于匈牙利算法的多无人机起降次序规划方法,其特征在于:所述步骤2-4的具体步骤包括:
7.根据权利要求1所述的基于匈牙利算法的多无人机起降次序规划方法,其特征在于:所述步骤3具体包括以下步骤:
8.根据权利要求1所述的基于匈牙利算法的多无人机起降次序规划方法,其特征在于:所述步骤4具体包括以下步骤:根据最优降落次序,计算n架无人机从等待降落点至地面降落点的降落时间区间;若处于地面降落点的无人机的起飞时间在降落时间区间内,则更改或延后处于地面降落点的无人机的起飞时间。
9.基于匈牙利算法的多无人机起降次序规划系统,其特征在于:包括:
10.根据权利要求9所述的基于匈牙利算法的多无人机起降次序规划系统,其特征在于:所述代价成本计算模块包括电量权值计算单元、顺序权值计算单元、优先级权值计算单元、代价成本矩阵计算单元,其中,