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公开(公告)号：CN112650292B
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202011586275.X
申请日：2020-12-29
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种面向工业园区污染源监测的多无人机路径优化方法。该方法针对工业园区污染源监测的特定问题来构建目标函数和约束条件，目标函数中考虑了各无人机监测路径长度最短、无人机飞行路径转弯角最小(保证飞行平滑度以减少飞行能耗)、无人机对障碍物的躲避半径最大(使得无人机距离障碍物的路径适应度值小，保证路径和障碍物保持一定距离)；特定约束条件包括无人机续航时间限制、污染源排放污染物类别限制、无人机监测停留时间限制、无人机起点和终点限制等。而后采用基于复杂变异树的多染色体遗传算法对上述规划模型进行求解，得到工业园区污染源最优监测路径。该方法可针对特定工业园区，快速计算出多无人机污染源监测最优路径。
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公开(公告)号：CN112966361B
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202011610094.6
申请日：2020-12-29
Applicant: 中国计量大学
IPC: G06F30/20 , G06Q10/047 , G06Q50/26 , G06N3/126 , G06F111/04 , G06F111/08
Abstract: 本发明公开了一种面向高架和非高架点源的多无人机监测路径优化方法，涉及大气污染源监测技术领域。本发明针对工业园区内高架和非高架点源混合区域监测的特定问题，将基于点源的三维高程信息无人机监测路径总长度最短为目标，考虑无人机飞行高度的稳定性、无人机飞行路径转弯角最小来构建目标函数；将单架无人机续航时间限制、各污染源排放污染物类别和排放污染物数量限制、各污染源无人机停留时间限制、无人机起飞出发点和终点限制作为约束条件，采用基于复杂变异树的多染色体遗传算法来对上述规划模型进行求解，得到最优的工业园区污染源监测路径。
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公开(公告)号：CN112966361A
公开(公告)日：2021-06-15
申请号：CN202011610094.6
申请日：2020-12-29
Applicant: 中国计量大学
IPC: G06F30/20 , G06Q10/04 , G06Q50/26 , G06N3/12 , G06F111/04 , G06F111/08
Abstract: 本发明公开了一种面向高架和非高架点源的多无人机监测路径优化方法，涉及大气污染源监测技术领域。本发明针对工业园区内高架和非高架点源混合区域监测的特定问题，将基于点源的三维高程信息无人机监测路径总长度最短为目标，考虑无人机飞行高度的稳定性、无人机飞行路径转弯角最小来构建目标函数；将单架无人机续航时间限制、各污染源排放污染物类别和排放污染物数量限制、各污染源无人机停留时间限制、无人机起飞出发点和终点限制作为约束条件，采用基于复杂变异树的多染色体遗传算法来对上述规划模型进行求解，得到最优的工业园区污染源监测路径。
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公开(公告)号：CN109376423B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN201811218312.4
申请日：2018-10-19
Applicant: 中国计量大学 , 杭州存览科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种基于3D_Z_螺旋逆风算法的无人机恶臭溯源方法，包括采用风向仪测量风向，多旋翼无人机将结合实时监测的气体浓度和算法逻辑逆风搜索恶臭源。具体为无人机先进行偏向于上风向的斜线运动（Z运动），横穿整个恶臭场源污染区获取足够多的场源浓度；在飞出恶臭污染区后，无人机开始做螺旋运动（Spiral），返回恶臭污染区中；然后逆风做直线运动（Surge），寻找恶臭源。无人机不断重复以上三个运动，逐渐逼近当前平面恶臭污染源。在找到认为的当前平面恶臭源时，无人机下降一定高度（3D）。并且把下降后的位置做为进行新平面溯源的起点，重复以上三个运动，寻找恶臭源。直到无人机下降到允许的最低高度，并且找到了该高度平面的恶臭源时，停止运动，认为找到恶臭源的位置。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112414406B
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN202011168902.8
申请日：2020-10-28
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明公开了一种基于无人机的大气监测最优路径航迹规划算法，涉及最优路径规划和计算机领域。本发明根据无人机在进行大气监测任务时监测航点分布的特征，基于布谷鸟算法对监测航线进行了最优路线的规划，减少了资源消耗，提高了工作效率。所述最优路径航迹规划算法基于布谷鸟算法，先使用K‑means聚类方法对航点进行聚类，根据Levy飞行的步长长短，在聚类内进行小范围搜索，在全局内采用大扰动算子进行搜索，在减少破坏已有优质路线可能性的基础上，寻求更优解。在全局优化方式上，采用Metropolis接收准则接受候选解，减少了算法陷入局部最优的可能性。本发明根据无人机监测航点多数聚集，少数分散的特点，有针对性地对算法做出改进，提高了搜索效率。
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公开(公告)号：CN109709984A
公开(公告)日：2019-05-03
申请号：CN201910046460.0
申请日：2019-01-18
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明提供了一种基站式无人机大气环境监测系统，涉及大气监测领域。该系统包括主控中心，无人机基站，无人机。区域范围内设置多个无人机基站，各无人机基站用于停放和维护无人机，无人机上装有大气传感器，通过主控中心规划各无人机航线，并远程控制无人机起降。飞行过程中，各无人机监测数据传送回主控中心，在电子地图上显示各点的监测信息。本发明解决了现有的无人机技术在大气环境监测中监测范围有限，监测效率低下，同步性不强等问题。在大范围内多无人机进行同步监测，协同性和应急能力强，管理灵活方便，减少了大量人力物力，对协助大气污染物溯源，预测污染物扩散趋势，快速应对突发性大气环境污染事故具有很大作用。
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公开(公告)号：CN109376423A
公开(公告)日：2019-02-22
申请号：CN201811218312.4
申请日：2018-10-19
Applicant: 中国计量大学 , 杭州存览科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种基于3D_Z_螺旋逆风算法的无人机恶臭溯源方法，包括采用风向仪测量风向，多旋翼无人机将结合实时监测的气体浓度和算法逻辑逆风搜索恶臭源。具体为无人机先进行偏向于上风向的斜线运动（Z运动），横穿整个恶臭场源污染区获取足够多的场源浓度；在飞出恶臭污染区后，无人机开始做螺旋运动（Spiral），返回恶臭污染区中；然后逆风做直线运动（Surge），寻找恶臭源。无人机不断重复以上三个运动，逐渐逼近当前平面恶臭污染源。在找到认为的当前平面恶臭源时，无人机下降一定高度（3D）。并且把下降后的位置做为进行新平面溯源的起点，重复以上三个运动，寻找恶臭源。直到无人机下降到允许的最低高度，并且找到了该高度平面的恶臭源时，停止运动，认为找到恶臭源的位置。
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公开(公告)号：CN112650292A
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN202011586275.X
申请日：2020-12-29
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种面向工业园区污染源监测的多无人机路径优化方法。该方法针对工业园区污染源监测的特定问题来构建目标函数和约束条件，目标函数中考虑了各无人机监测路径长度最短、无人机飞行路径转弯角最小(保证飞行平滑度以减少飞行能耗)、无人机对障碍物的躲避半径最大(使得无人机距离障碍物的路径适应度值小，保证路径和障碍物保持一定距离)；特定约束条件包括无人机续航时间限制、污染源排放污染物类别限制、无人机监测停留时间限制、无人机起点和终点限制等。而后采用基于复杂变异树的多染色体遗传算法对上述规划模型进行求解，得到工业园区污染源最优监测路径。该方法可针对特定工业园区，快速计算出多无人机污染源监测最优路径。
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公开(公告)号：CN112414406A
公开(公告)日：2021-02-26
申请号：CN202011168902.8
申请日：2020-10-28
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明公开了一种基于无人机的大气监测最优路径航迹规划算法，涉及最优路径规划和计算机领域。本发明根据无人机在进行大气监测任务时监测航点分布的特征，基于布谷鸟算法对监测航线进行了最优路线的规划，减少了资源消耗，提高了工作效率。所述最优路径航迹规划算法基于布谷鸟算法，先使用K‑means聚类方法对航点进行聚类，根据Levy飞行的步长长短，在聚类内进行小范围搜索，在全局内采用大扰动算子进行搜索，在减少破坏已有优质路线可能性的基础上，寻求更优解。在全局优化方式上，采用Metropolis接收准则接受候选解，减少了算法陷入局部最优的可能性。本发明根据无人机监测航点多数聚集，少数分散的特点，有针对性地对算法做出改进，提高了搜索效率。
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