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公开(公告)号：CN111723983A
公开(公告)日：2020-09-29
申请号：CN202010533942.1
申请日：2020-06-12
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
IPC: G06Q10/04 , G06F16/9537 , G06F16/29
Abstract: 本发明提供了一种未知环境下无人机的时间参数化航路规划方法，包括以下步骤：S1、利用基于采样的快速扩展随机树（RRT）算法在未知环境中进行可行路径搜索，通过对采样点贡献率评判之后进行冗余点剔除，再利用分段贝塞尔曲线函数对基于采样的快速扩展随机树（RRT）路径进行拟合平滑得到空间航路；S2、对步骤S1中得到的空间航路进行时间参数化的优化，使得空间航路具有无人机航路性质，并通过引入权重因子达到航路执行时间与航路状态输出的权衡，最终输出时间参数化的规划航路。本发明还提供了一种未知环境下无人机的时间参数化航路规划系统。本发明的有益效果是：经过本方法规划的无人机航路，展现了无人机航路的特殊性。
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公开(公告)号：CN111812978B
公开(公告)日：2023-01-24
申请号：CN202010534426.0
申请日：2020-06-12
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供了一种多无人机协作SLAM方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、检测无人机与地面站之间的通信是否正常,如果正常，则传递无人机的关键帧以及对应的无人机编号；S2、如果对比当前的某一图片与另一无人机的某时刻图片相似，则首先计算出两个关键帧对应的相对位姿,再结合单机SLAM结果计算出相对初始位姿；S3、将所有相似场景的相对初始位姿,纳入到一个集合中，再进行一个自适应数量的聚类，并从中选择最优的聚类，得到关联数据；S4、将关联数据与单机SLAM结果结合到一起进行优化,最后返回优化后的全局地图信息与飞行轨迹。本发明还提供了一种多无人机协作SLAM系统。本发明的有益效果是：较好的解决了数据关联方案不能解决相似场景的问题。
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公开(公告)号：CN111723983B
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202010533942.1
申请日：2020-06-12
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
IPC: G06Q10/04 , G06F16/9537 , G06F16/29
Abstract: 本发明提供了一种未知环境下无人机的时间参数化航路规划方法，包括以下步骤：S1、利用基于采样的快速扩展随机树（RRT）算法在未知环境中进行可行路径搜索，通过对采样点贡献率评判之后进行冗余点剔除，再利用分段贝塞尔曲线函数对基于采样的快速扩展随机树（RRT）路径进行拟合平滑得到空间航路；S2、对步骤S1中得到的空间航路进行时间参数化的优化，使得空间航路具有无人机航路性质，并通过引入权重因子达到航路执行时间与航路状态输出的权衡，最终输出时间参数化的规划航路。本发明还提供了一种未知环境下无人机的时间参数化航路规划系统。本发明的有益效果是：经过本方法规划的无人机航路，展现了无人机航路的特殊性。
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公开(公告)号：CN111865395B
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202010534402.5
申请日：2020-06-12
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Abstract: 本发明提供了一种面向无人机编队通信的轨迹生成与跟踪方法，包括以下步骤：S1、构建无人机通信系统模型，采用中继无人机重新建立起源无人机和目的无人机之间的通信；S2、预测源无人机和目的无人机的轨迹，并实时传送给中继无人机；S3、根据源无人机和目的无人机的预测轨迹，实时规划中继无人机的轨迹。本发明还提供了一种面向无人机编队通信的轨迹生成与跟踪系统。本发明的有益效果是：为在恶劣环境下，低空环境存在阴影和衰落，两通信无人机链路连接断开的情况提供了一种重新建立稳定连接的方法，打破传统通信的源节点和目的节点固定不动的假设。
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公开(公告)号：CN111812978A
公开(公告)日：2020-10-23
申请号：CN202010534426.0
申请日：2020-06-12
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供了一种多无人机协作SLAM方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、检测无人机与地面站之间的通信是否正常,如果正常，则传递无人机的关键帧以及对应的无人机编号；S2、如果对比当前的某一图片与另一无人机的某时刻图片相似，则首先计算出两个关键帧对应的相对位姿,再结合单机SLAM结果计算出相对初始位姿；S3、将所有相似场景的相对初始位姿,纳入到一个集合中，再进行一个自适应数量的聚类，并从中选择中最优的聚类，得到关联数据；S4、将关联数据与单机SLAM结果结合到一起进行优化,最后返回优化后的全局地图信息与飞行轨迹。本发明还提供了一种多无人机协作SLAM系统。本发明的有益效果是：较好的解决了数据关联方案不能解决相似场景的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111189455A
公开(公告)日：2020-05-22
申请号：CN202010035816.3
申请日：2020-01-14
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Abstract: 本发明提供了一种基于改进生物地理学算法结合贝塞尔函数的无人机航路规划方法、系统及存储介质，无人机航路规划方法包括：确定无人机航路规划的性能评价指标，根据无人机航路的飞行代价函数、约束条件建立无人机航路规划问题的系统模型；基于改进了迁移模型和精英策略并融入了蝙蝠算法的生物地理学优化算法对无人机航路进行初始规划；采用动态步长规则对原始航路采样得到贝塞尔函数的控制点来平滑初始无人机航路。本发明的有益效果是：1.本发明的一种基于改进生物地理学算法结合贝塞尔函数的无人机航路规划方法在三维航路规划中具有良好的适用性与稳定性，所规划的航路更加迎合无人机的飞行约束，是一种具有实际应用意义的航路规划方法。
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公开(公告)号：CN111189455B
公开(公告)日：2022-02-01
申请号：CN202010035816.3
申请日：2020-01-14
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Abstract: 本发明提供了一种无人机航路规划方法、系统及存储介质，无人机航路规划方法包括：确定无人机航路规划的性能评价指标，根据无人机航路的飞行代价函数、约束条件建立无人机航路规划问题的系统模型；基于改进了迁移模型和精英策略并融入了蝙蝠算法的生物地理学优化算法对无人机航路进行初始规划；采用动态步长规则对原始航路采样得到贝塞尔函数的控制点来平滑初始无人机航路。本发明的有益效果是：1.本发明的一种基于改进生物地理学算法结合贝塞尔函数的无人机航路规划方法在三维航路规划中具有良好的适用性与稳定性，所规划的航路更加迎合无人机的飞行约束，是一种具有实际应用意义的航路规划方法。
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公开(公告)号：CN111865395A
公开(公告)日：2020-10-30
申请号：CN202010534402.5
申请日：2020-06-12
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)
Abstract: 本发明提供了一种面向无人机编队通信的轨迹生成与跟踪方法，包括以下步骤：S1、构建无人机通信系统模型，采用中继无人机重新建立起源无人机和目的无人机之间的通信；S2、预测源无人机和目的无人机的轨迹，并实时传送给中继无人机；S3、根据源无人机和目的无人机的预测轨迹，实时规划中继无人机的轨迹。本发明还提供了一种面向无人机编队通信的轨迹生成与跟踪系统。本发明的有益效果是：为在恶劣环境下，低空环境存在阴影和衰落，两通信无人机链路连接断开的情况提供了一种重新建立稳定连接的方法，打破传统通信的源节点和目的节点固定不动的假设。
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公开(公告)号：CN113891442A
公开(公告)日：2022-01-04
申请号：CN202111254519.9
申请日：2021-10-27
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明公开了一种基于D2D通信的无人机中继传输能效优化方法，包括建立无人机缓存通信网络；以无人机和D2D‑TX在T时段的总吞吐量与无人机在T时间内的总能耗比值最大化为目标，利用无人机的轨迹约束、无人机和D2D‑TX的调度约束、蜂窝用户的通信约束以及D2D‑TX用户和无人机的能耗约束建立无人机中继传输能效优化问题P1；将P1分解为用户调度关联优化子问题P2、无人机与D2D‑TX发射功率优化子问题P3以及无人机轨迹优化子问题P4；结合子问题P2、P3、P4的优化算法得到优化无人机轨迹、发射功率、用户调度关联的整体迭代算法，根据整体迭代算法得到用户调度关联最优解、发射功率最优解以及无人机轨迹最优解。本发明有效地提升了无人机通信网络的通信和飞行能效。
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公开(公告)号：CN109615698A
公开(公告)日：2019-04-12
申请号：CN201811476993.4
申请日：2018-12-03
Applicant: 哈尔滨工业大学(深圳)
Abstract: 本发明提供了一种基于互回环检测的多无人机SLAM地图融合算法，对来自不同无人机的关键帧信息，使用BOW算法快速比较其图像特征，检测出两个UAV或者更多UAV到过相同的位置，通过检测建立2个或者更多关键帧之间的关联信息。在特征的选择上，使用ORB特征代替BOW算法中使用的SIFT特征来优化词袋模型。当检测出相似场景时，对特征点进行匹配，并且去除错误匹配，然后执行点云地图的融合，使用增强版迭代最邻近点算法，其中包括曲面法线和切线信息的匹配，改善对运动方程的估算结果。本发明通过利用来自不同无人机的地图信息，融合地图，增加回环的个数，提高全了局地图精度和提高整个系统鲁棒性。
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