城市低空物流无人机飞行计划预先调配

针对城市环境下物流无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)飞行计划调配问题,以UAV运输成本和延误成本最小为目标,建立多约束物流UAV飞行计划预先调配模型。考虑货物类型优先级、物流公司优先级和配送时间优先级提出综合优先级,设计了基于综合优先级的飞行计划预先调配算法求解。以校园配送为仿真环境进行验证,模型和算法能够生成无冲突的飞行时刻表,实现飞行计划预先差异化调配。实验结果表明,综合优先级调配与传统任务优先调配、先到先服务调配相比,每条飞行计划的成本分别降低了21.69%和26.58%;当综合优先级权重组合为0.2、0.4和0.4时,每条飞行计划的成本最低为5.42元,调配结果最佳。

城区物流无人机垂直起降程序设计方法

基于国际民航组织和欧洲航空安全委员会关于直升机和垂直起降航空器的飞行程序设计标准以及传统民航飞行程序设计,对城区物流无人机垂直起降程序进行了设计。将垂直起降航空器的垂直起降程序分为6个程序模块。在起始进近、中间进近和最后进近程序中,对航段划分、超障要求和衔接形式等标准进行了总结;在紧急备降程序中根据进近阶段提出了多个紧急备降程序。选取航空器完成进离场时间为评价指标,基于不同的进场流量和管制限制情况,对设计的飞行程序进行了评估,结果表明在中低流量和低限流情况下该飞行程序具有较好稳定性。

基于改进A^(*)算法的物流无人机航路网络协同规划

基于城市低空飞行环境以及物流无人机运输任务的基本特点,面向物流仓库与用户取货点间货物运输的运行场景,提出了一种城区物流无人机航路网络设计算法。采用栅格法对飞行环境进行建模,划设无人机禁飞区及危险区;考虑航程代价及危险度代价基于改进A^(*)算法对多无人机运输需求进行初始航路协同规划;采用优化算法平滑、合并航路规划结果,设计多航路起降场无人机起降航线,得到简单、直观、易于监控的城区物流无人机航路网络。仿真结果表明,搭建的航路网络各航路距离平均减少7.6%,转弯点数量平均减少59.3%,航路代价平均减少13.0%,有效降低了无人机在其中飞行的代价和复杂度。