城市物流无人机运输路径规划

针对城市环境下物流无人机运输路径规划问题,结合无人机运行特点和物流配送场景,充分考虑顾客取、寄件需求和配送时间窗要求,建立物流无人机路径规划模型.对模型进行分层处理,利用模拟退火算法求解无人机配送顺序,采用改进A^(*)算法求解各配送点间的飞行路径.结果表明:以运输成本最小为目标具有实际意义,比传统最短路径方案节省3.4%的能耗;通过调节各子目标函数权重系数,可得到不同运输路径,且规划结果取决于物流公司对运输成本的控制及对客户满意度的重视程度;分析算法时长可知,相比传统A^(*)算法,改进A^(*)算法运行时长缩短4.3%,求解效率提高.

自由空域下多旋翼无人机安全间隔标定方法

为确保低空空域内无人机的运行安全,考虑多旋翼无人机的特点,提出一种自由空域下多旋翼无人机安全间隔标定方法。首先,以无人机机体圆柱的最小外接球作为无人机的碰撞盒,利用无人机的位置信息、速度信息和位置误差信息,基于三维高斯分布假设,建立无人机空中碰撞概率模型;然后,根据自由空域的特点,提出基于最大碰撞概率的无人机安全间隔标定方法。以经纬M600 Pro无人机为例,将5%最大碰撞概率作为安全目标水平,使用该方法得到的最小安全间隔分别为:纵向间隔16 m,横向间隔11 m,垂直间隔6 m。据此,可为多旋翼无人机安全间隔标准的制定提供理论依据。

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。

城市区域多物流无人机任务分配问题研究

针对城市配送场景下多物流无人机任务分配问题,以物流运输成本最小和顾客满意度最高为优化目标,建立多物流无人机任务分配模型。设计改进遗传算法进行求解:为提高优秀个体选出概率,采用含精英保留的多轮盘赌选择机制;为提高算法搜索精度和收敛速度,选用自适应交叉和变异概率;为保护优秀个体并促进较差个体进化,采用多种交叉和变异方式相结合的进化方式。仿真结果表明:与遗传算法相比,改进算法适应度函数平均值优化6.0%,可求解得到运输成本低、顾客满意度高的任务分配方案。