城市低空物流无人机航迹规划模型研究

作     者：张洪海 张连东 刘皞 钟罡 ZHANG Hong-hai;ZHANG Lian-dong;LIU Hao;ZHONG Gang

作者机构：南京航空航天大学民航学院南京211106 

基　　金：国家自然科学基金(71971114) 南京航空航天大学研究生创新基地(实验室)开放基金(kfjj20200716) 

出 版 物：《交通运输系统工程与信息》 (Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology)

年 卷 期：2022年第22卷第1期

页      码：256-264页

摘      要：为提高物流无人机在城市低空环境下配送的安全性和公众接受程度,保证运输经济性,提出一种考虑运行风险、噪声水平和运输成本的城市低空物流无人机航迹规划方法。采用栅格法进行空域环境表征,建立基于风险的城市空域环境模型。结合物流配送要求,建立多目标、多约束的物流无人机航迹规划模型。采用改进A*算法进行求解:为降低航迹代价,设计估价函数预估成本;为保证飞行安全,引入安全保护区确保间隔;为提升搜索效率,采用动态步长加快搜索进程。仿真结果表明:本文模型和算法所得航迹的运行风险小、噪声水平低、运输成本低,能够实现多目标优化。分析模型参数可知,当各子目标代价权重分别为0.6、0.1和0.3时,规划航迹最优。保证其余参数不变,增大安全间隔,则风险代价、运输成本代价总体呈增加趋势,噪声代价减少。在本文规划环境下,参考大疆经纬200无人机参数,在安全间隔取15 m时,综合代价最小。

主 题 词：航空运输 航迹规划 改进A*算法 物流无人机 风险评估 

学科分类：08[工学] 0837[0837] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.16097/j.cnki.1009-6744.2022.01.027

馆 藏 号：203107936...