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题名基于野外台站无人机组网遥感仿真航迹规划
被引量：1
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作者
李芹
刘旭林
李荣昊
冯朝晖
李子锦
赵红颖
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机构
北京大学地球与空间科学学院遥感与地理信息系统研究所
北京大学空间信息集成与
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出处
《地球信息科学学报》
CSCD
北大核心
2021年第5期948-957,共10页
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基金
国家重点研发计划项目(2017YFB0503003)。
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文摘
无人机因其灵活、高分辨率等特点在遥感领域中得到了广泛应用,但是目前的无人机遥感多为单机作业,存在缺乏组网协同规划、作业效率有待提高等问题。无人机组网遥感观测能够克服单机作业存在的问题,可以实现多尺度、多平台、多载荷的高频次迅捷组网观测,快速获取大范围的超高分辨率数据,为大范围的生态环境监测、洪涝灾害监测以及国土安全应急监测提供数据支撑。无人机航迹规划能够为高频迅捷的无人机组网观测提供最优航迹。本文针对日益繁杂的航空遥感任务,以及无人机野外台站资源的逐渐完善,提出了基于野外台站的无人机遥感航迹规划模型,以优化后的单机航迹为基础,以无人机数量最少为目标进行多机组网任务分配,旨在解决基于台站的无人机组网航迹规划问题。首先对单机航迹进行优化,将无人机总航程分为有效作业航程和非有效作业航程,通过分析单机作业的任务约束,证明了非有效作业航程最短时作业效率最高,非有效作业航程由转弯航程以及无人机往返于台站的航程决定,因此,确定提高单机作业效率的航迹优化方法:采用"最小宽度"的方法确定最优飞行方向以减少转弯航程,以无人机往返于台站航程最短为原则确定最优的任务起点;其次,以优化后的单机航迹为基础,提出基于台站的无人机组网任务分配算法,考虑每架无人机往返于台站的航程,充分利用无人机的续航能力,以无人机数量最少为目标进行任务分配,从而获得基于台站的无人机组网航迹规化结果。通过仿真分析,验证了本文模型的有效性和正确性。
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关键词
野外台站
遥感
单机航迹优化
遥感任务约束
飞行方向选择
任务起点选择
任务分配
无人机组网航迹规划
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Keywords
field station
remote sensing
single track planning optimization
remote sensing task constraint
flight direction selection
task starting point selection
task assignment
network track planning of UAV
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分类号
P237
[天文地球—摄影测量与遥感]
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