無人機安保任務的調度研究

伍思遠

摘 要：針對無人機安保任務的覆蓋監測，對楊浦區按照無人機監測范圍進行網格劃分。采用不同指標建立人流量評價函數，并進行一致化處理，得出各區人流量多少的標準。根據監測路線和監測時間間隔，建立基于旅行商問題的目標規劃模型，運用蟻群算法進行迭代處理，通過Matlab求解得分別得到各個時間段監控區域所需的最少無人機數量和監測路線來完成對楊浦區的限時覆蓋。

關鍵詞：無人機安保；網格分割；人流量等級；蟻群算法；路徑規劃

無人機城市安保則需在于滿足監測時間的周期性、監測任務的持續性和區域面積的全覆蓋等因素，來以最小代價完成任務。本文將以上海市楊浦區為例對無人機城市安保任務的規劃進行研究。

1 問題描述

假設現有一重大活動在上海市場楊浦區舉辦，為維持秩序，計劃采用無人機對整個楊浦區進行監視。需完成以下任務：對于楊浦區，有些地點由于其人流量比較大。

1.1 搜索策略和偵查范圍的確定

假定本次所用的無人機監測時的航行速度為10m/s，并且本次無人機在上空進行監測工作時，傳感器高度h處監測范圍近似為R的圓。為了問題的簡化，將楊浦區的面積進行網格劃分，每個網格的邊長為1000m的正方形，并按照一定的比例尺劃分和標號，可以得到，楊浦區面積總共被劃分為69個網格。而無人機的監測范圍近似為一個圓，可以用外接多邊形去代替，從而確定了監測面積。

1.2 研究滿足因人流量不同而產生不同監測時間約束的條件