林業(yè)無人機(jī)可以加配各類高精度傳感器,是一種靈活性高、造價較低的新型林業(yè)信息采集裝備,目前已被廣泛用于對林區(qū)的關(guān)鍵信息進(jìn)行監(jiān)測。相較于傳統(tǒng)林業(yè)信息監(jiān)測方式,基于多無人機(jī)協(xié)同的林區(qū)信息監(jiān)測策略能夠有效解決其成本昂貴、采集時間長、信息時效性差等問題。本文遵循多無人機(jī)協(xié)同信息監(jiān)測系統(tǒng)執(zhí)行時的真實(shí)需求,面向林業(yè)飛行器的目標(biāo)分配與軌跡規(guī)劃難點(diǎn)展開科研,重點(diǎn)解決多模型不一致、分配時間長、軌跡規(guī)劃不合理等問題。本文圍繞上述研究目標(biāo)與研究問題,開展如下研究:1.針對復(fù)雜的林區(qū)實(shí)際環(huán)境情況與無人機(jī)動力學(xué)約束,本文構(gòu)建了林區(qū)多無人機(jī)協(xié)同信息監(jiān)測問題的數(shù)學(xué)模型。首先建立了合理的數(shù)字化林區(qū)環(huán)境仿真模型;然后基于慣性坐標(biāo)系與機(jī)體坐標(biāo)系,確定了林區(qū)監(jiān)測無人機(jī)的動力學(xué)模型;接著以高效率分配與路徑代價值最低作為本文優(yōu)化目標(biāo),同時考慮了多機(jī)系統(tǒng)在執(zhí)行任務(wù)時所面臨的環(huán)境碰撞威脅、航程限制、轉(zhuǎn)角限制、多機(jī)時序限制等多種約束,構(gòu)造了含有多項(xiàng)等式與不等式約束條件的多無人機(jī)目標(biāo)分配與路徑規(guī)劃優(yōu)化方程,并使用懲罰函數(shù)與比例縮放因子對上述約束實(shí)現(xiàn)了松弛化。2.針對多無人機(jī)協(xié)同林區(qū)信息監(jiān)測目標(biāo)分配問題開展研究。本文通過分析傳統(tǒng)差分算法處...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1林業(yè)信息監(jiān)測多旋翼飛行器Figure1.1Forestryinformationmonitoringmulti-rotorUAV

基于多無人機(jī)協(xié)同的林區(qū)信息監(jiān)測方案設(shè)計(jì)及仿真2足各項(xiàng)約束條件前提下，著重解決多無人機(jī)目標(biāo)分配效率低下，路徑規(guī)劃線路非最優(yōu)等問題，為基于多無人機(jī)的林業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)的推廣應(yīng)用做出貢獻(xiàn)。圖1.1林業(yè)信息監(jiān)測多旋翼飛行器Figure1.1Forestryinformationmonitori....

圖1.2傳統(tǒng)林業(yè)信息監(jiān)測方式

緒論3(a)衛(wèi)星遙感監(jiān)測（b）人工地毯式監(jiān)測（c）固定巡查點(diǎn)監(jiān)測圖1.2傳統(tǒng)林業(yè)信息監(jiān)測方式Figure1.2Traditionalforestryinformationmonitoringmethods多旋翼飛行器是指能夠通過手動控制或提前編寫程序來操控的能夠自主飛行的無人駕駛....

圖1.3基于無人機(jī)多光譜圖像的森林蟲害識別Figure1.3PestanddiseaseidentificationbasedonUAVmultispectralimage

基于多無人機(jī)協(xié)同的林區(qū)信息監(jiān)測方案設(shè)計(jì)及仿真4立了數(shù)據(jù)庫，使用基于改進(jìn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方案完成了對森林病蟲害的種類區(qū)分識別和標(biāo)記提�。◤堒妵龋�2018），如圖1.3所示。與多光譜相機(jī)相比，高光譜相機(jī)的分辨率更加的高，馮帥等人使用搭載了高光譜相機(jī)的多旋翼飛行器來拍攝地面信息數(shù)據(jù)，得....

圖1.4林區(qū)無人機(jī)三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)分析

基于多無人機(jī)協(xié)同的林區(qū)信息監(jiān)測方案設(shè)計(jì)及仿真4立了數(shù)據(jù)庫，使用基于改進(jìn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方案完成了對森林病蟲害的種類區(qū)分識別和標(biāo)記提�。◤堒妵�，2018），如圖1.3所示。與多光譜相機(jī)相比，高光譜相機(jī)的分辨率更加的高，馮帥等人使用搭載了高光譜相機(jī)的多旋翼飛行器來拍攝地面信息數(shù)據(jù)，得....

本文編號：3905225