一种车辆-无人机多目标协同路径规划方法

    公开(公告)号:CN113848970A

    公开(公告)日:2021-12-28

    申请号:CN202111010072.0

    申请日:2021-08-31

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 伍国华 罗启章

    Abstract: 本发明公开了一种车辆‑无人机多目标协同路径规划方法,包括以下步骤:获取所有的客户点的集合,无人机数量;生成初始种群,集合PF和概率参数;开始迭代优化:每次迭代中,基于遗传算子生成子代种群,并将其和父代种群合并;使用扰动策略合并种群中重复的解;执行非支配排序;更新帕累托前沿,并对PF中的解进行帕累托局部搜索,将搜索后的PF替换帕累托前沿;执行拥挤度计算和排挤策略;选择合适的解进入下一代种群;迭代直到返回最终的帕累托前沿;将路径规划方案发送给车辆和无人机。实验结果证明本发明性能优越性和参数敏感性。为物流企业的决策提供了一种寻找最优折衷方案的方法。

    一种基于异构多无人机的物流配送方法及系统

    公开(公告)号:CN113487264A

    公开(公告)日:2021-10-08

    申请号:CN202110817056.6

    申请日:2021-07-20

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 伍国华 文旭鹏

    Abstract: 本发明公开了一种基于异构多无人机的物流配送方法及系统,所述方法包括运用改进的模糊C均值聚类算法进行配送任务点聚类;采用多种算法结合进行大型无人机路径规划;对每个聚类中的配送任务点采用动态规划算法进行小型无人机的路径规划;构建异构多无人机的总成本目标函数,计算最优解,生成最优调度方案并执行;大型无人机按照预先规划路径将装有包裹的若干架小型无人机送到指定的放飞点放飞后返航,小型无人完成所属聚类的所有配送任务后由自动机场回收进行充电。本发明基于大型无人机携带多架小型无人机的配送模式,克服了地面交通条件约束而使得配送过程受阻的问题,增强了物流配送的灵活性和机动性,降低了配送成本,提高了物流配送效率。

    一种基于分治策略的多星观测分层调度方法及系统

    公开(公告)号:CN109087023B

    公开(公告)日:2021-03-02

    申请号:CN201810967096.7

    申请日:2018-08-23

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供一种基于分治策略的多星观测分层调度方法及系统,具体包括以下步骤:S1、利用分配算法把任务分配至各轨道圈次上,形成各轨道圈次的任务集;S2、利用近似优化算法求解各轨道圈次上任务集的调度序列;S3、分配算法根据各轨道圈次调度序列反馈的未生成调度序列的任务重新更新分配算法的分配方案,进而形成新的各轨道圈次的新的任务集;S4、重复步骤S1、S2、S3直至达到多星观测分层调度的终止条件。通过把一个复杂的组合优化问题进行有效的分解简化,变成一个双层规划,有效降低了问题求解的复杂度,尤其在求解大规模多星观测调度问题时表现出卓越的性能。本发明应用于卫星调度技术领域。

    一种适于断点续传的中继卫星单址天线调度方法

    公开(公告)号:CN110113212B

    公开(公告)日:2020-10-13

    申请号:CN201910404533.9

    申请日:2019-05-16

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 伍国华 陈新江

    Abstract: 本发明公开了一种适于断点续传的中继卫星单址天线调度方法,包括获取待分配任务集;建立天线调度的规划模型,明确目标函数和约束条件;采用两阶段调度算法对任务进行分配;所述的两阶段调度算法包括完整任务分配阶段和断点续传任务分配阶段,算法包括任务资源匹配、生成任务可用资源集、计算可用时段冲突度、任务插空和任务可用资源集更新算子。本发明针对中继业务过程中由于任务需求的差异性导致任务完成率低和资源利用率低的问题,同时兼顾中继业务的实际情况和用户需求,改进了传统中继卫星应用模型,该算法能在较短时间内获得较高质量的调度方案,适用于对调度时间有较高要求的中继卫星调度场景,在任务完成率和资源利用率等方面均有增益。

    一种空天地观测资源的协同规划方法

    公开(公告)号:CN107180309B

    公开(公告)日:2020-02-07

    申请号:CN201710399301.X

    申请日:2017-05-31

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种空天地观测资源的协同规划方法,包括:根据待分配任务集合中各待分配任务之间的冲突关系和规划中心中观测资源的参数信息,构建基于任务冲突的启发式准则;根据所述启发式准则,计算所述规划中心中所述观测资源观测待分配任务的观测收益;根据所述观测收益,构建所述规划中心的任务分配模型。本发明在不同子规划中心的协同规划中,考虑不同子规划中心的差异性、不同类别的观测资源的观测能力对任务分配的影响机理,使不同子规划中心之间达到深度的协同合作,提高规划中心对任务的观测收益,在付出多类子规划中心的情况下取得一加一大于二的协同效果。

    针对临时任务到达的中继卫星单址天线动态调度方法

    公开(公告)号:CN109190938A

    公开(公告)日:2019-01-11

    申请号:CN201810938719.8

    申请日:2018-08-17

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明属于卫星调度领域,涉及一种针对临时任务到达的中继卫星单址天线动态调度方法。该方法包括步骤:(1)根据待处理的临时任务申请信息,为其匹配可见时间窗口和天线可用时间窗口,若存在可用时段资源,则为临时任务安排调度方案,否则进入下一步;(2)分析与临时任务需求存在冲突的已调度任务,生成当前层的待调整任务集合。(3)待调整任务试调整,若调度成功,则调度过程结束;否则进入下一步;(4)删除当前层待调整任务占用资源,对原临时任务进行调度后,分别将当前层待调整任务视为新临时任务,实现对调整树的扩展操作,若在设定的调整次数内实现冲突消解,则原临时任务调度成功,输出调整后的调度方案;否则,输出初始调度方案。

    基于城市屋顶自动快递装置的无人机取送货系统和方法

    公开(公告)号:CN113706081B

    公开(公告)日:2024-07-16

    申请号:CN202111010035.X

    申请日:2021-08-31

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 伍国华 洪芳宇

    Abstract: 本发明公开了基于城市屋顶自动快递装置的无人机取送货系统和方法,方法包括步骤:获取多仓库、多无人机、多客户点的位置信息和取送货信息;设计多中心、多客户点、多无人机的综合调度问题;给单中心分配初始任务,并根据多种邻域算子进行任务重分配;根据多种邻域算子为每个仓库找到完成任务的路径规划方案;不断迭代交互以上步骤,寻找全局最优解,直到直到满足算法终止条件为止;根据全局最优解分配多无人机从多仓库和多客户点进行取送货。本发明充分利用城市的空余空间;无人机途中可直线飞行,取送效率高;避免与传统取送货进行空间积压和排队的竞争;与现有算法相比,本发明可在合理的时间内生成高质量的调度方案。

    面向点目标的多超敏捷卫星协同任务调度方法

    公开(公告)号:CN118228961A

    公开(公告)日:2024-06-21

    申请号:CN202410171141.3

    申请日:2024-02-06

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 向智情 伍国华

    Abstract: 本发明公开了一种面向点目标的多超敏捷卫星协同任务调度方法,包括任务分配阶段和任务排序阶段;在任务分配阶段利用基于启发式因子和任务禁忌机制的轮盘赌方法对任务进行选择,将多超敏捷卫星协同调度问题分解成为多个单轨道任务排序子问题;在任务排序阶段基于改进的自适应大规模邻域搜索算法对单轨道任务排序子问题进行求解,得到各个卫星轨道的任务排序方案,得到总体观测方案;任务分配阶段与任务排序阶段通过自适应任务完成反馈策略进行迭代交互。本发明应用于任务调度领域,能够在不同的任务规模和观测资源场景下取得更好多超敏捷卫星协同任务调度方案,且在调度收益和鲁棒性方面均具有明显优势。

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