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申请/专利权人：中国电子科技集团公司第五十四研究所

摘要：本发明公开了一种基于椭圆拟合的无人机长僚协同覆盖寻优方法，属于无人机控制领域。该方法包括无人机覆盖范围设置及目标参数获取、对所有目标点位置点集合进行椭圆拟合、长僚无人机的位置部署、目标位置更新及实时在线调整等步骤。该方法与传统栅格法或聚类法相比，在覆盖目标数量问题上采用次优策略，从而大大减少了时间代价，其次采用椭圆拟合而不是传统聚类加权，有效解决了目标在栅格边界附近引起的最优位置波动，当目标运动时，无人机的路径均无太大波动，更符合无人机实际飞行需求。该方法对探索无人机在各类场景中的实际应用模式，具有非常重要的现实意义。

主权项：1.一种基于椭圆拟合的无人机长僚协同覆盖寻优方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：无人机覆盖范围设置及目标参数获取1.1获取待覆盖的任务区域，所述任务区域由多边形组成，用于限定多机协同覆盖任务的执行范围，并且约定目标仅在任务区域内运动；1.2获取两架无人机的初始位置，设为U1m1,n1以及U2m2,n2，每架无人机的初始位置不局限于任务区域内；1.3获取任务区域内的目标数量及当前时刻的位置分布，设目标数量为N，每个目标的位置为Tixi,yit，其中，i＝1,2,…,N，t表示当前时刻；1.4设定无人机执行区域覆盖的载荷有效覆盖范围用圆形表示，其直径为D，与无人机的飞行高度呈正比关系；步骤2：对所有目标位置点集合进行椭圆拟合2.1对t时刻所有目标位置点Tixi,yit进行最小矩形拟合，获得最小矩形的中心点坐标Ox0,y0、短边长度a、长边长度b以及与x轴的倾角θ；2.2以最小矩形的中心点Ox0,y0为椭圆的中心，以a为短轴，b为长轴，计算椭圆曲线；2.3采用以下公式计算椭圆的两个焦点P1、P2： 步骤3：两架无人机的下一步位置部署3.1设无人机间的安全距离为Lsafe；3.2判断步骤2.3中计算的两个焦点P1、P2间距Lp是否小于Lsafe；3.3若Lp小于Lsafe，则将P1、P2连线，并对该线段两端分别作的延长线至O1、O2两点，将两架无人机的位置部署在点O1、O2处，使两架无人机当前位置与部署位置的距离之和最短，若两种情况下的距离之和相同，则随机选择部署位置；3.4若Lp大于等于Lsafe，则将P1、P2连线，直接将两架无人机的位置部署在点P1、P2处，使两架无人机当前位置与部署位置的距离之和最短，若两种情况下的距离之和相同，则随机选择部署位置；步骤4：伴随目标位置更新的无人机位置实时在线调整4.1设置目标位置更新速率Δt，即每隔Δt时间将目标位置更新一次；4.2得到t+Δt时刻各目标的位置为Tixi,yit+Δt，其中，i＝1,2,…,N；4.3判断是否收到结束任务指令；若收到，则任务结束；若没收到，则回到步骤2.2继续进行椭圆拟合计算，并求取新的无人机部署位置，将无人机飞行至新的位置，如此往复，直至收到任务结束命令。

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