能源约束下的无人机区域搜索算法研究开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1 研究目的及意义

目前无人机应用正成为工业4.0的一个组成部分。通过在无人机上搭载摄像头的组合方式,使我们能够更便捷地对指定区域进行区域覆盖扫描和数据采集。但无人机的续航能力却成为限制其应用的一块短板,并且在实际飞行过程中,环境因素也会使电量消耗产生波动。因此需要根据电池能力、无人机自身特性结合环境参数进行建模,这对无人机的路径规划和实际飞行过程具有重要的意义。

无人机能耗模型的构建是区域覆盖搜索的路径规划算法的基础。无论对单体无人机还是群体无人机的覆盖搜索,基于能耗模型才能对无人机的实际飞行距离进行量化进而得到贴合实际的路径规划方案。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 目标(研究模型及算法的概况描述)

本课题旨在以四旋翼无人机为研究对象,重点完成对无人机飞行状态的能耗情况进行建模,并将能耗模型应用到路径规划算法中,使得规划算法更具实际应用价值。

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3. 研究计划与安排

第1—2周:查阅相关文献资料,明确研究内容。确定方案,完成1500字以上的开题报告,以及由指导老师指定的与课题有关的外文文献的翻译,不少于5000字。

第3—4周:完成15篇文献(含近五年外文3篇)的阅读,并每篇书写200—300字文献摘要,了解研究所需知识与各项技能。

第5周:完成ros的安装与使用学习以及无人机的控制与使用,学习使用matlab。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 于驷男,周锐,夏洁,等.多无人机协同搜索区域分割与覆盖[j].北京航空航天大学学报,2015,41(1):167-173.

[2] 彭辉,沈林成,霍霄华.多uav协同区域覆盖搜索研究 [j].系统仿真学报,2007,19(11):2472-2476.

[3] minghan wei, volkan isler. coverage path planning under the energy constraint [c]. 2018 ieee internationalconference on robotics and automation (icra), 2018: 368-373.

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