23、可扩展的基于云的无人机机队管理系统与电子纺织品组件再利用研究

可扩展的基于云的无人机机队管理系统与电子纺织品组件再利用研究

无人机机队管理系统

无人机机队管理系统在当今的应用场景中愈发重要，它为无人机相关研究提供了现实的实验平台，支持各种无人机路由算法的虚拟和物理实验。

中央控制系统

中央控制系统是无人机机队系统的核心，它不仅向每架无人机直接发布操作命令，还负责处理从所有无人机接收的信息，协调起飞和降落，为无人机分配任务并规划其轨迹。同时，它也是机队级空中交通管理、车辆路由和资源优化的实验算法和数学优化模型的测试平台。
- 起飞和降落处理程序 ：多旋翼无人机的运动大致可分为垂直上升（起飞）、水平飞行（巡航）、空中悬停和垂直下降（降落）四种类型。起飞和降落是简单的垂直运动，为确保安全，必须规划出垂直无障碍通道。在垂直空域有限且空中交通可能高密度的情况下，起飞处理程序和降落处理程序会计算无人机在可用位置的最佳起飞和降落顺序。在紧急降落情况下，降落处理程序会让所有无人机放弃正在进行的任务并悬停，优化器会引导所有无人机按照逐步的航点序列同时飞往仓库。
- 路由处理程序 ：系统中执行任务的无人机都有各自的目的地，路由处理程序旨在优化每架无人机到其目的地的最有效轨迹，同时始终保持安全间隔。它会持续获取每架无人机的速度和位置信息，并每隔几秒在滚动视野框架下重复求解一个模型。该模型是一个非线性优化模型，它将当前时隙内所有无人机到其目的地的距离最小化，并将各种规则作为约束条件，如安全间隔距离、路由优先级、禁飞区等。模型的解会为每架无人机分配一个实时航点，每架无人机在当前时隙内扫过的空域体积被视为该无人机的专属通道。当有其他机队的无人机时，系统能实时获取其位置信