1.一种基于5G通信技术的无人机勘察路径规划方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、初始勘察路径设定:提取目标无人机的常规设定飞行高度,将目标河道按照设定的长度划分为各勘察区域,定位各勘察区域的中心点,并将其记为各初始勘察点,将各初始勘察点依次进行连接,得到目标河道中心线,并将常规设定飞行高度下的目标河道中心线作为目标无人机的初始勘察路径;
S2、障碍物信息采集分析:采集目标河道中各勘察区域内各障碍物的高度和障碍覆盖面积,分析各勘察区域中初始勘察点的设定合理性评价指数,若存在某勘察区域中初始勘察点的设定合理性评价指数小于设定值,则表明初始勘察路径规划不合理,并执行S3步骤;
S3、二次勘察路径设定:将设定合理性评价指数小于设定值的初始勘察点记为待调整勘察点,反之,记为无需调整勘察点,以各待调整勘察点为中心随机布设各监测点,采集各待调整勘察点所属勘察区域内的监测信息,计算各待调整勘察点所属勘察区域内各监测点的设定合理性评价指数,并进行目标无人机的二次勘察路径设定;
S4、信号信息采集分析:将二次勘察路径中的各点重新记为各勘察点,采集各勘察点对应的信号强度,若某勘察点对应的信号强度小于设定参照的信号强度,则将该勘察点记为待调整信号点,反之,记为无需调整信号点,以各待调整信号点为中心进行信号检索,得到各待调整信号点对应的各信号检索点,采集各信号检索点的检索信息,计算各待调整信号点对应的各信号检索点的设定合理性评价指数;
S5、最终勘察路径设定:设定目标无人机的最终勘察路径;
所述分析各勘察区域中初始勘察点的设定合理性评价指数,具体分析过程为:A1、从云数据库中提取目标无人机的安全飞行预留高度和安全飞行预留面积,并分别记为 和 ;
A2、将目标河道中各勘察区域内各障碍物的高度与目标无人机的常规设定飞行高度进行对比,得到各勘察区域内各障碍物与目标无人机之间的飞行高度差,记为 ,其中,表示勘察区域的编号, ,表示障碍物的编号, ;
A3、将目标河道中各勘察区域内各障碍物的障碍覆盖面积与目标无人机的安全飞行预留面积进行重叠对比,得到各勘察区域内各障碍物与目标无人机之间的飞行重叠面积,计算各勘察区域中初始勘察点对应覆盖面积层面的设定合理性评价指数 ;
A4 、计 算各 勘 察 区域 中 初 始勘 察 点 的设 定 合 理性 评 价 指数 ,,其中, 和 分别表示设定参照的飞行高度偏差和覆盖面积层面的设定合理性评价指数, 和 分别表示设定的飞行高度偏差和覆盖面积层面的设定合理性评价指数对应初始勘察点的设定合理性评价占比权重, 表示障碍物数目, 表示自然常数;
所述计算各勘察区域中初始勘察点对应覆盖面积层面的设定合理性评价指数,具体计算过程为:B1、若某勘察区域内各障碍物与目标无人机之间的飞行重叠面积均为0,则将该勘察区域中初始勘察点对应覆盖面积层面的设定合理性评价指数记为 ;
B2、若某勘察区域内各障碍物与目标无人机之间的飞行重叠面积存在不为0时,则提取该勘察区域内飞行重叠面积不为0的障碍物数目和最大飞行重叠面积,并分别记为 和,计算该勘察区域中初始勘察点对应覆盖面积层面的设定合理性评价指数 ,,其中, 和 分别表示设定参照的障碍物数目占比和飞行重叠面积, 和 分别表示设定的障碍物数目占比和飞行重叠面积对应覆盖面积层面的设定合理性评价占比权重;
B3、综上,各勘察区域中初始勘察点对应覆盖面积层面的设定合理性评价指数 的取值为 或者 ,其中, ;
所述监测信息包括各监测点与各障碍物之间的高度差和以各监测点为中心的安全飞行预留面积与各障碍物的障碍覆盖面积之间的重叠面积;
所述计算各待调整勘察点所属勘察区域内各监测点的设定合理性评价指数,具体计算过程为:C1、从监测信息中提取各待调整勘察点所属勘察区域内的各监测点与各障碍物之间的高度差和以各监测点为中心的安全飞行预留面积与各障碍物的障碍覆盖面积之间的重叠面积,并分别记为 和 ,其中,表示待调整勘察点的编号, , 表示监测点的编号, ;
C2、计算各待调整勘察点所属勘察区域内各监测点的设定合理性评价指数 ,,其中, 表示设定参照的重叠面积占比, 和 分别表示设定的高度差和重叠面积占比对应监测点的设定合理性评价占比权重;
所述进行目标无人机的二次勘察路径设定,具体设定方式为:
D1、从各待调整勘察点所属勘察区域内各监测点的设定合理性评价指数中提取最大设定合理性评价指数对应的监测点,并将其作为各待调整勘察点所属勘察区域内的二次勘察点;
D2、将各无需调整勘察点和各待调整勘察点所属勘察区域内的二次勘察点重新进行连接,得到目标无人机的二次勘察路径;
所述检索信息包括在各监测时间段内的信号强度和与对应各待调整信号点之间的距离;
所述计算各待调整信号点对应的各信号检索点的设定合理性评价指数,具体计算过程为:E1、从检索信息中提取各待调整信号点对应的各信号检索点在各监测时间段内的信号强度,将其进行均值计算,得到各待调整信号点对应的各信号检索点的平均信号强度,并作为各待调整信号点对应的各信号检索点的信号强度,记为 ,其中,表示待调整信号点的编号, , 表示信号检索点的编号, ;
E2、计算各待调整信号点对应的各信号检索点的信号稳定度 ;
E3、从检索信息中提取各待调整信号点对应的各信号检索点与对应各待调整信号点之间的距离,记为 ;
E4、计算各待调整信号点对应的各信号检索点的设定合理性评价指数 ,,其中, 、 和 分别表示设定参照的信号强度、信号稳定度和距离, 、 和 分别表示设定的信号强度、信号稳定度和距离对应信号检索点的设定合理性评价占比权重;
所述计算各待调整信号点对应的各信号检索点的信号稳定度,具体计算过程为:F1、将各待调整信号点对应的各信号检索点在各监测时间段内的信号强度与设定的标准信号强度进行对比,得到各待调整信号点对应的各信号检索点在各监测时间段内的信号强度偏差;
F2、将各待调整信号点对应的各信号检索点在各监测时间段内的信号强度偏差与设定参照的信号强度偏差进行对比,若某待调整信号点对应的某信号检索点在某监测时间段内的信号强度偏差大于或者等于设定参照的信号强度偏差,则将该监测时间段记为信号异常时间段,统计各待调整信号点对应的各信号检索点的信号异常时间段数目,记为 ;
F3、从各待调整信号点对应的各信号检索点在各监测时间段内的信号强度偏差中提取最大值,记为 ;
F4、计算各待 调整信号点对应的各信号检索点的信号稳定度 ,
,其中, 和 分别表示设定参照的信号异常时间
段数目和信号强度偏差, 和 分别表示设定的信号异常时间段数目和信号强度偏差对应信号稳定度评估占比权重。
2.根据权利要求1所述的一种基于5G通信技术的无人机勘察路径规划方法,其特征在于:所述设定目标无人机的最终勘察路径,具体设定过程为:G1、从各待调整信号点对应的各信号检索点的设定合理性评价指数中提取最大设定合理性评价指数对应的信号检索点,并将其作为各待调整信号点对应的偏移点;
G2、将各无需调整信号点和各待调整信号点对应的偏移点重新进行连接,得到目标无人机的最终勘察路径。