王自亮 罗德林 吴顺祥

摘要：覆盖航迹规划技术对于提高无人机的目标搜索能力和正确完成任务能力具有重要的意义。针对凹多边形区域形状，本文提出一种无人机覆盖算法，该算法旨在协助无人机自主完成无遗漏地覆盖搜索给定区域。首先，描述了如何选取无人机的飞行方向;其次，给出了如何将凹多边形转变为凸多边形的流程，并详细说明无人机覆盖区域的过程;最后，通过仿真示例验证了算法的有效性与正确性。

关键词：无人机;航迹规划;目标搜寻;区域覆盖;凹多边形

中图分类号：TJ760;V279文献标识码：A文章编号：1673-5048（2019）01-0095-06[SQ0]

0引言

无人机（UAV）已经被广泛用于军用和民用领域，航迹规划是保证无人机实现真正意义的“无人”的关键。覆盖区域作为无人机的重要任务之一，要求无人机能够无遗漏地覆盖给定区域。

目前，国内外对于无人机的航迹规划算法有大量的研究。文献[1-2]采用算法规划无人机的侦察路径，无人机依照此路径飞行保证代价最小。文献[3]采用Voronoi图根据威胁源划分给定区域，在此基础上计算出一条能够规避危险的路径，保证无人机可以安全抵达目标位置。文献[4]提出了构造目标存在概率图，采用遗传算法实现无人机的航迹规划。上述航迹规划的方法都是基于点到点的，即无人机位置到目标位置，没有实现无遗漏地覆盖给定区域。文献[5-6]采用之字形覆盖策略实现了无遗漏地覆盖凸多边形区域，其中文献[6]提到将凹多边形进行凸分割后，无人机再覆盖每个凸的子区域。……