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无人机智能规划与控制关键技术



作者:     点击数:     更新时间:2026-09-02 

成果介绍:

人工智能的迅猛发展,催生了无人机在军事侦察、农业植保、环境监测、灾害救援等多个领域展现出广阔的应用前景。然而,随着应用场景日趋复杂和多样,其任务执行效率低下,应用推广受阻。如何突破上述瓶颈,设计科学、高效的智能规划方法与控制技术尤为关键。针对上述问题,课题组开展科技攻关,取得了一系列的创新性成果, 具体如下:

1)提出了多策略融合的无人机航迹规划方法。针对静态障碍物众多、威胁源多样的复杂飞行环境中高效规划的技术难题,提出了基于差分进化思想的多策略融合无人机航迹规划方法,实现了飞行航迹的精确规划;针对威胁动态多变的飞行环境中紧急避障的技术难题;提出了基于知识引导的自适应动态多模态无人机航迹规划方法,实现了飞行航迹的实时规划。2)提出了多无人机网络信息传输不精确下的自适应优化方法。针对无人机在信息传输过程中存在数据丢失的技术难题,提出了基于删失回归模型的自适应优化方法,实现了无人机网络信息的高效传输;针对无人机在信息传输受干扰的技术难题,提出了基于偏差补偿策略的自适应优化方法,实现了无人机网络信息的高可靠传输。3)提出了多无人机移动传感器网络的智能优化方法。针对高干扰环境下无人机移动传感网络的信道优化问题,提出了基于模糊推理的抗干扰多信道优化方法,有效降低了高干扰下的网络信道时延,实现了多机快速组网;针对高动态背景下无人机传感网络负载的路由拓扑控制的技术难题,提出了基于多因子约束的蚁群分簇网络路由优化方法,优化了簇内和簇间的网络拓扑,有效提升了网络节点的生存时间与拓扑稳定性。

集成以上创新技术,自主研制了AI智能识别无人机,采用双目视觉加IMU融合定位,在机器人操作系统环境上搭建智能避障平台,支持航线规划,自主返航,自主避障,能够处理图片、视频、USB相机、网络摄像头等多种来源的目标检测,实现了对特定目标的智能识别和自主跟踪,通过无人机与地面控制站的实时信息智能交互和协同决策,提升了无人机追踪目标的效率和精度;在此基础上,开发出空-地协同智能控制系统,采用STM32H743飞行控制器和国产实时操作系统的飞行控制系统,定位精度达到10cm,提高了无人机-车集群系统的协同作业能力和任务执行效能;系统架构采用协同优化技术、100TOPS模块、AI识别算法与其它模块相结合的模式,整体性能优于国内外同类产品。经由院士领衔的专家组评价,在无人机智能规划与控制方面取得的创新技术达到国际先进水平。

潜在应用:

目前相关的一些技术已经和一些相关企业进行了合作,整机推广应用正在进行中。

技术优势:

基于多策略融合的无人机航迹规划方法

多无人机网络信息传输不精确下的自适应优化方法

多无人机移动传感网络的智能优化方法

知识产权:

发明专利:基于模糊推理的多无人机传感网络多信道时延优化方法(专利号:ZL202211094192.8)

发明专利:基于全局最优头脑风暴算法的无人机三维路径设计方法(专利号:ZL201910328414.X)

发明专利:一种无人机静态航迹规划方法和装置(专利号:ZL202010987540.9)

合作模式:

知识产权许可、转让、作价入股等方式



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