JP6829858B2 - Optimal flight network generation method and system - Google Patents
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Description
本発明は、最適飛行網の生成方法及びシステムに関するものである。 The present invention relates to a method and a system for generating an optimum flight network.
特開平6−149376号公報(特許文献1)には3次元地形情報に基づいて経路コストが最小になるような経路を探索する経路生成技術が開示されている。また特許第3557443号公報(特許文献2)及び特許第3302735号公報(特許文献3)には、3次元の地図データに対して経路データベースの基準点となる複数のウエイポイントを設定し、航空機を低高度で飛行させるのに適した飛行経路を複数のウエイポイントを結んで生成する飛行経路の生成技術が開示されている。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-149376 (Patent Document 1) discloses a route generation technique for searching for a route that minimizes the route cost based on three-dimensional topographical information. Further, in Japanese Patent No. 3557443 (Patent Document 2) and Japanese Patent No. 3302735 (Patent Document 3), a plurality of way points serving as reference points of a route database are set for three-dimensional map data, and an aircraft is set. A technique for generating a flight path for generating a flight path suitable for flying at a low altitude by connecting a plurality of way points is disclosed.
特許文献2及び3に記載の技術では、設定したウエイポイントを固定した状態でウエイポイント間に適正な飛行経路を設定している。しかしながらドローンのような無人飛行体では、電池を電源にして飛行しなければならず長時間の飛行ができず、しかも飛行高度に制限が付けられている。このような条件では、飛行時間をできるだけ長くする(言い換えると燃費に相当する消費エネルギができるだけ少なくなる)経路を選択する必要がある。しかしながら従来の技術では、ウエイポイントを固定しているために、このような要求に十分に応えることができない。 In the techniques described in Patent Documents 2 and 3, an appropriate flight path is set between waypoints with the set waypoints fixed. However, unmanned aerial vehicles such as drones have to be powered by batteries and cannot fly for a long time, and the flight altitude is limited. Under such conditions, it is necessary to select a route that makes the flight time as long as possible (in other words, consumes as little energy as possible corresponding to fuel consumption). However, the conventional technique cannot sufficiently meet such a demand because the waypoint is fixed.
本発明の目的は、できるだけ高速で飛行することができ、しかも消費エネルギが少なく済む飛行経路を決定できる最適飛行網の生成方法及びシステムを提供することある。 An object of the present invention is to provide a method and a system for generating an optimum flight network capable of determining a flight path capable of flying at the highest possible speed and consuming less energy.
本発明の方法は、3次元地図データに対して経路データベースの基準点となる複数のウエイポイントを設定し、上限飛行高度が定められた無人飛行体を低消費エネルギで飛行させるのに適した飛行経路を各ウエイポイント間に生成する最適飛行網の生成方法を対象とする。本発明では、第1のステップと第2のステップを3次元地図データを網羅するように定めた複数の飛行予定領域に対して、それぞれ実行することにより、3次元地図データに設定した複数のウエイポイントの適正位置を決定する。 The method of the present invention sets a plurality of waypoints as reference points of a route database for three-dimensional map data, and is suitable for flying an unmanned vehicle having an upper limit flight altitude with low energy consumption. The target is a method of generating an optimum flight network that generates a route between each waypoint. In the present invention, a plurality of ways set in the three-dimensional map data by executing the first step and the second step for each of a plurality of planned flight areas defined to cover the three-dimensional map data. Determine the proper position of the point.
第1のステップでは、3次元地図データ内に1つの飛行予定領域を決定し、該飛行予定領域を囲む複数のウエイポイントを移動しない複数の固定ウエイポイントと定める。
第2のステップでは、複数の固定ウエイポイントに囲まれた飛行予定領域内にある1以上のウエイポイントの位置を変えながら、1以上のウエイポイントと複数の固定ウエイポイントとの間を無人飛行体が移動するのに消費エネルギが最小になる経路を求め、1以上のウエイポイントと複数の固定ウエイポイントとの間の消費エネルギの平均消費エネルギが最小になる経路が得られる1以上のウエイポイントの位置を該1以上のウエイポイントの暫定位置として決定する。そして、第1のステップと第2のステップを3次元地図データを網羅するように定めた複数の飛行予定領域に対して、それぞれ実行することにより、3次元地図データに設定した複数のウエイポイントの適正位置を決定する。
In the first step, one planned flight area is determined in the three-dimensional map data, and a plurality of waypoints surrounding the planned flight area are defined as a plurality of fixed waypoints that do not move.
In the second step, an unmanned vehicle moves between one or more waypoints and multiple fixed waypoints while repositioning one or more waypoints within the planned flight area surrounded by multiple fixed waypoints. Finds the path that minimizes energy consumption while moving, and obtains the path that minimizes the average energy consumption of one or more waypoints and multiple fixed waypoints. The position is determined as the provisional position of the one or more waypoints. Then, by executing the first step and the second step for each of the plurality of planned flight areas defined to cover the three-dimensional map data, the plurality of waypoints set in the three-dimensional map data can be obtained. Determine the proper position.
本発明では、固定ウエイポイントに囲まれた飛行予定領域内の1以上のウエイポイントの位置を適宜に変更しながら1以上のウエイポイントと複数の固定ウエイポイントとの間の消費エネルギの平均消費エネルギが最小になる経路が得られる1以上のウエイポイントの位置を該1以上のウエイポイントの暫定位置として決定する。したがってウエイポイントを固定した状態で最適飛行網を決定していた従来の技術と比べて、出発点から到達点に達するまでに要する消費エネルギを少なくすることができる。 In the present invention, the average energy consumption of energy consumed between one or more waypoints and a plurality of fixed waypoints while appropriately changing the position of one or more waypoints in the planned flight area surrounded by fixed waypoints. The position of one or more waypoints from which the path that minimizes is obtained is determined as the provisional position of the one or more waypoints. Therefore, it is possible to reduce the energy consumption required from the starting point to the reaching point as compared with the conventional technique in which the optimum flight network is determined with the waypoints fixed.
複数の飛行予定領域が重ならない状態で設定される場合には、1以上のウエイポイントの暫定位置はそのまま適正位置となる。複数の飛行予定領域が一部重なる状態で設定される場合には、重なる位置にある1以上のウエイポイントの暫定位置は、再度第2のステップが実施されることにより新たな暫定位置に変わることがある。暫定位置は、すべての飛行予定領域に対する1以上のウエイポイントの決定動作が終了した時点で、適正位置となる。 When a plurality of planned flight areas are set so as not to overlap, the provisional positions of one or more waypoints become appropriate positions as they are. When a plurality of planned flight areas are set in a partially overlapped state, the provisional positions of one or more waypoints at the overlapping positions are changed to new provisional positions by performing the second step again. There is. The provisional position becomes the proper position when the determination operation of one or more waypoints for all the planned flight areas is completed.
なお1以上のウエイポイントが1つのウエイポイントの場合は、最も簡単で且つ適正位置の決定時間が短くなる。 When one or more waypoints are one waypoint, it is the simplest and the time for determining the appropriate position is shortened.
また複数の飛行予定領域の設定は、次に設定される飛行予定領域が前に設定された飛行予定領域内の暫定位置にあるウエイポイントが固定ウエイポイントとなるように、隣合うように設定すると位置決定に要する時間が短くなるが、次の飛行予定領域の設定をランダムに行ってもよいのは勿論である。 Also, when setting multiple scheduled flight areas, if the next scheduled flight area is set so that the waypoints at the provisional position in the previously set scheduled flight area are adjacent to each other as fixed waypoints. Although the time required for positioning is shortened, it goes without saying that the next scheduled flight area may be set randomly.
3次元地図データの外周部に位置する複数のウエイポイントを常に固定ウエイポイントとするのが好ましい。このようにすると外周部に位置する複数のウエイポイントの適正位置の決定のための地図データを準備する必要がなくなる。 It is preferable that a plurality of waypoints located on the outer peripheral portion of the three-dimensional map data are always fixed waypoints. In this way, it is not necessary to prepare map data for determining the appropriate positions of a plurality of waypoints located on the outer peripheral portion.
前記第2のステップでは、消費エネルギを目的関数とする最適化を行うことができる。 In the second step, optimization with energy consumption as the objective function can be performed.
第2のステップにおいて、経路を求める際に、蟻コロニー最適化または遺伝的アルゴリズムを用い、1以上のウエイポイントを移動させるときに粒子群最適化またはグリッドサーチを用いると、経路の決定及び1以上のウエイポイントの決定が容易になる。 In the second step, ant colony optimization or genetic algorithm is used when determining the route, and particle swarm optimization or grid search is used when moving one or more waypoints to determine the route and one or more. Waypoints can be easily determined.
蟻コロニー最適化では、f=ax+by+czの関数を消費エネルギに相当するコスト関数とし演算を行うことができる。この場合、xは飛行経路の水平方向の移動距離、yは飛行経路の垂直方向の移動距離、zは飛行経路の平均曲率であり、a、b及びcは無人飛行体の性能によって定められる係数である。このようなコスト関数を用いると、経路の決定を簡単な演算で実現できる。なおコスト関数は、上記の関数に限定されるものではない。 In the ant colony optimization, the function of f = ax + by + cz can be used as a cost function corresponding to the energy consumption and the calculation can be performed. In this case, x is the horizontal movement distance of the flight path, y is the vertical movement distance of the flight path, z is the mean curvature of the flight path, and a, b and c are coefficients determined by the performance of the unmanned vehicle. Is. By using such a cost function, the route can be determined by a simple operation. The cost function is not limited to the above function.
以下、図面を参照しつつ本発明の最適飛行網の生成方法及びシステムの実施の形態の一例について説明する。 Hereinafter, an example of the method of generating the optimum flight network of the present invention and the embodiment of the system will be described with reference to the drawings.
図1において、本実施の形態の最適飛行網の生成システムは、3次元地図データに対して経路データベースの基準点となる複数のウエイポイントを設定し、上限飛行高度が定められた無人飛行体を低消費エネルギで飛行させるのに適した飛行経路を各ウエイポイント間に生成するシステムである。そのために本実施の形態の最適飛行網の生成システムは、地図データ記憶部10と、適正位置決定部12とを備えている。 In FIG. 1, the optimum flight network generation system of the present embodiment sets a plurality of way points as reference points of a route database for three-dimensional map data, and sets an unmanned flight object having an upper limit flight altitude. It is a system that creates a flight path between each waypoint that is suitable for flying with low energy consumption. Therefore, the optimum flight network generation system of the present embodiment includes a map data storage unit 10 and an appropriate position determination unit 12.
地図データ記憶部10は、複数のウエイポイントを設定した3次元地図データを記憶する。3次元地図データは通常の2次元地図データに加えて標高データを含んでいる。標高データは、例えば陸域観測技術衛星が生成したものを用いることができる。 The map data storage unit 10 stores three-dimensional map data in which a plurality of waypoints are set. The three-dimensional map data includes elevation data in addition to the normal two-dimensional map data. As the altitude data, for example, the one generated by the land observation technology satellite can be used.
適正位置決定部12は、複数のウエイポイントの適正位置を決定して地図データ記憶部10に記憶させる。 The appropriate position determination unit 12 determines appropriate positions of a plurality of waypoints and stores them in the map data storage unit 10.
適正位置決定部12は、飛行予定領域決定部14と、暫定位置決定部16と、ウエイポイント設定部18とを含む。飛行予定領域決定部14は、地図データ記憶部10から読み出した3次元地図データ内に1つの飛行予定領域を決定し、該飛行予定領域を囲む6つのウエイポイントを、移動しない6つの固定ウエイポイントと定める。図2は、飛行予定領域決定部14により決定された3次元地図上の飛行予定領域を表す。図2において、飛行経路は三角メッシュ状に3次元地図全体を覆っており、飛行経路の各交点がそれぞれウエイポイントである。多数のウエイポイントのうち、6つの固定ウエイポイントWPf1〜WPf6により囲まれた領域を飛行予定領域とし、飛行予定領域に含まれる1つのウエイポイントを移動ウエイポイントWPmとする。 The appropriate position determining unit 12 includes a planned flight area determining unit 14, a provisional position determining unit 16, and a waypoint setting unit 18. The scheduled flight area determination unit 14 determines one planned flight area in the three-dimensional map data read from the map data storage unit 10, and six waypoints surrounding the planned flight area are six fixed waypoints that do not move. To be determined. FIG. 2 shows a planned flight area on a three-dimensional map determined by the planned flight area determination unit 14. In FIG. 2, the flight path covers the entire three-dimensional map in a triangular mesh shape, and each intersection of the flight paths is a waypoint. Of the large number of waypoints, the area surrounded by the six fixed waypoints WPf1 to WPf6 is designated as the scheduled flight area, and one waypoint included in the planned flight area is designated as the moving waypoint WPm.
なお本実施の形態では、3次元地図データの外周部に位置する複数のウエイポイントは、常に固定ウエイポイントとするようにしている。図2に示した3次元地図データでは、固定ウエイポイントWPf1〜WPf6は、飛行予定領域の外周部に位置しており、移動ウエイポイントWPmの適正位置を決定するまでの間は、常に固定ウエイトポイントで、移動ウエイトポイントにはならない。このようにすると外周部に位置するウエイポイントの適正位置決定のためのデータを準備する必要がなくなる。これらの固定ウエイポイントWPf1〜WPf6も、順次移動ウエイポイントWPmとなって適正位置を決めるときには、移動させられることになる。 In the present embodiment, a plurality of waypoints located on the outer peripheral portion of the three-dimensional map data are always set as fixed waypoints. In the three-dimensional map data shown in FIG. 2, the fixed waypoints WPf1 to WPf6 are located on the outer peripheral portion of the planned flight area, and are always fixed weight points until the appropriate position of the moving waypoint WPm is determined. Therefore, it does not become a movement weight point. In this way, it is not necessary to prepare data for determining the appropriate position of the waypoints located on the outer peripheral portion. These fixed waypoints WPf1 to WPf6 are also moved when they become sequentially moving waypoints WPm and determine an appropriate position.
暫定位置決定部16は、飛行予定領域決定部14が設定した飛行予定領域と3次元地図データとを受け取って、飛行予定領域内における最適な移動ウエイポイントWPmの位置を決定し、暫定ウエイポイントWPpとする。本実施の形態では、リソースの節約及び決定時間の短縮の観点より、一回の処理で1つの暫定ウエイポイントWPpを決定する。しかしながら条件によっては、1つの飛行予定領域内に複数の移動ウエイポイントを設けて、複数の暫定ウエイポイントWPpを同時に得ることも可能である。 暫定位置決定部16は、暫定ウエイポイントWPpを決定するために、蟻コロニー最適化部20及び粒子群最適化部22において2段階での決定処理を行う。 The provisional position determination unit 16 receives the flight schedule area set by the flight schedule area determination unit 14 and the three-dimensional map data, determines the optimum position of the movement waypoint WPm in the flight schedule area, and determines the position of the optimum movement waypoint WPm, and the provisional waypoint WPp. And. In the present embodiment, one provisional waypoint WPp is determined in one process from the viewpoint of saving resources and shortening the determination time. However, depending on the conditions, it is possible to provide a plurality of moving waypoints in one planned flight area and obtain a plurality of provisional waypoints WPp at the same time. In order to determine the provisional waypoint WPp, the provisional position determination unit 16 performs a two-step determination process in the ant colony optimization unit 20 and the particle swarm optimization unit 22.
蟻コロニー最適化とは、フェロモンを使って蟻が効率的に巣から餌場まで移動しているしくみを確率モデルで表したものである。蟻は、巣であるコロニーから餌を採りに出かけるが、餌を見つけるとその一部を持ち帰るが、その際にフェロモンを出しながら帰る。そして、餌を探しに行く蟻はフェロモンを見つけると、その先にある餌を求めてその経路を移動し、帰りにフェロモンを強化していく。フェロモンは時間と共に蒸発するため、より適した経路が選択される。 Ant colony optimization is a probabilistic model of how ants efficiently move from their nests to their feeding grounds using pheromones. Ants go out to get food from their nest colonies, but when they find food, they bring back some of it, but at that time they return with pheromones. Then, when the ants who go looking for food find the pheromone, they move along the route in search of the food ahead and strengthen the pheromone on the way back. Pheromones evaporate over time, so a more suitable route is selected.
第1のステップを実行する蟻コロニー最適化部20は、図3に示すように、移動ウエイポイントWPmから各固定ウエイポイントWPf1〜WPf6までの飛行経路においてエネルギの消費が最小になる経路を最適飛行経路として設定する。したがって移動ウエイポイントWPmと各固定ウエイポイントWPf1〜WPf6との間に、それぞれ1本ずつ、計6本の最適飛行経路が生成される。すなわちコロニーに該当する移動ウエイポイントWPmから、各固定ウエイポイントWPf1〜6までの消費エネルギが最小となる経路が、上記の蟻コロニー最適化の手法を利用して求められる。因みに図3の最初に選択される移動ウエイポイントWPmは、三角メッシュ状の飛行経路の交点上にある。 本実施の形態において、どの経路が消費エネルギが最小となるかは、無人飛行体が飛行した場合に、消費エネルギを目的関数とする最適化演算により決定する。すなわち以下のコスト関数が最小となる経路を最適飛行経路とする。 As shown in FIG. 3, the ant colony optimization unit 20 that executes the first step optimally flies the route that consumes the least energy in the flight route from the moving waypoint WPm to each fixed waypoint WPf1 to WPf6. Set as a route. Therefore, a total of six optimum flight paths are generated, one for each of the moving waypoints WPm and each fixed waypoint WPf1 to WPf6. That is, a route that minimizes energy consumption from the moving waypoint WPm corresponding to the colony to each fixed waypoint WPf1 to 6 is obtained by using the above-mentioned ant colony optimization method. Incidentally, the first selected moving waypoint WPm in FIG. 3 is on the intersection of the triangular mesh-shaped flight paths. In the present embodiment, which path has the minimum energy consumption is determined by an optimization operation with the energy consumption as the objective function when the unmanned aerial vehicle flies. That is, the route that minimizes the following cost function is set as the optimum flight route.
f=ax+by+cz (1)
コスト関数を表す式(1)において、
x:飛行経路の水平方向の移動距離
y:飛行経路の垂直方向の移動距離(積算)
z:飛行経路の平均曲率
である。
f = ax + by + cz (1)
In equation (1) representing the cost function,
x: Horizontal movement distance of the flight path y: Vertical movement distance of the flight path (integration)
z: Mean curvature of the flight path.
飛行経路の水平方向の移動距離が長ければそれだけエネルギを消費し、積算の水平方向の移動距離(始点と終点の高度差ではない)はそのまま消費エネルギに反映し、平均曲率は無人飛行体が曲がると加減速のためにエネルギを使うためである。a、b及びcは無人飛行体の性能によって定まる定数であるが、例えば0.08、0.8、0.01のような数値の重み定数である。定数は無人飛行体の機種ごとに定まり、無人飛行体を実際に飛行させてデータを取得することができるほか、メーカから提供される仕様からも導き出せる。また無人飛行体が実荷か空荷かで定数に相当な差が生じるが、無人飛行体が実荷で目的地に行き、空荷で出発点まで戻るとすると、最大積載重量の半分程度の重量の荷物を積載した状態で定数を求めるようにしてもよいのは勿論である。このようなコスト関数を用いると、経路の決定を簡単な演算で実現することができる。 The longer the horizontal movement distance of the flight path, the more energy is consumed, the integrated horizontal movement distance (not the altitude difference between the start point and the end point) is directly reflected in the energy consumption, and the mean curvature is that the unmanned air vehicle bends. This is because energy is used for acceleration / deceleration. a, b and c are constants determined by the performance of the unmanned aerial vehicle, and are weight constants of numerical values such as 0.08, 0.8 and 0.01. The constant is determined for each model of unmanned aerial vehicle, and data can be acquired by actually flying the unmanned aerial vehicle, and it can also be derived from the specifications provided by the manufacturer. In addition, there is a considerable difference in the constant depending on whether the unmanned aerial vehicle is actually loaded or empty, but if the unmanned aerial vehicle goes to the destination with the actual load and returns to the starting point with the empty load, it is about half of the maximum load weight. Of course, the constant may be calculated with a heavy load loaded. By using such a cost function, the route can be determined by a simple operation.
関数格納部24は上記のコスト関数を格納し、外部から入力された各定数を記憶しておき、コスト関数に各定数を入れて、蟻コロニー最適化部20にコスト関数を出力する。なおコスト関数は上記のものに限定されることはなく、乗算を含めたり、他の要素を加えたり、あるいは消費エネルギ以外の評価基準(例えば目的地に到達するまでに要する時間等)が考慮されていてもよい。 The function storage unit 24 stores the above cost function, stores each constant input from the outside, puts each constant in the cost function, and outputs the cost function to the ant colony optimization unit 20. Note that the cost function is not limited to the above, but includes multiplication, adds other factors, or considers evaluation criteria other than energy consumption (for example, the time required to reach the destination). You may be.
蟻コロニー最適化部20は図3のように、まず1つの移動ウエイポイントWPmについての最適飛行経路が求められたら、図4のように移動ウエイポイントWPmを移動させ、さらに図5のように移動させて、各移動ウエイポイントWPmについて上記と同様に6本の最適飛行経路を求める。1回の処理において最適飛行経路が求められる移動ウエイポイントWPmの位置や個数は限定されないが、1つの飛行予定領域に一つの移動ウエイポイントWPmを想定することが最も演算が容易になる。移動ウエイポイントWPmの移動箇所は、初期の位置は全体に分散することなく飛行予定領域の中心付近に集中させることが効率的と考えられる。理論的には、飛行予定領域の広さやリソースや処理時間等により調整されるが、例えば100箇所である。 As shown in FIG. 3, the ant colony optimization unit 20 first moves the moving waypoint WPm as shown in FIG. 4 when the optimum flight path for one moving waypoint WPm is obtained, and then moves as shown in FIG. Then, for each moving waypoint WPm, six optimum flight paths are obtained in the same manner as above. The position and number of moving waypoints WPm for which the optimum flight path is required in one process are not limited, but it is easiest to assume one moving waypoint WPm in one planned flight area. It is considered efficient to concentrate the moving points of the moving waypoint WPm near the center of the planned flight area without dispersing the initial positions throughout. Theoretically, it is adjusted according to the size of the planned flight area, resources, processing time, etc., but it is, for example, 100 locations.
次に、第2のステップを実行する粒子群最適化部22は、粒子群最適化の処理により、移動ウエイポイントWPmと6つの固定ウエイポイントWPfとの間の消費エネルギの平均消費エネルギが最小になる経路が得られる1つの移動ウエイポイントWPmの位置を発見し、暫定ウエイポイントWPpの暫定位置として決定する。 Next, the particle swarm optimization unit 22 that executes the second step minimizes the average energy consumption of the energy consumed between the moving waypoint WPm and the six fixed waypoints WPf by the particle swarm optimization process. The position of one moving waypoint WPm from which the above route is obtained is discovered, and the position is determined as the provisional position of the provisional waypoint WPp.
粒子群最適化とは、魚群において一匹が良い経路を見つけると、残りの群がそれに倣うしくみをモデル化したものである。多次元空間において、最適解を求めようとするとき、位置と速度を持つ粒子群が動き回る。このとき、最も良い値となっている粒子の位置が全体に通知され、また、ローカルなベストな位置にある粒子が近傍に通知される。 Particle swarm optimization is a model of how one fish finds a good pathway in a school and the rest follow it. In a multidimensional space, a group of particles with position and velocity move around when trying to find an optimal solution. At this time, the position of the particle having the best value is notified to the whole, and the particle at the local best position is notified to the vicinity.
粒子群最適化部22は、蟻コロニー最適化部20から複数の移動ウエイポイントWPmそれぞれの位置及び6つの最適飛行経路の平均消費エネルギを受け取り、これらに基づいて粒子群最適化の処理を行う。すなわち平均消費エネルギが最小となる暫定ウエイポイントWPp(=粒子)の位置が求められ、ローカルなベストな位置にある移動ウエイポイントWPmの位置(=粒子)が計算上近傍にある移動ウエイポイントに通知され、各移動ウエイポイントは,自分がそれまでに発見した最良の位置を記憶する。そして、現在位置をその最良の位置と比較し、最良の位置の方が良い位置であれば、移動ウエイポイントは速度を調節してその最良の位置に戻る。これらの通知に基づいて各移動ウエイポイントWPm(=粒子)の位置及び速度が更新される。 The particle swarm optimization unit 22 receives the positions of the plurality of moving way points WPm and the average energy consumption of the six optimum flight paths from the ant colony optimization unit 20, and performs particle swarm optimization processing based on these. That is, the position of the provisional waypoint WPp (= particle) that minimizes the average energy consumption is obtained, and the position (= particle) of the moving waypoint WPm at the local best position is notified to the moving waypoint that is in the vicinity in calculation. Each travel waypoint remembers the best position it has ever found. Then, the current position is compared with the best position, and if the best position is better, the moving waypoint adjusts the speed and returns to the best position. Based on these notifications, the position and speed of each moving waypoint WPm (= particle) are updated.
本実施の形態における上記「平均」は単純な算術平均だが、幾何平均等の他の平均の利用が妥当なこともある。例えば飛行予定領域が荷物の集積地の近傍で、無人飛行体はトラック等の他の輸送手段で搬入された荷物を集積地から個々の目的地に配達するためにその飛行予定領域を飛行するような場合である。このような集積地から離れる方向に向かう無人飛行体はほとんど実荷であり、集積地に近づく方向に向かう無人飛行体はほとんど空荷である。このように実荷と空荷との無人飛行体が同じ飛行経路を、極端に偏った向きで飛行することが見込まれる場合、実荷と空荷とでコスト関数の定数を変えるとともに、向きを考慮した調和平均を適用することにより、現実の無人機運用に即した最適飛行経路を得ることが期待できる。 The above "average" in the present embodiment is a simple arithmetic mean, but it may be appropriate to use another average such as a geometric mean. For example, if the planned flight area is near the planned flight area, the unmanned aircraft should fly in the planned flight area in order to deliver the cargo carried in by other means of transportation such as trucks from the accumulated area to individual destinations. This is the case. Unmanned aerial vehicles heading away from such agglomerations are mostly unloaded, and unmanned aerial vehicles heading closer to the agglomerations are mostly empty. In this way, when it is expected that an unmanned aerial vehicle with an actual load and an empty load will fly in the same flight path in an extremely biased direction, the constant of the cost function is changed between the actual load and the empty load, and the direction is changed. By applying the harmonic mean in consideration, it can be expected to obtain the optimum flight route that matches the actual operation of the unmanned aerial vehicle.
ウエイポイント設定部18は、粒子群最適化部22から位置及び速度の更新された各粒子の位置=移動ウエイポイントWPmの位置を受け取って、再度の処理が必要ならば蟻コロニー最適化部20に出力し、再度の処理が必要ない場合には1つの飛行予定領域について平均消費エネルギの最小だった暫定ウエイポイントWPpの暫定位置を新たな固定ウエイポイントWPfに置き換えて飛行予定領域決定部14に出力する。図5に暫定ウエイポイントWPpの暫定位置を決定した状態を示す。最終的には、暫定位置を適正位置として、地図データ記憶部10に出力する。 The waypoint setting unit 18 receives the position of each particle whose position and velocity have been updated = the position of the moving waypoint WPm from the particle swarm optimization unit 22, and if reprocessing is required, the ant colony optimization unit 20 is used. Output, and if reprocessing is not required, replace the provisional position of the provisional waypoint WPp, which had the minimum average energy consumption for one scheduled flight area, with a new fixed waypoint WPf and output it to the planned flight area determination unit 14. To do. FIG. 5 shows a state in which the provisional position of the provisional waypoint WPp is determined. Finally, the provisional position is set as an appropriate position and output to the map data storage unit 10.
一つの暫定ウエイポイントWPpの暫定位置が決定されると、これを受信した飛行予定領域決定部14は、次に処理する飛行予定領域の設定を行う。その際、本実施の形態では、位置決定に要する時間を短くするために、先に暫定ウエイポイントWPpの位置が決定されて更新された固定ウエイポイントWPfを含む飛行予定領域に隣接して次の飛行予定領域を設定する。その中でも、先に更新された固定ウエイポイントにより囲まれた飛行予定領域に設定すると、より効率的である。図6に示すように、図5の暫定ウエイポイントWPpを新たな固定ウエイポイントWPf7として、固定ウエイポイントWPf2、4、8〜10で囲まれる新たな飛行予定領域を設定し、領域内に含まれていた固定ウエイポイントWPf3を新たな移動ウエイポイントWPmとして、暫定位置決定の処理を続行している。なお、処理時間やリソースへの負担が問題にならない限り、次に処理対象となる飛行予定領域はランダムに設定されても、他の規則に従って選択されてもよいことは言うまでもない。 When the provisional position of one provisional waypoint WPp is determined, the flight schedule area determination unit 14 that receives this determines the flight schedule area to be processed next. At that time, in the present embodiment, in order to shorten the time required for position determination, the position of the provisional waypoint WPp is determined and updated in advance adjacent to the planned flight area including the updated fixed waypoint WPf. Set the planned flight area. Among them, it is more efficient to set the flight planned area surrounded by the previously updated fixed waypoints. As shown in FIG. 6, the provisional waypoint WPp of FIG. 5 is set as a new fixed waypoint WPf7, and a new planned flight area surrounded by the fixed waypoints WPf2, 4, 8 to 10 is set and included in the area. The fixed waypoint WPf3 that had been used is used as a new moving waypoint WPm, and the process of determining the provisional position is being continued. Needless to say, the planned flight area to be processed next may be randomly set or selected according to other rules as long as the processing time and the burden on resources are not a problem.
他の実施の形態においては、経路を求める際に、蟻コロニー最適化の代わりに遺伝的アルゴリズム等の他の手法を利用することができる。また1以上のウエイポイントを移動させるときに、粒子群最適化の代わりにグリッドサーチ等の他の手法を用いることができる。 In other embodiments, other techniques such as genetic algorithms can be used instead of ant colony optimization when determining the pathway. Further, when moving one or more waypoints, other methods such as grid search can be used instead of particle swarm optimization.
このような最適飛行網の生成システムは、パーソナルコンピュータの制御装置、演算装置、主記憶装置等、補助記憶装置等の周辺機器及びOSを含むソフトウエアにより構成することができる。蟻コロニー最適化や粒子群最適化に関しては、専用のパッケージソフトが販売されており、入手可能である。 Such an optimum flight network generation system can be configured by software including a personal computer control device, an arithmetic unit, a main storage device, peripheral devices such as an auxiliary storage device, and an OS. For ant colony optimization and particle swarm optimization, dedicated package software is on sale and available.
次に、本実施の形態に係る最適飛行網の生成システムをコンピュータを用いて実現する場合に用いるソフトウエアのアルゴリズムを図7及び8を参照しつつ説明する。最初に、適正位置決定部12の飛行予定領域決定部14が、初期は三角メッシュ状の飛行経路の交点である複数のウエイポイントを設定した3次元地図データを地図データ記憶部10から読み出し(ステップS1)、図2に示すように、第1のステップとして、移動しない6つの固定ウエイポイントWPf1〜WPf6に囲まれた飛行予定領域を決定する(ステップS2)。 Next, the software algorithm used when the optimum flight network generation system according to the present embodiment is realized by using a computer will be described with reference to FIGS. 7 and 8. First, the planned flight area determination unit 14 of the appropriate position determination unit 12 reads out the three-dimensional map data in which a plurality of way points, which are initially the intersections of the triangular mesh-shaped flight paths, are set from the map data storage unit 10 (step). S1), as shown in FIG. 2, as a first step, a planned flight area surrounded by six fixed way points WPf1 to WPf6 that do not move is determined (step S2).
次に、暫定位置決定部16は、図3以下に示すように、第2のステップとして、飛行予定領域決定部14が決定した飛行予定領域内において、飛行予定領域を囲む6つの固定ウエイポイントWPf1〜WPf6との間を無人飛行体が移動するのに消費エネルギが最小となる1つの移動ウエイポイントWPmの位置を、1つの暫定ウエイポイントWPpの暫定位置として決定する(ステップS3)。 Next, as shown in FIG. 3 and below, the provisional position determination unit 16 has six fixed waypoints WPf1 surrounding the planned flight area within the planned flight area determined by the planned flight area determination unit 14 as a second step. The position of one moving waypoint WPm that consumes the least amount of energy for the unmanned aircraft to move between and WPf6 is determined as the provisional position of one provisional waypoint WPp (step S3).
ステップS3の暫定位置決定は、図7のフローチャートに示すように飛行予定領域内の複数の各移動ポイントWPm(ステップS31で位置を決定)から各固定ウエイポイントWPf1〜WPf6までの消費エネルギが最小となる最適経路をそれぞれ得る蟻コロニー最適化のステップ32と、平均消費エネルギの最小となる移動ウエイポイントWPm(=粒子)の位置を求め、これを暫定ウエイポイントWPpとして、その位置が全体の粒子(ウエイポイント)に通知され、またローカルなベストな位置にある粒子(ウエイポイント)が近傍の粒子に通知され、これらの通知に基づいて各粒子の位置及び速度を更新する粒子群最適化のステップS34との2段階の最適化を通じて暫定位置が決定される。 In the provisional position determination in step S3, as shown in the flowchart of FIG. 7, the energy consumption from each of the plurality of movement points WPm (the position is determined in step S31) in the planned flight area to the fixed way points WPf1 to WPf6 is minimized. Step 32 of ant colony optimization to obtain each optimum path and the position of the moving way point WPm (= particle) that minimizes the average energy consumption are obtained, and this is used as the provisional way point WPp, and the position is the whole particle ( The particle swarm optimization step S34 which notifies the particle (way point) and the particle (way point) at the local best position to the neighboring particles, and updates the position and velocity of each particle based on these notifications. The provisional position is determined through two steps of optimization.
次に、暫定ウエイポイントWPpの位置を決定してよいかどうかが判断される(ステップS36)。この判断は、本実施の形態においてはステップS32及びS34を繰り返した回数に基づく。粒子群最適化は、繰り返し処理を行う回数が多ければ多いほど、結果が最適に近づくことは明らかであるが、リソース及び処理時間の問題から、適当な回数で終了することが好ましい。本実施の形態では、同一の飛行予定領域について、ステップS32及び34を5回繰り返すと、今回の暫定ウエイポイントWPpの位置が現在のところ該飛行予定領域内で最適なウエイポイントの位置とであると判断し、暫定位置決定がなされる。繰り返した回数が5回未満の場合には、ステップS34の粒子群最適化において移動された各移動ウエイポイントWPmの位置が更新されて(ステップS38)、更新された各移動ウエイポイントWPmの位置にて蟻コロニー最適化(ステップ32)の処理が繰り返し行われる。 Next, it is determined whether the position of the provisional waypoint WPp may be determined (step S36). This determination is based on the number of times steps S32 and S34 are repeated in this embodiment. It is clear that the more the number of times the iterative process is performed, the closer the result is to the optimum, but it is preferable that the particle swarm optimization is completed at an appropriate number of times due to the problems of resources and processing time. In the present embodiment, when steps S32 and 34 are repeated 5 times for the same scheduled flight area, the position of the provisional waypoint WPp this time is the optimum waypoint position in the planned flight area at present. Judging that, a provisional position is decided. If the number of repetitions is less than 5, the position of each moved waypoint WPm moved in the particle swarm optimization in step S34 is updated (step S38) to the position of each updated moving waypoint WPm. The process of ant colony optimization (step 32) is repeated.
その他の実施の形態では、暫定ウエイポイントWPpの位置を決定してよいかどうかの判断は、例えば前回の暫定位置と今回の暫定位置とを比較して、同一か無視してよいような微差しかないような場合には、今回の暫定位置が最適であるとの推定に基づいてなされるようにしてもよい。 In other embodiments, the determination of whether or not the position of the provisional waypoint WPp may be determined is, for example, by comparing the previous provisional position with the current provisional position and making a slight difference such that they are the same or can be ignored. If this is not the case, it may be done based on the presumption that this provisional position is optimal.
1つの飛行予定領域についてステップS3の暫定位置決定が終了したら、3次元地図データに未処理の飛行予定領域があるかどうか判断し(ステップS4)、ある場合には地図データ記憶部10に記憶された3次元地図データ上で暫定位置の移動ウエイポイントを固定ウエイポイントに変更し(ステップS5)、ステップS1に戻って新たな飛行予定領域についてステップS2以下が繰り返される。 When the provisional position determination in step S3 for one planned flight area is completed, it is determined whether or not there is an unprocessed planned flight area in the three-dimensional map data (step S4), and if there is, it is stored in the map data storage unit 10. The moving waypoint at the provisional position is changed to a fixed waypoint on the three-dimensional map data (step S5), the process returns to step S1 and steps S2 and subsequent steps are repeated for the new planned flight area.
ステップS4にて、全部の飛行予定領域についての処理が終了したと判断されたら、すなわち3次元地図データに設定した三角メッシュの最外周に位置する固定ウエイポイント以外の固定ウエイポイントを移動ウエイポイントしてその暫定位置を決定したら、それまでに決定された固定ウエイポイントの暫定位置を適正位置としてよいかどうかが判断される(ステップS6)。この判断は、本実施の形態では繰り返しの回数で、3回である。回数が2回以下の場合には、各飛行予定領域について再度の適正位置決定の処理が実行される。従って、1回目と2回目、2回目と3回目では、暫定ウエイポイントWPpの位置が異なってくるが、回数を重ねるうちに収束することは明らかであり、本実施の形態においては、3回繰り返せばほぼ最適な結果に到達したと推測される。他の実施の形態では、3次元地図データの面積の広狭や飛行予定領域の数によって、処理の回数は変動しうる。また他の実施の形態では、ステップS6の判断は前回の結果との照合に基づく。 When it is determined in step S4 that the processing for the entire planned flight area is completed, that is, the fixed waypoints other than the fixed waypoints located on the outermost periphery of the triangular mesh set in the 3D map data are moved waypoints. After determining the provisional position, it is determined whether or not the provisional position of the fixed waypoint determined so far may be set as an appropriate position (step S6). In the present embodiment, this determination is repeated three times. If the number of times is 2 or less, the process of determining the appropriate position again is executed for each planned flight area. Therefore, the positions of the provisional waypoints WPp differ between the first and second times, and the second and third times, but it is clear that they converge as the number of times increases, and in the present embodiment, repeat three times. It is presumed that the optimum result was reached. In other embodiments, the number of processes may vary depending on the size of the area of the three-dimensional map data and the number of planned flight areas. In another embodiment, the determination in step S6 is based on collation with the previous result.
ステップS6で暫定位置が適正位置と判断されたら、3次元地図データに設定した複数のウエイポイントの適正位置を決定し、地図データ記憶部10に書き込んで(ステップS7)、本実施の形態の処理は終了する。 When the provisional position is determined to be an appropriate position in step S6, the appropriate positions of the plurality of waypoints set in the three-dimensional map data are determined, written in the map data storage unit 10 (step S7), and the processing of the present embodiment is performed. Is finished.
図9は、3つの飛行予定領域について、本実施の形態による最適飛行網の生成方法により生成された最適飛行網の一例である。初期は三角メッシュ状に規則的に並んでいた3つのウエイポイントWP1〜3は、図1のシステムを用いて図7及び8に示した処理を施した結果、初期の位置からずれ、相互間及び外周の固定ポイントまでの経路が直線ではなくなっている。図9の結果が得られるまで、まず3つの飛行予定領域について最適化を5回繰り返し、それを3回繰り返したので、図9の最適飛行網はステップS33及び34の最適化を総計で45回実行したことになる。 FIG. 9 is an example of the optimum flight network generated by the method for generating the optimum flight network according to the present embodiment for the three planned flight areas. Initially, the three waypoints WP1 to WP1 to 3 which were regularly arranged in a triangular mesh shape were displaced from the initial positions as a result of performing the processes shown in FIGS. 7 and 8 using the system of FIG. The path to the fixed point on the outer circumference is no longer straight. Until the result of FIG. 9 was obtained, the optimization was first repeated 5 times for the three planned flight areas, and this was repeated 3 times. Therefore, the optimum flight network of FIG. 9 performed the optimization of steps S33 and 34 45 times in total. You have done it.
地図データ記憶部10に書き込まれた適正位置のウエイポイントを交点とする飛行経路は、無人飛行体がこれに沿って飛行することにより、消費エネルギを最小に抑えることが期待される。上記の処理を3次元地図データ上の三角メッシュの交点に位置する固定ウエイポイント(正しい地図データの最外周部に位置する固定ウエイポイントを除く)について、実施することにより、3次元地図データ上の全ての領域に最適飛行網を設定することができる。 The flight path with the waypoint at the appropriate position written in the map data storage unit 10 as the intersection is expected to minimize energy consumption by the unmanned aircraft flying along the waypoint. By performing the above processing on the fixed way points located at the intersections of the triangular meshes on the 3D map data (excluding the fixed way points located on the outermost periphery of the correct map data), on the 3D map data. The optimum flight network can be set for all areas.
以上のように本実施の形態の最適飛行網の生成方法は、ウエイポイントを移動させて最適飛行網を生成することができるので、ウエイポイントを固定した状態で最適飛行網を決定していた従来の技術と比べて、出発点から到達点に達するまでに要する消費エネルギを少なくすることができる。 As described above, in the method of generating the optimum flight network of the present embodiment, since the optimum flight network can be generated by moving the waypoints, the optimum flight network has been determined with the waypoints fixed. Compared with the above technology, the energy consumption required from the starting point to the reaching point can be reduced.
複数の飛行予定領域が重ならない状態で設定される場合には、1以上のウエイポイントの暫定位置はそのまま適正位置となる。複数の飛行予定領域が一部重なる状態で設定される場合には、重なる位置にある1以上のウエイポイントの暫定位置は、再度第2のステップが実施されることにより新たな暫定位置に変わることがある。暫定位置は、3次元地図データをカバーするすべての飛行予定領域に対する1以上のウエイポイントの決定動作が終了した時点で、適正位置となる。 When a plurality of planned flight areas are set so as not to overlap, the provisional positions of one or more waypoints become appropriate positions as they are. When a plurality of planned flight areas are set in a partially overlapped state, the provisional positions of one or more waypoints at the overlapping positions are changed to new provisional positions by performing the second step again. There is. The provisional position becomes an appropriate position when the determination operation of one or more waypoints for all the planned flight areas covering the three-dimensional map data is completed.
以上説明したように、本発明の最適飛行網の生成方法及びシステムによれば、消費エネルギが少なくて済む無人飛行体の最適な飛行経路を決定することができる。 As described above, according to the method and system for generating the optimum flight network of the present invention, it is possible to determine the optimum flight path of the unmanned aerial vehicle that consumes less energy.
10 地図データ記憶部
12 適正位置決定部
14 飛行予定領域決定部
16 暫定位置決定部
18 ウエイポイント設定部
20 蟻コロニー最適化部
22 粒子群最適化部
24 コスト関数格納部
10 Map data storage unit 12 Appropriate position determination unit 14 Flight schedule area determination unit 16 Temporary position determination unit 18 Waypoint setting unit 20 Ant colony optimization unit 22 Particle swarm optimization unit 24 Cost function storage unit
Claims (12)
前記コンピュータは、
前記3次元地図データ内に1つの飛行予定領域を決定し、該飛行予定領域を囲む複数のウエイポイントを移動しない複数の固定ウエイポイントと定める第1のステップと、
前記複数の固定ウエイポイントに囲まれた前記飛行予定領域内にある1以上のウエイポイントの位置を変えながら、前記1以上のウエイポイントと前記複数の固定ウエイポイントとの間を前記無人飛行体が移動するのに消費エネルギが最小になる経路を求め、前記1以上のウエイポイントと前記複数の固定ウエイポイントとの間の前記消費エネルギの平均消費エネルギが最小になる経路が得られる前記1以上のウエイポイントの位置を該1以上のウエイポイントの暫定位置として決定する第2のステップを、
前記3次元地図データを網羅するように定めた複数の前記飛行予定領域に対して、それぞれ実行し、前記複数の飛行予定領域が重ならない状態で設定される場合には、前記1以上のウエイポイントの暫定位置をそのまま適正位置と決定し、前記複数の飛行予定領域が一部重なる状態で設定される場合には、再度第2のステップを実施して暫定位置を決定し、前記複数の飛行予定領域に対する前記1以上のウエイポイントの決定動作が終了した時点で、前記1以上のウエイポイントの暫定位置を適正位置と決定することにより、前記3次元地図データに設定した前記複数のウエイポイントの適正位置を決定することを特徴とする最適飛行網の生成方法。 Using a computer, set multiple way points that serve as reference points for the route database for 3D map data, and use a computer to create a flight route suitable for flying an unmanned aircraft with a defined upper limit flight altitude with low energy consumption. It is a method of generating the optimum flight network generated between each way point.
The computer
The first step of determining one planned flight area in the three-dimensional map data and defining a plurality of waypoints surrounding the planned flight area as a plurality of fixed waypoints that do not move.
The unmanned air vehicle moves between the one or more waypoints and the plurality of fixed waypoints while changing the position of one or more waypoints in the planned flight area surrounded by the plurality of fixed waypoints. The one or more that finds the path that minimizes the energy consumption to move, and obtains the path that minimizes the average energy consumption of the energy consumption between the one or more waypoints and the plurality of fixed waypoints. The second step of determining the position of the waypoint as the provisional position of the one or more waypoints,
When each of the plurality of planned flight areas determined to cover the three-dimensional map data is executed and the plurality of planned flight areas are set in a non-overlapping state, the one or more waypoints are used. If the provisional position of is determined as the proper position as it is and the plurality of planned flight areas are set in a partially overlapped state, the second step is performed again to determine the provisional position, and the plurality of flight schedules are scheduled. When the operation of determining one or more waypoints with respect to the region is completed, the provisional positions of the one or more waypoints are determined as appropriate positions, so that the appropriateness of the plurality of waypoints set in the three-dimensional map data is appropriate. A method of generating an optimal flight network, which is characterized by determining a position.
但し、xは飛行経路の水平方向の移動距離、yは飛行経路の垂直方向の移動距離、zは前記飛行経路の平均曲率であり、a、b及びcは前記無人飛行体の性能によって定められる係数であることを特徴とする請求項5に記載の最適飛行網の生成方法。 In the ant colony optimization, an operation is performed by using the function of f = ax + by + cz as a cost function corresponding to energy consumption.
However, x is the horizontal movement distance of the flight path, y is the vertical movement distance of the flight path, z is the mean curvature of the flight path, and a, b, and c are determined by the performance of the unmanned vehicle. The method for generating an optimum flight network according to claim 5 , wherein the flight network is a coefficient.
前記複数のウエイポイントを設定した前記3次元地図データを記憶する地図データ記憶部と、
前記複数のウエイポイントの適正位置を決定して前記地図データ記憶部に記憶させる適正位置決定部とを備え、
適正位置決定部は、コンピュータを用いて、
前記3次元地図データ内に1つの飛行予定領域を決定し、該飛行予定領域を囲む複数のウエイポイントを移動しない複数の固定ウエイポイントと定める第1のステップと、
前記複数の固定ウエイポイントに囲まれた前記飛行予定領域内にある1以上のウエイポイントの位置を変えながら、前記1以上のウエイポイントと前記複数の固定ウエイポイントとの間を前記無人飛行体が移動するのに消費エネルギが最小になる経路を求め、前記1以上のウエイポイントと前記複数の固定ウエイポイントとの間の前記消費エネルギの平均消費エネルギが最小になる経路が得られる前記1以上のウエイポイントの位置を該1以上のウエイポイントの暫定位置として決定する第2のステップとを、
前記3次元地図データを網羅するように定めた複数の前記飛行予定領域に対して、それぞれ実行し、前記複数の飛行予定領域が重ならない状態で設定される場合には、前記1以上のウエイポイントの暫定位置をそのまま適正位置と決定し、前記複数の飛行予定領域が一部重なる状態で設定される場合には、再度第2のステップを実施して暫定位置を決定し、前記複数の飛行予定領域に対する前記1以上のウエイポイントの決定動作が終了した時点で、前記1以上のウエイポイントの暫定位置を適正位置と決定することにより、前記3次元地図データに設定した前記複数のウエイポイントの適正位置を決定するように構成されていることを特徴とする最適飛行網の生成システム。 Multiple way points that serve as reference points for the route database are set for the 3D map data, and a flight route suitable for flying an unmanned aircraft with a defined upper limit flight altitude with low energy consumption is set between each way point. It is a generation system of the optimum flight network to be generated in
A map data storage unit that stores the three-dimensional map data in which a plurality of waypoints are set, and a map data storage unit.
It is provided with an appropriate position determining unit that determines appropriate positions of the plurality of waypoints and stores them in the map data storage unit.
The proper position-fixing unit uses a computer
The first step of determining one planned flight area in the three-dimensional map data and defining a plurality of waypoints surrounding the planned flight area as a plurality of fixed waypoints that do not move.
The unmanned air vehicle moves between the one or more waypoints and the plurality of fixed waypoints while changing the position of one or more waypoints in the planned flight area surrounded by the plurality of fixed waypoints. The one or more that finds the path that minimizes the energy consumption to move, and obtains the path that minimizes the average energy consumption of the energy consumption between the one or more waypoints and the plurality of fixed waypoints. The second step of determining the position of the waypoint as the provisional position of the one or more waypoints,
When each of the plurality of scheduled flight areas defined to cover the three-dimensional map data is executed and the plurality of scheduled flight areas are set in a non-overlapping state, the one or more waypoints are used. If the provisional position of is determined as the proper position as it is and the plurality of scheduled flight areas are set in a partially overlapped state, the second step is performed again to determine the provisional position, and the plurality of scheduled flights are scheduled. When the operation of determining one or more waypoints with respect to the region is completed, the provisional positions of the one or more waypoints are determined as appropriate positions, so that the appropriateness of the plurality of waypoints set in the three-dimensional map data is appropriate. An optimal flight network generation system characterized by being configured to determine position.
但し、xは飛行経路の水平方向の移動距離、yは飛行経路の垂直方向の移動距離、zは前記飛行経路の平均曲率であり、a、b及びcは前記無人飛行体の性能によって定められる係数であることを特徴とする請求項11に記載の最適飛行網の生成システム。
In the ant colony optimization, an operation is performed by using the function of f = ax + by + cz as a cost function corresponding to energy consumption.
However, x is the horizontal movement distance of the flight path, y is the vertical movement distance of the flight path, z is the mean curvature of the flight path, and a, b and c are determined by the performance of the unmanned vehicle. The optimal flight network generation system according to claim 11 , characterized in that it is a coefficient.
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