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龙图腾网获悉重庆邮电大学申请的专利一种无人机协同任务规划方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114815898B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210630116.8，技术领域涉及：G05D1/46；该发明授权一种无人机协同任务规划方法是由柴蓉;李轩;陈前斌设计研发完成，并于2022-06-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种无人机协同任务规划方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种无人机协同任务规划方法，属于无人机任务规划领域。该方法包括：S1：建立无人机模型，包括任务资源模型和无人机任务能力模型；S2：建立任务模型，包括确定任务模型和未知任务模型；S3：建模任务区域分配变量及任务分配变量；S4：建模无人机资源分配比例；S5：建立任务收益模型，包括任务执行收益和未知任务检测收益；S6：建模无人机协同任务规划约束条件，包括任务区域分配约束、任务分配约束以及无人机约束；S7：基于任务收益最大化确定无人机任务分配、检测功率及轨迹规划策略。本发明能实现任务总收益最大化。

本发明授权一种无人机协同任务规划方法在权利要求书中公布了：1.一种无人机协同任务规划方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： S1：建立无人机模型，包括任务资源模型和无人机任务能力模型； S2：建立任务模型，包括确定任务模型和未知任务模型； S3：建模任务区域分配变量及任务分配变量； S4：建模无人机资源分配比例； S5：建立任务收益模型，包括任务执行收益和未知任务检测收益； S6：建模无人机协同任务规划约束条件，包括任务区域分配约束、任务分配约束以及无人机约束； S7：基于任务收益最大化确定无人机任务分配、检测功率及轨迹规划策略； 步骤S1中，建立无人机模型，具体包括：N个无人机，定义Un表示第n个无人机，1≤n≤N；无人机需执行多种类型任务，令Y表示任务类型总数；无人机执行任务需消耗相应任务资源，执行不同类型任务所需任务资源不同；定义ξn,y表示Un所携带第y种类型任务的初始资源量，其中，表示Un携带第y种类型任务的最大资源量；令σn,y∈{0,1}表示无人机任务能力标识，若σn,y＝1，表示Un具有执行第y种类型任务的能力；否则，Un无法执行第y种类型任务，1≤n≤N，1≤y≤Y； 假设将系统时间划分为长度相等的时隙，令L表示时隙总数，每个时隙长度为τ；定义表示为无人机的位置序列，其中，表示Un在第t个时隙的位置向量； 步骤S2中，建立任务模型，具体包括：任务分布于不同任务区域，令Am表示第m个任务区域，1≤m≤M，其中，M表示任务区域总数，假设A0表示无人机的起飞区域，AM+1表示无人机的降落区域；各任务区域均存在确定任务，确定任务在执行前其属性已知；无人机在执行任务过程中需检测判断是否存在未知任务，未知任务经成功检测后无人机能确定其任务属性； 确定任务模型：令Tm,k表示任务区域Am中的第k个任务，1≤m≤M，1≤k≤K，其中，K为任务总数量，Tm,k由四元组表示，其中，Ym,k表示Tm,k的任务类型，Ym,k＝{δm,k,1,…,δm,k,y,…,δm,k,Y}，δm,k,y∈{0,1}表示任务类型标识，若δm,k,y＝1表示任务Tm,k为第y种类型；否则，δm,k,y＝0，并假设每个任务仅属于一种类型，即Sm,k表示执行任务Tm,k所需资源量；ψm,k∈{0,1}表示任务执行方式标识，若ψm,k＝1，表示该任务Tm,k可部分执行；否则，表示该任务需全部执行；表示执行完成Tm,k获得的收益； 未知任务模型：假设未知任务出现的数量服从参数λ为的泊松分布，由于时隙长度足够小，每个时隙至多只有一个任务到达网关；当无人机在Am上方执行任务期间，未知任务出现i次的概率表示为其中，λ表示未知任务平均到达数目，Dm表示无人机在Am区域上方执行任务的时间，根据公式计算Dm，其中，表示Un执行Tm,k所需的时间；无人机执行确定任务的过程中，在每个时隙开始时对区域内的未知任务进行检测，假设各时隙最多检测一个未知任务；针对每个检测成功的未知任务，定义Tm′表示Am中检测成功的未知任务集合，||T′m||≥0，表示Am中第k1个未知任务，0≤k1≤Km，Km表示Am中的未知任务数； 步骤S3中，建模任务区域分配变量及任务分配变量，具体包括：令αn,m,t∈{0,1}表示在第t个时隙无人机任务区域分配变量，若αn,m,t＝1，表示在第t个时隙Un与任务区域Am相关联，否则，αn,m,t＝0，令βn,m,k,t∈{0,1}表示无人机任务分配变量，若βn,m,k,t＝1，表示在第t个时隙Un执行任务Tm,k，否则，βn,m,k,t＝0， 步骤S4中，建模无人机资源分配比例，具体包括：令ηn,m,k,t∈[0,1]为在第t个时隙Un对任务Tm,k的资源分配比例，若ψm,k＝1，ηn,m,k,t∈[0,1]，否则，ηn,m,k,t∈{0,1}； 步骤S5中，建立任务收益模型，具体包括：定义R为任务总收益，建模为R＝Re+Rd，其中， Re表示任务执行收益，计算公式为其中，表示在第t个时隙无人机Un执行任务Tm,k所获得的执行净收益，计算公式为En,m,k表示Un执行任务Tm,k消耗的能量，计算公式为其中，eu表示无人机的推进功率，表示无人机的悬停功率，表示无人机从初始位置或上一位置区飞行至Am的飞行时间，计算公式为其中，为任务区域调度变量，若Un从飞行至Am，则否则， 表示Un从飞行至Am所需要的时间，计算公式为其中，Lm表示无人机在上方执行任务时悬停的位置，vn表示无人机的飞行速度；表示Un执行Tm,k所需悬停时间，计算公式为其中，Fn表示Un的任务执行速度； Rd表示未知任务检测收益，计算公式为其中，表示Un对任务区域Am的任务进行检测所获得的检测净收益，计算公式为其中，表示在第t个时隙Un正确检测未知任务的概率，若计算公式为其中，表示第t个时隙Un的位置，表示未知任务的位置，rn表示Un的检测半径，ρ是由传感器质量决定的指数参数，表示第t个时隙Un检测Am中的未知任务时所用功率； 步骤S6中，建模无人机协同任务规划约束条件，具体包括： 任务区域分配约束条件建模为其中，若存在αn,m,t＝1，则Nmax表示协同执行一个任务区域的无人机的最大数量；无人机飞行区域约束条件建模为 任务分配约束条件建模为 其中，若存在βn,m,k,t＝1，则若αn,m,t＝0，则βn,m,k,t＝0，若βn,m,k,t＝0，则ηn,m,k,t＝0，若σn,y＝0且δm,k,y＝1，则βn,m,k,t＝0且ηn,m,k,t＝0， 无人机约束包括无人机检测功率约束、无人机性能约束以及无人机安全约束；无人机检测功率约束条件建模为其中，表示Un的最大检测功率；无人机性能约束包括无人机能量约束及无人机任务资源约束，若无人机能量约束条件建模为其中，Eth表示无人机剩余能量门限值，表示第t个时隙Un的可用能量，根据公式计算其中，表示Un的初始能量，表示截止第t个时隙Un消耗的能量，根据公式计算其中，表示截止第t个时隙Un消耗的飞行能量，根据公式计算 表示截止第t个时隙无人机Un消耗的悬停能量，根据公式计算其中，表示无人机Un执行单位资源量的第y种任务所需的能量；无人机任务资源约束条件建模为表示Un执行任务所用的资源不能超过Un携带该类型任务资源的最大量，其中，ξn,y,t表示在第t时隙对第y种资源的剩余量，根据公式计算ξn,y,t；无人机飞行距离约束建模为其中，表示无人机Un的最大飞行速度；无人机安全约束建模为n≠n1，其中，lth表示无人机之间最小的安全距离，该约束条件表示在飞行过程中，不同无人机之间应保持一定安全距离。

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