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龙图腾网获悉西安邮电大学申请的专利基于改进指数分布优化的无人机航迹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：CN118816884B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-21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：202410806563.3，技术领域涉及：G01C21/20；该发明授权基于改进指数分布优化的无人机航迹规划方法是由梁彦霞;赵小凡;刘欣;姜静;何华;金蓉;赵琼;赵松林;王欢;赵尚弘设计研发完成，并于2024-06-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于改进指数分布优化的无人机航迹规划方法在说明书摘要公布了：本发明属于无人机航迹规划技术领域，公开了基于改进指数分布优化的无人机航迹规划方法，具体步骤如下：一、对无人机的航迹距离、无人机的转弯角度、无人机到障碍物的距离三种成本进行归一化，分别给三种成本加权重并相加得到成本函数；二、无人机的航迹由N+1条子航迹组成，判断各条子航迹与障碍物是否相交；三、规划若干条无碰撞航迹作为指数分布优化算法的初始种群；四、采用指数分布优化算法对无人机航迹进行优化；五、采用三阶B样条曲线对生成的航迹进行平滑处理，生成平滑且满足动力学约束的航迹；本发明的优化算法收敛速度快，相比于其他智能优化算法，能够在更少的迭代次数内优化无人机的航迹。

本发明授权基于改进指数分布优化的无人机航迹规划方法在权利要求书中公布了：1.基于改进指数分布优化的无人机航迹规划方法，其特征在于，具体步骤如下： 步骤一、构建成本函数：对无人机的航迹距离l1、无人机的转弯角度、无人机到障碍物的距离l2三种成本进行归一化，分别给三种成本加权重并相加得到成本函数； 在步骤一中，构建成本函数的具体步骤如下： 11、计算航迹距离l1：每条航迹都由N+1段子航迹组成，将子航迹的距离求和得到航迹距离l1，具体求解算法如式1所示： 1 12、计算航迹偏移角度：依次计算后一段子航迹相比于前一段子航迹的偏移角度并求和得到总的偏移角度，是这三个点所形成两条子航迹的偏移角，的坐标分别为，具体计算方法如式2-6所示： 2 3 4 5 6 13、计算子航迹到障碍物的距离l2：若子航迹到障碍物的最小距离lmin大于该障碍物的半径Ri加安全裕度lsafe，将子航迹到障碍物的距离l2确定为该子航迹的长度l；若子航迹到障碍物的最小距离lmin小于或等于该障碍物的半径Ri加安全裕度lsafe，将子航迹到障碍物的距离l2确定为最大航迹长度lmax，具体如式12所示； 计算每段子航迹到障碍物的距离，即使用矢量算法计算障碍物圆心到线段的距离；首先，构造向量、、，根据向量、计算向量，具体如式8所示；然后根据式9计算r值大小进行判断，具体判断方法如式10所示；式10根据r的大小计算圆心Ri到线段的距离，线段的表示如式7所示： 7 8 9 子航迹到圆形障碍物的距离如式10所示： 10 11 12 13 其中，Ri为障碍物圆心，D0为子航迹首端，D1为子航迹末端，D为圆心Ri在线段上的投影，式7中*表示一个数与一个变量的乘积；式8中·表示两向量的点积，||表示向量的模，||2表示向量模的平方；式10中表示某段子航迹到第i个障碍物的距离，||表示某个数的绝对值；式12中表示第i段子航迹到所有障碍物的最小距离； 对于航迹距离l1和到障碍物的距离l2的归一化，对于航迹偏移角度的归一化，归一化并求和，得到最终的成本函数，具体如式14所示： 14 式14中，N是中间端点的个数，； 其中，l1为航迹距离，为航迹偏移角度，l2为子航迹到障碍物的距离，最大航迹距离为lmax； 步骤二、构建碰撞检测策略：无人机的航迹由N+1条子航迹组成，若某一条子航迹到每一个障碍物圆心的距离小于或等于该障碍物的半径，则判定该条子航迹与障碍物相交，则判定无人机的航迹与障碍物相交；若每一条子航迹到每一个障碍物圆心的距离大于该障碍物的半径，则所有的子航迹与障碍物均不相交，则判定无人机的航迹与障碍物不相交； 步骤三、生成原始无碰撞航迹：规划若干条无碰撞航迹； 步骤四、采用指数分布优化算法对无人机航迹进行优化； 步骤五、采用三阶B样条曲线对生成的航迹进行平滑处理，生成平滑且满足动力学约束的航迹。

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