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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利一种考虑风影响与异巢起降的多无人机巡检路径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：CN118583164B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-19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：202410536202.1，技术领域涉及：G01C21/20；该发明授权一种考虑风影响与异巢起降的多无人机巡检路径规划方法是由羊钊;胡锦标;朱仁伟;毛亿;王艳;齐洪彪;于阳阳设计研发完成，并于2024-04-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种考虑风影响与异巢起降的多无人机巡检路径规划方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种考虑风影响与异巢起降的多无人机巡检路径规划方法，步骤如下：获取地理信息数据、巡检用无人机的重量、巡检用无人机的电池能量数据以及巡检时段的风向风速预测数据；设置无人机巡检时的水平空速及上升、下降的飞行速度；建立风影响下的无人机直飞能耗估计矩阵；求解考虑风影响与异巢起降的多无人机巡检路径规划三阶段模型。本发明方法针对风对无人机飞行能耗的影响进行建模衡量，考虑无人机异巢起降模式，可以充分发挥多无人机在森林巡检方面的应用优势，降低森林防火巡检成本，减少人力和物力消耗。

本发明授权一种考虑风影响与异巢起降的多无人机巡检路径规划方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑风影响与异巢起降的多无人机巡检路径规划方法，其特征在于，步骤如下： 1获取数据：获取地理信息数据、巡检用无人机的重量、巡检用无人机的电池能量数据以及巡检时段的风向风速预测数据； 2设置参数：设置无人机巡检时的水平空速及上升、下降的飞行速度； 3建立风影响下的无人机直飞能耗估计矩阵：建立无风环境与风影响下无人机不同状态下的每米飞行能耗方程；确定无人机在每段飞行起点与终点之间的飞行方式；计算空中视觉覆盖巡检航点集合内任意两点间的直飞能耗，并建立风影响下的无人机直飞能耗估计矩阵； 4求解考虑风影响与异巢起降的多无人机巡检路径规划三阶段模型：第一阶段建立TSP问题求解风影响下能耗最小化的哈密尔顿回路；第二阶段进行兼顾最小化总转弯角目标的路径优化；第三阶段考虑异机巢起降的运行模式进行多无人机任务分配，以任务均衡性为目标，计算各个机巢中无人机的起降位置的最优解，得到设定风影响下兼顾直飞能耗、转弯角度和任务分配公平性的多无人机巡检路径； 所述步骤3具体包括： 31建立无风环境中无人机不同状态下的每米飞行能耗方程； 在水平方向上的每米飞行能耗采用以下公式计算： 式中，Epm表示无风环境中水平方向上的每米飞行能耗，EM为无人机电池能量，vtest为实验室测试速度；tM为以速度vtest水平飞行测得的无人机最大飞行时间；设定无人机的飞行空速va＝vtest； 在垂直方向上的每米飞行能耗的计算如下： 式中，Epmv表示无人机在垂直飞行的每米飞行能耗，Pv表示无人机在垂直方向的飞行功率，vv表示无人机的垂直飞行速度； 32建立风影响下无人机水平飞行的每米能耗方程； 将风矢量w的两种属性记为风速vw和风向dw；在给定风矢量w下，无人机的地速计算具体如下： vg＝va+vwcosda-dw3 式中，vg为无人机地速，va为无人机的飞行空速，da为飞行方向，dw为风向； 考虑顺逆风分量对能量消耗的影响，风矢量w下无人机水平方向的每米飞行能耗Epmw可表示为： 33确定无人机在每段飞行起点与终点之间的飞行方式； 无人机在执行巡检任务时每段飞行起点与终点之间的飞行类型包括机巢与空中视觉覆盖航路点之间的飞行和两个航路点之间的飞行；对于机巢与航路点之间的飞行，垂直方向运动距离远，设定起飞时无人机先垂直升高到目标航路点所在高度，再朝目标航路点作水平飞行，着陆时则先由航路点飞行至目标机巢上空，再进行垂直降落；对于两个航路点之间的飞行，设定无人机在水平和垂直两个方向上分别以指定的速度同时进行运动，若在某一个方向先到达该方向上的规定位置，则将该方向上的后续速度重设为0； 34建立风影响下的无人机直飞能耗估计矩阵； 对于航路点集合P中两个空中视觉覆盖航路点i,j，设其坐标分别为xi,yi,zi,xj,yj,zj，根据坐标计算无人机飞行方向da，并根据步骤31计算Epmv，根据步骤32计算Epmw，则无人机由点i飞至点j的能量消耗通过式5计算： 式中，表示风矢量w下无人机由点i飞至点j的能量消耗；计算风矢量w下任意两空中视觉覆盖航路点间正向与反向飞行的能量消耗，以此建立风矢量w下的两空中视觉覆盖航路点间直飞能耗估计矩阵Ew，矩阵Ew中第i行第j列的元素为风矢量w下无人机由点i飞至点j的能量消耗。

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