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龙图腾网获悉重庆邮电大学申请的专利适用于灾难场景的无人机动态3D轨迹设计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：CN119516840B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-10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：202411625366.8，技术领域涉及：G08G5/57；该发明授权适用于灾难场景的无人机动态3D轨迹设计方法是由李敏;朱礼钢;田娅;王恒设计研发完成，并于2024-11-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本适用于灾难场景的无人机动态3D轨迹设计方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种适用于灾难场景的无人机动态3D轨迹设计方法，属于无人机无线通信领域。本发明根据受灾区域情况对地面节点构建的簇群进行优先级划分，据此计算簇群信息年龄增长系数，由此构建各簇群信息年龄模型；根据簇头传输功率和簇头与无人机的信道模型，计算各簇头的最大传输半径；在最大传输半径内，将无人机最佳采集点问题建模为马尔可夫决策模型，以无人机推进能耗与网络平均信息年龄的加权和最小为目标，建立优化问题并求解，获得无人机在各簇群的最佳采集点；选取目标函数值最小的簇群的最佳采集点，即为无人机的下一个悬停采集点。本发明对不同区域的受灾程度进行区分，在有限能耗内，优先采集受灾严重区域数据，提升数据采集效率。

本发明授权适用于灾难场景的无人机动态3D轨迹设计方法在权利要求书中公布了：1.适用于灾难场景的无人机动态3D轨迹设计方法，其特征在于：该方法包括以下步骤： S1：无人机进入受灾区域，进行从当前时隙向下一悬停采集点的飞行轨迹设计，在当前时隙，无人机首先收集周围环境信息，根据簇群传递的受灾情况和数据平均生成周期定义每个簇群的信息年龄增长系数，建立信息年龄模型； S2：建立无人机能耗模型以及信道模型，并根据信道模型，计算得出各簇头的最大传输半径； S3：在各簇头传输半径内，以无人机能耗与传感节点平均信息年龄的加权和最小为目标，建立优化问题，并求解，获得各簇群的最佳采集点，并记录各簇群的最佳采集点和其所对应的目标函数值； S4：比较各簇群的目标函数值，选取目标函数值最小时簇群的最佳采集点，作为无人机的下一个采集位置，即悬停采集点； 无人机完成所有采集任务后，所有悬停采集点构成的轨迹即为无人机的三维飞行轨迹； 在所述S1中，根据簇群受灾情况进行优先级划分以及计算簇群信息年龄增长系数，建立信息年龄模型，具体内容为： 各地面节点广播各自位置信息，进行分簇；采用K均值聚类算法得出每个簇群的质心，与质心欧氏距离最短的传感节点作为该簇的簇头；将无人机的飞行轨迹离散为长度为T的小时隙，假设当前时隙为n,n＝1,2,3,...，无人机从簇头收集附近受灾区域的基本情况，包括探测到传输范围内的M个簇群和各簇群所在区域的受灾程度； 为减小受灾区域的人员和财产损失，对探测到的各簇群的受灾情况进行评估，并确定采集优先级；为表征受灾程度，定义第i个簇群在时隙n的优先级为i＝1,2,...,M；簇群i的优先级由无人机接收到的反应簇群综合受灾情况参数Fin决定，其中包括人员伤亡财产损失温度和烟雾浓度表示时隙n时第i个簇群的伤亡人数与探测到的M个簇群的总伤亡人数之比，表示时隙n第i个簇群的财产损失与探测到的M个簇群的总财产损失之比，表示时隙n第i个簇群各节点探测到的平均温度与最大参考温度之比，表示时隙n第i个簇群各节点探测到的平均烟雾浓度与参考烟雾浓度之比，簇群i的综合受灾情况参数Fin由以上四个参数决定，表示为： 其中和分别表示人员伤亡、财产损失、温度和烟雾浓度参数的权重，且满足 根据受灾情况，将簇群的优先级划分为5个等级，在时隙n簇群i的优先级表示为： 上式中，优先级越大，表明簇群所在区域的受灾程度越严重，该簇群的数据就有更大的机会被无人机优先采集； 为降低无线网络的平均信息年龄大小，除簇群的优先级外，信息年龄模型的建立还应将簇群的数据平均生成周期考虑在内；假设第i个簇群包含Ki个簇成员，第i个簇群的簇成员j在n时隙的数据生成周期表示为j＝1,2,...,Ki，则簇群i在时隙n的数据平均生成周期由下式计算得出： 定义为时隙n时M个簇群中的最大数据平均生成周期，表示为： 由于簇群i的信息年龄增长系数win与簇群的数据平均生成周期相关，为避免簇群之间的增长系数差值过大导致其成为决定无人机轨迹的唯一决定性指标，采用指数形式表示，win具体表示为： 根据簇群的优先级和信息年龄增长系数，建立信息年龄模型；在时隙n，簇群i中成员j的信息年龄表示为： 在簇群数据未被无人机采集的时隙内，簇群的信息年龄呈线性增长，而在无人机对传感节点的数据采集完成或传感节点的数据进行周期更新的时隙，在该时隙末传感节点的信息年龄将跳变为所属簇群关于信息年龄增长系数和优先级的函数值；如果在一个时隙内节点j没有被调度进行信息年龄更新，那么该时隙末与下一时隙初的信息年龄是连续的，否则会经历一次跳变。

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