基于单轴可行性、间隙严重性引导分解的全向无人机覆盖路径规划

紧急响应中面向全向无人机的现代覆盖路径规划（CPP）需应对多样化环境，其中兴趣区域（ROIs）常呈高度不规则多边形，特征为非对称形状、密集凹陃点群及多个内部空洞。现代CPP流水线通常依赖分解策略，将此类多边形过度分割为大量子区域，增加扫掠段数和连接器数量，进而增加区域间行驶并迫使更频繁的重新定位，最终导致完成时间延长和轨迹质量下降。我们提出一种分解策略，应用递归双轴单调性准则，采用累计间隙严重性指标引导切割，均匀分布凹陃点群，生成最小分区集，保持平行轨迹操作可行性。我们还配合全局优化器联合选择扫掠路径与区域间转换，最小化总路径长度、转换开销与转向次数。通过13项著名CPP流水线测试，证明我们的方法在路径长度和完成时间上的平均开销均最低。