面向非均匀重要性区域最优覆盖的路径规划

覆盖具有潜在健康与安全危害（如火山区域）的难以到达或具挑战性区域，从科学与气象角度看困难却至关重要。区域内各地常提供重要性各异的宝贵信息。我们提出一种算法，利用无人机（UAV）最优覆盖夏威夷某火山区域。目标区域被赋予非均匀的覆盖重要性分数分布。针对指定的 UAV 电池容量，该优化问题寻求在惩罚重复访问同一区域的同时最大化总覆盖面积与累计重要性分数的路径。基于可用电量与覆盖信息图离线生成 UAV 轨迹。最优轨迹在强制 UAV 返回起点之余最小化未消耗电池电量。该多目标优化问题通过序列二次规划求解。我们讨论了这一竞争性优化问题的细节，并给出分析与仿真结果以证明所提算法的适用性。