本技術(shù)涉及無人機(jī)，具體涉及一種無人機(jī)機(jī)庫選址規(guī)劃及大規(guī)模通信基站智能巡檢方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、無人機(jī)機(jī)庫是指無人機(jī)存儲(chǔ)、維修、調(diào)配和管理的場(chǎng)所。無人機(jī)機(jī)庫可采用數(shù)字化管理和智能化調(diào)配技術(shù)，借助先進(jìn)的無人機(jī)設(shè)備和軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的集中管控和優(yōu)化調(diào)度。

2、無人機(jī)巡檢在各個(gè)行業(yè)的使用越來越多，無人機(jī)受限于有限的續(xù)航電源，需要在巡檢過程中補(bǔ)充或替換續(xù)航電源；如何在巡檢過程中即時(shí)有效的給無人機(jī)提供續(xù)航電源，直接影響著無人機(jī)的巡檢能力和效率，無人機(jī)機(jī)庫作為無人機(jī)存儲(chǔ)、調(diào)配和管理的場(chǎng)所，可為無人機(jī)提供?？?、充電及替換續(xù)航電源服務(wù)。無人機(jī)機(jī)庫的位置設(shè)置是否科學(xué)合理，對(duì)后期無人機(jī)巡檢路徑規(guī)劃，無人機(jī)機(jī)庫投入成本都有影響。

3、現(xiàn)階段，對(duì)于無人機(jī)機(jī)庫的位置選定，主要是基于區(qū)域巡檢需求，即在某一些區(qū)域有無人機(jī)巡檢需求，在該區(qū)域設(shè)置無人機(jī)機(jī)庫作為無人機(jī)?？康膱?chǎng)所，這種方式主要適用于早期無人機(jī)巡檢覆蓋面小的場(chǎng)景。隨著無人機(jī)巡檢在通信領(lǐng)域的運(yùn)用，無人機(jī)通信基站巡檢也將越來越普及，通信站址分布廣，要實(shí)現(xiàn)通信基站無人化智能日常巡檢，需在有通信基站的區(qū)域布置無人機(jī)機(jī)庫。若將無人機(jī)機(jī)庫設(shè)置在通信基站周邊，需要進(jìn)行物業(yè)談點(diǎn)及電力引入等工作，還需要額外的土地租賃費(fèi)用，阻礙著無人機(jī)巡檢在通信鄰域的發(fā)展。現(xiàn)有的通信站址作為電力配套資源和通信資源豐富的場(chǎng)所，無人機(jī)機(jī)庫完全可以設(shè)置在通信站址上，既可以滿足無人機(jī)對(duì)于電力的需求，也可以滿足無人機(jī)對(duì)于通信的需求，還可節(jié)約物業(yè)談判和場(chǎng)租費(fèi)用成本，同時(shí)也有利益日常維護(hù)。因此，如何基于現(xiàn)有的通信基站科學(xué)合理規(guī)劃選址無人機(jī)機(jī)庫，并獲取最優(yōu)巡檢路徑，在提高無人機(jī)機(jī)庫利用率的同時(shí)，提升無人機(jī)機(jī)載電源利用率，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)智能化日常巡檢，是亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的目的在于提供一種無人機(jī)機(jī)庫選址規(guī)劃及大規(guī)模通信基站智能巡檢方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)，用以解決如何基于現(xiàn)有的通信基站科學(xué)合理規(guī)劃選址無人機(jī)機(jī)庫，并獲取最優(yōu)巡檢路徑，在提高無人機(jī)機(jī)庫利用率的同時(shí)，提升無人機(jī)機(jī)載電源利用率，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)智能化日常巡檢的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)實(shí)施例提供一種無人機(jī)機(jī)庫選址規(guī)劃及大規(guī)模通信基站智能巡檢方法，包括：

3、確定無人機(jī)機(jī)庫規(guī)劃區(qū)域，獲取規(guī)劃區(qū)域通信站址經(jīng)緯度；

4、獲取規(guī)劃區(qū)內(nèi)距離任意通信站址最近的通信站址，并用第一直線連接；

5、用“度”表示連接通信站址第一直線的數(shù)量；

6、歷遍規(guī)劃區(qū)域所有通信站址的“度”，對(duì)“度”為1的通信站址，獲取其第二近距離通信站址，并用第二直線將兩個(gè)通信站址連接，形成連通圖；

7、歷遍所有通信站址的“度”，將無人機(jī)機(jī)庫設(shè)置在“度”大于等于3的通信站址位置；

8、歷遍規(guī)劃區(qū)所有通信站址，判斷所述“度”的奇偶性，將“度”為奇數(shù)的通信站址提取出來，對(duì)“度”為奇數(shù)的任意兩個(gè)通信站址進(jìn)行直線距離計(jì)算，將距離最近的兩個(gè)通信站址用第三直線連接且通信站址間不重復(fù)連接，使“度”為奇數(shù)的通信站址成為“度”為偶數(shù)的通信站址；

9、以通信站址為點(diǎn)，以第一直線、第二直線和第三直線為邊，構(gòu)建歐拉圖，通過弗勒里算法得到歐拉回路的最優(yōu)回路。

10、可選地，所述獲取規(guī)劃區(qū)內(nèi)距離任意通信站址最近的通信站址，并用第一直線連接，具體包括：

11、對(duì)規(guī)劃區(qū)內(nèi)所有通信站址進(jìn)行編號(hào)，創(chuàng)建規(guī)劃區(qū)內(nèi)所有通信站址的通信站址集v={v1，v2，v3，…，vi，…，vn}，其中vi表示第i個(gè)通信站址,n為規(guī)劃區(qū)內(nèi)所有通信站址的總數(shù)；計(jì)算通信站址v1與?v2，v3，…，vi，…，vn的距離集d1={d1,2，d1,3，…，d1,i，…，d1,n}，其中?d1,i表示通信站址v1與規(guī)劃區(qū)第i個(gè)通信站址vi的距離值，對(duì)距離集d1中的所有距離值進(jìn)行比較，選取最小距離值min?d1,i，并將最小距離值關(guān)聯(lián)的兩個(gè)通信站址v1和?v2用第一直線連接；

12、依次對(duì)v2，v3，…，vi，…，vn執(zhí)行上述操作，直至歷遍規(guī)劃區(qū)域內(nèi)所有通信站址，得到規(guī)劃區(qū)內(nèi)所有通信站址的最小距離值的集min?di=｛min?d1,i，min?d2,i，...，mindi,j，...，min?di,n，min?dn,j｝，其中j=1,2,3，...,n，n為規(guī)劃區(qū)內(nèi)所有通信站址的總數(shù)，i不等于j；第一直線連接相應(yīng)最小距離值關(guān)聯(lián)的兩個(gè)通信站址。

13、可選地，所述用“度”表示連接通信站址第一直線的數(shù)量，具體包括：

14、完成用第一直線連接規(guī)劃區(qū)內(nèi)距離任意通信站址最近的通信站址后，每個(gè)通信站址至少會(huì)有1根第一直線與另外一個(gè)通信站址連接，即每個(gè)通信站址的“度”至少為1，對(duì)規(guī)劃區(qū)內(nèi)所有通信站址的“度”進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，標(biāo)記第i個(gè)通信站址vi的“度”為dui，初始化dui=0。

15、可選地，所述對(duì)規(guī)劃區(qū)內(nèi)所有通信站址的“度”進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，具體包括：

16、統(tǒng)計(jì)最小距離值的集min?di=｛min?d1,i，min?d2,i，...，min?di,j，...，min?di,n，mindn,j｝中第i個(gè)通信站址vi對(duì)應(yīng)通信站址編號(hào)在最小距離值的集中出現(xiàn)的次數(shù)，通信站址編號(hào)出現(xiàn)一次，通信站址vi的dui加一次1，歷遍整個(gè)最小距離集min?di，統(tǒng)計(jì)得到規(guī)劃區(qū)內(nèi)每個(gè)通信站址的“度”，記“度”的集合du?=｛du1，du2，…，dui，…，dun｝；

17、當(dāng)在最小距離值的集min?di=｛min?d1,i，min?d2,i，...，min?di,j，...，min?di,n，mindn,j｝中出現(xiàn)dj,i=?di,j時(shí)，將vi的”度”dui減一次1，將vj的”度”duj減一次1。

18、可選地，所述歷遍規(guī)劃區(qū)域所有通信站址的“度”，對(duì)“度”為1的通信站址，獲取其第二近距離通信站址，并用第二直線將兩個(gè)通信站址連接，具體包括：

19、遍歷“度”的集合du=｛du1，du2，…，dui，…，dun｝，將dui=1的通信站址vi提取出來，組成通信站址集u=｛…，vi，…｝，并對(duì)應(yīng)設(shè)定的通信站址編號(hào),將第i個(gè)通信站址的距離集di={di,1，di,2，…，di,j，…，di,n}中的最小距離從通信站址集中刪除，得到通信站址集u中每個(gè)通信站址缺少第一近距離的距離集d’i={di,1，di,2，…，di,j，…，di,n-1},，其中i不等于j；再次歷遍d’i中每個(gè)通信站址距離，選取最小距離值min?di,j，用第二直線將vi和vj兩個(gè)通信站址連接；

20、所述第二近距離通信站址，不包括任意一個(gè)通信站址的相鄰兩個(gè)通信站址。

21、可選地，所述歷遍所有通信站址的“度”，將無人機(jī)機(jī)庫設(shè)置在“度”大于等于3的通信站址位置，具體包括：

22、當(dāng)出現(xiàn)vi和vj兩個(gè)通信站址滿足條件：經(jīng)過最短路徑由通信站址vi到通信站址vj之間最多出現(xiàn)1個(gè)通信站址，同時(shí)vi和vj兩個(gè)通信站址的“度”相等且大于等于3時(shí)，以vi和vj直線連線的中間位置為分界，分別對(duì)兩個(gè)通信站址各側(cè)連通圖，統(tǒng)計(jì)以vi為起點(diǎn)往vi側(cè)方向無人機(jī)航程半徑內(nèi)通信站址數(shù)量xi，統(tǒng)計(jì)以vj為起點(diǎn)往vj側(cè)方向無人機(jī)航程半徑內(nèi)通信站址數(shù)量xj，當(dāng)xi＞xj時(shí)，優(yōu)先選取vi通信站址作為無人機(jī)機(jī)庫規(guī)劃位置；當(dāng)xj＞xi時(shí)，優(yōu)先選取vj通信站址作為無人機(jī)機(jī)庫規(guī)劃位置；

23、當(dāng)規(guī)劃區(qū)內(nèi)出現(xiàn)部分連通圖通信站址數(shù)大于6且每個(gè)通信站址的“度”均為2時(shí)，在居中通信站址位置規(guī)劃低成本小型無人機(jī)機(jī)庫。

24、可選地，所述構(gòu)建歐拉圖，還包括：

25、根據(jù)歐拉回路的最優(yōu)回路規(guī)劃路徑，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)判斷無人機(jī)是否歷遍規(guī)劃路徑中的所有通信站址，若已歷遍所有通信站址，根據(jù)無人機(jī)到巡檢區(qū)域無人機(jī)機(jī)庫距離情況，選擇距離無人機(jī)最近的無人機(jī)機(jī)庫?？?，作為無人機(jī)巡檢終點(diǎn)，即計(jì)算無人機(jī)實(shí)時(shí)位置到起點(diǎn)的直線距離ds，計(jì)算無人機(jī)到無人機(jī)續(xù)航能力范圍內(nèi)第一近距離無人機(jī)機(jī)庫的距離df，當(dāng)ds＞df時(shí)，選擇距離df處無人機(jī)機(jī)庫作為無人機(jī)巡檢終點(diǎn)，并構(gòu)建歐拉通路。

26、可選地，還包括：無人機(jī)機(jī)庫及無人機(jī)接受云平臺(tái)操控，具體包括：

27、云平臺(tái)預(yù)估無人機(jī)續(xù)航電源在巡檢過程中的續(xù)航能力，提前設(shè)定無人機(jī)機(jī)庫為無人機(jī)提供替換續(xù)航電源、?？糠?wù)，無人機(jī)通過通信模塊與云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)信息交互，獲取巡檢區(qū)域、巡檢路線及通信站址信息；

28、無人機(jī)根據(jù)云平臺(tái)信息，按照最優(yōu)回路行巡檢，云平臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無人機(jī)續(xù)航電源，對(duì)無人機(jī)續(xù)航能力進(jìn)行預(yù)估，并且云平臺(tái)操控?zé)o人機(jī)在規(guī)劃的無人機(jī)機(jī)庫所處位置進(jìn)行續(xù)航電源替換或?？?；

29、所述云平臺(tái)操控?zé)o人機(jī)在規(guī)劃的無人機(jī)機(jī)庫所處位置進(jìn)行續(xù)航電源替換或?？?，具體包括：

30、若確定的巡檢區(qū)域還有通信站址未巡檢完，則無人機(jī)從無人機(jī)機(jī)庫獲得替換續(xù)航電源服務(wù)；若巡檢區(qū)域已巡檢完成，且無人機(jī)續(xù)航電源不能滿足無人機(jī)按照最優(yōu)回路飛到下一個(gè)無人機(jī)機(jī)庫，則云平臺(tái)搜索附近距離最近無人機(jī)機(jī)庫并指示無人機(jī)進(jìn)行停靠；

31、所述無人機(jī)從無人機(jī)機(jī)庫獲得替換續(xù)航電源服務(wù)，具體包括：

32、所述云平臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無人機(jī)續(xù)航電源能力和無人機(jī)機(jī)庫的位置分布情況，預(yù)估無人機(jī)續(xù)航電源是否能在完成通信站址巡檢后按照最優(yōu)回路進(jìn)行通信站址巡檢并到達(dá)下一個(gè)無人機(jī)機(jī)庫，若無人機(jī)續(xù)航電源不能滿足按照最優(yōu)回路完成某個(gè)通信站址巡檢后繼續(xù)后面通信站址巡檢到達(dá)下一個(gè)無人機(jī)機(jī)庫，則云平臺(tái)在無人機(jī)巡檢途中搜索附近最近無人機(jī)機(jī)庫，操控?zé)o人機(jī)機(jī)庫為無人機(jī)提供服務(wù)，并操控?zé)o人機(jī)飛往最近無人機(jī)機(jī)庫處替換續(xù)航電源后回到最優(yōu)回路。

33、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)還提供一種無人機(jī)機(jī)庫選址規(guī)劃及大規(guī)模通信基站智能巡檢裝置，包括：

34、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)還提供一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其中所述計(jì)算機(jī)程序被機(jī)器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述的方法的步驟。

35、本技術(shù)實(shí)施例具有如下優(yōu)點(diǎn)：

36、（1）本技術(shù)提出了一種基于通信基站的無人機(jī)機(jī)庫規(guī)劃選址方法，通過在現(xiàn)有通信站址上布置無人機(jī)機(jī)庫，利用通信站址的現(xiàn)有資源，可為無人機(jī)機(jī)庫提供電力配套和通信資源，降低無人機(jī)機(jī)庫建設(shè)周期和建設(shè)成本。無人機(jī)機(jī)庫位置規(guī)劃，需要考慮無人機(jī)機(jī)庫高利用率為無人機(jī)提供服務(wù)，本技術(shù)通過創(chuàng)建通信站址“度”的方式，獲取任意通信站址最近距離關(guān)聯(lián)的周邊通信站址數(shù)量，“度”越大說明該通信站址周邊近距離通信站址越多，將無人機(jī)機(jī)庫設(shè)置在該通信站址，無人機(jī)通信站址巡檢時(shí)能以較低耗能的方式獲得續(xù)航電源補(bǔ)充；該方法可實(shí)現(xiàn)基于通信基站科學(xué)合理的規(guī)劃選址無人機(jī)機(jī)庫位置，至少實(shí)現(xiàn)基站數(shù)量/無人機(jī)機(jī)庫數(shù)量=4:1，降低建設(shè)成本的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)巡檢對(duì)通信基站的全覆蓋。

37、（2）本技術(shù)提出了一種無線基站巡檢最優(yōu)路徑規(guī)劃方法，以通信站址間最短距離為邊，通信站址為點(diǎn)將通信站址構(gòu)建成為歐拉圖，并通過fleury（弗勒里算法）算法得到一個(gè)歐拉回路的最優(yōu)回路，該方法可實(shí)現(xiàn)經(jīng)過通信站址間最短路徑一次且僅一次，并經(jīng)過所有的通信站址，在降低無人機(jī)航線耗能前提下，完成巡檢區(qū)域通信站址巡檢；該方法可以避免無重復(fù)路徑沿著基站間最短距離進(jìn)行通信站址巡檢，并在飛行途中多次經(jīng)過無人機(jī)庫位置，提高無人機(jī)庫利用率的同時(shí)為無人機(jī)提供續(xù)航電源，實(shí)現(xiàn)無人化智能巡檢。

38、本技術(shù)首先通過創(chuàng)建“度”的方式科學(xué)合理規(guī)劃無人機(jī)機(jī)庫位置，提高無人機(jī)機(jī)庫利用率；然后以通信站址為點(diǎn)，通信站址間最小距離為邊構(gòu)建歐拉圖，得到最優(yōu)回路，該最優(yōu)回路包含了無人機(jī)機(jī)庫位置，保證無人機(jī)續(xù)航電源高效率使用的同時(shí)，以最小耗能方式為無人機(jī)提供續(xù)航電源，可實(shí)現(xiàn)無人機(jī)在通信鄰域通信站址巡檢的智能化無人巡檢。