校园快递运行场景下的无人机运行风险评估平台设计及开发

王鸿亿 李广涛 杨冰洁 王健呈 许致祯 刘诗瑒

（中国民航大学，天津300300）

1 研究背景

近年来，无人机起降架次和飞行小时数增势迅猛。与此同时，由无人机飞行风险引起的安全事故也逐渐增多，为消除大众对无人机运行的顾虑，需要开展完善的无人机运行风险评估研究，并以可视化界面进行展示，合理规划无人机航路。目前对无人机航路规划的研究也比较丰富。廖小罕[1]、张学军[2]等基于智能仿生和粒子群算法展开无人机路径规划研究；刘淑芬等分别基于Voronoi 图和Laguerre 图等图形算法研究航路规划。通过分析现有文献[3-5]发现，当前研究多集中在对航路的距离成本代价及平滑度的优化，考虑航路飞行安全代价的研究较少。但由于航路对飞行安全的重要作用，在航路规划中应考虑其安全风险。

2 设计思路

本文研究一种基于飞行空域安全代价评估的无人机航路规划模型及其算法。首先，将无人机飞行空域栅格化，分析影响无人机运行安全的飞行环境因素，考虑地面人口密度和遮蔽物保护能力，建立无人机飞行安全代价量化评估模型，以每飞行小时地面人员伤亡率为量化指标定义栅格安全因子；其次，综合考虑安全与距离成本双重约束，对蚁群算法进行改进，基于栅格安全因子修正期望函数，研究无人机安全航路规划算法，并通过校园无人机运行场景对模型的有效性进行验证。

3 设计原理

3.1 北斗卫星导航系统与移动通信的应用

在通过……