《表1 子区域单元格数和路径转弯数比较》

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《小型无人机协同覆盖侦察路径规划》

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如图3（a）所示，待侦察区域被离散化为边长为l的单元格，每4个单元格聚合为一个方格，方格中心在图中黑点所示位置，黑色区域为障碍区位置，红色菱形表示无人机初始位置。图3（b）中，不同颜色区域表示12架无人机各自所分配的侦察子区域。图3（c）和图3（d）中，不同颜色线段表示各侦察子区域内的最小生成树，当无人机沿着顺时针或者逆时针方向围绕生成树一周即可得到封闭的无人机侦察路径。从图3（c）中可以发现，尽管在构建生成树时进行了转弯数的优化，但是由于子区域形状的限制，路径仍然存在不少转弯数。显然，在侦察相同大小单元格时，使用直线路径比转弯路径效率更高。因此，使用节点交换法对子区域形状进行了调整，调整后子区域形状及最小生成树如图3（d）所示，子区域和最小生成树的形状相对较为规则；调整前后各无人机所侦察子区域大小和转弯路径数如表1所示，可以看出，节点交换前后，每个无人机的侦察子区域大小基本相当，但节点交换后的路径转弯数明显小于节点交换前，简化了无人机的侦察路径，提高了无人机的使用效率。图3（e）所示为最终的规划侦察路径，无人机能从初始位置立即进入侦察任务，该路径能够完全覆盖待侦察区域且不重复，具有较少的路径转弯数。