共享动态空域中多无人机的预飞行规划

在动态共享空域中进行大规模无人机编队的预飞行规划面临诸多挑战，包括时间敏感的禁飞区、异构无人机配置以及严格的交付期限。尽管多智能体路径规划（MAPF）提供了一个形式化框架，但现有方法在实际无人机交通管理（UTM）中缺乏可扩展性和灵活性。本文提出DTAPP-IICR：一种基于交付时间感知的优先级规划方法，结合增量和迭代冲突解决机制。该框架首先根据任务紧急程度生成初始解决方案，其次使用SFIPP-ST（一种新型4D单智能体路径规划器）计算往返轨迹，能够处理异构无人机、严格遵守时间禁飞区，并将智能体间冲突建模为软约束。随后，通过几何冲突图引导的迭代大邻域搜索高效解决剩余冲突。一种保持完整性的定向剪枝技术进一步加速了三维搜索。实验表明，在包含时间禁飞区的基准测试中，DTAPP-IICR在最多1000架无人机的编队中实现了接近100%的成功率，并通过剪枝减少了50%的运行时间，优于其他基于优先级的方法。