面向森林巡检场景的多无人机协同航迹规划（开题报告）_无人机森林巡检书

1.结合毕业设计（论文）课题任务情况，根据所查阅的文献资料，撰写1500～2000字左右的文献综述：
1.1研究背景
森林资源作为地球上最重要的自然资源之一，对于维持生态平衡、保护生物多样性、减缓气候变化等方面起着至关重要的作用。然而，森林资源面临着火灾、病虫害、非法砍伐等多种威胁，这些威胁不仅对森林本身构成破坏，也对人类社会和自然环境带来严重影响。
森林巡检是指利用无人机技术对森林进行定期或不定期的巡查监测，以发现森林内部的异常情况，如森林火灾、盗伐等，及时采取相应的应对措施，保护森林资源和生态环境。传统的森林巡检方式通常由地面人员或少量载人飞机进行，但受限于人力资源和技术手段，无法覆盖大范围的森林区域，并且在应对突发事件时反应较慢。而随着无人机技术的发展，无人机技术以其独特的优势在军事、民用、商业等多个领域得到了广泛应用。无人机技术的快速发展使得无人机在森林巡检中得到了广泛的应用。现代无人机具有较长的续航能力、高分辨率的传感器、自主飞行能力等优势，可以在森林区域进行高效、精确的巡检监测。森林资源的保护和管理对于及时发现森林火灾、病虫害等异常情况具有重要意义。传统的巡检方式存在覆盖范围有限、反应速度慢等问题，需要更加高效、快速的巡检方式来满足实际需求。
森林巡检的环境复杂多变，包括山区、密林、峡谷等地形，以及不确定的天气条件等，需要无人机具备良好的适应能力和飞行性能。同时，巡检任务的多样性，如火灾监测、病虫害识别、野生动物保护等，要求无人机能够灵活调整航迹以适应不同的任务需求。无人机的续航能力、载荷能力和通信范围有限，如何在有限的资源条件下实现高效的巡检覆盖，是多无人机协同航迹规划需要解决的关键问题。此外，多无人机协同作业时的路径重叠、任务冲突等问题也严重影响了巡检效率。在多无人机协同作业中，如何确保无人机之间的安全距离，避免碰撞，同时实现有效的信息共享和任务协同，是确保巡检任务顺利进行的重要前提。

1.2研究意义
传统的森林巡检方式受限于人力资源和技术手段，覆盖范围有限且反应速度慢。采用多无人机协同航迹规划可以实现多台无人机同时进行巡检监测，大幅提高了巡检的效率和覆盖范围，使得更广泛的森林区域得到监测和保护；多无人机协同航迹规划可以通过高分辨率传感器和先进的图像处理算法，实现对森林内部细微变化的监测和分析。相比传统的人工巡检方式，无人机能够提供更加准确、及时的数据信息，有助于发现森林内部的火灾、病虫害等异常情况，及时采取措施进行应对，从而保护森林资源；无人机巡检可以避免人员进入复杂和危险的森林环境，减少了人员的安全风险。同时，相比传统的有人飞机或直升机巡检，无人机具有低成本、低飞行风险和更长的续航能力等优势，能够更加经济高效地完成森林巡检任务；多无人机协同航迹规划可以快速响应森林内部的突发事件，如火灾、盗伐等，实现及时的监测和处置。多无人机同时作业可以快速覆盖大范围的森林区域，及时发现和定位火灾等危害，有助于采取有效措施进行扑救和应急处理，最大程度地减少损失；多无人机协同航迹规划作为无人机领域的前沿研究方向，对于无人机技术和航迹规划算法的研究具有重要意义。通过不断优化航迹规划算法、提高无