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龙图腾网获悉东北林业大学申请的专利基于地空协同的森林灭火机器人路径规划方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120293125B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510305917.0，技术领域涉及：G01C21/16；该发明授权基于地空协同的森林灭火机器人路径规划方法及系统是由杨春梅;赵鑫;刘林;闫杰设计研发完成，并于2025-03-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于地空协同的森林灭火机器人路径规划方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于地空协同的森林灭火机器人路径规划方法及系统，所述方法利用无人机搭载激光雷达与红外、可见光相机对受灾区域进行空中扫描，实时获取火点的空间信息与火势强度；无人机与风力灭火机器人进行通信连接，共享三维点云模型并进行环境校对与定位；应用改进A*算法进行路径规划，构建以最小受灾程度为目标的路径规划数学模型；通过全球卫星导航系统和惯性导航系统融合，动态更新规划风力灭火机器人作业路径；到达目标火点后风力灭火机器人识别火源，利用火焰检测模型结果计算安全灭火距离，并根据火焰状态动态调整风筒角度进行灭火操作。本发明通过无人机与灭火机器人之间的协同工作，提升灭火作业的效率和智能化程度。

本发明授权基于地空协同的森林灭火机器人路径规划方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于地空协同的森林灭火机器人路径规划方法，其特征在于所述方法包括如下步骤： 步骤S1：无人机通过搭载激光雷达对森林受灾区域进行空中范围扫描，生成无人机三维点云模型，通过红外相机与可见光相机实时获取各个火点经纬度、火点面积大小以及火势强度信息； 步骤S2：风力灭火机器人与无人机进行通信连接，通过激光雷达获取周围环境的三维空间模型，与无人机三维点云模型进行对比，定位风力灭火机器人信息； 步骤S3：计算风力灭火机器人到达火点路线长度和时间信息，根据上述信息、火点面积大小以及火势蔓延速度构建以最小受灾程度为目标的路径规划数学模型，具体步骤如下： 步骤S31：应用改进路径规划算法生成到达各个火点的最优路径，其中： 改进路径规划算法的代价函数如下： 其中，表示从起始节点到当前节点的估计成本；为从起始节点到当前节点的实际成本，即从起始节点到当前节点的已走距离或已付出的实际代价；为从当前节点到目标节点的启发式估计成本，即当前节点到目标节点的预计距离；为启发函数权重系数，用于调整启发式估计成本对总代价的影响程度； 步骤S32：根据风力灭火机器人到达火点路线长度和时间、火点面积、火势蔓延速度参数，以最小受灾程度为目标，构建风力灭火机器人目标函数，其中： 目标函数公式如下： 其中，为风力灭火机器人从当前位置到达火点位置的代价值，其中，为风力灭火机器人当前位置集合，，为目标火点位置集合； 所述的公式如下： 其中，为风力灭火机器人从位置到火点的路径长度；为风力灭火机器人从位置到达火点所花费的时间；为火点的面积大小；为火点的火势蔓延速度；、、、为、、和的权重；和为路径时间和火势蔓延速度惩罚项系数； 步骤S4：通过全球卫星导航系统和惯性导航系统融合，获取风力灭火机器人的速度、位置、姿态信息，根据火点信息动态更新规划风力灭火机器人作业路径； 步骤S5：到达目标火点后通过风力灭火机器人搭载的摄像头识别火源，利用火焰检测模型结果计算安全灭火距离，并根据火焰状态动态调整风筒角度进行灭火操作，具体步骤如下： 步骤S51：风力灭火机器人通过搭载摄像头获取火焰区域实时视频，利用YOLO火焰检测模型提取火焰区域、火焰空间位置信息； 步骤S52：基于步骤S51中获取的像素坐标和深度信息，构建风筒角度调整策略，风力灭火机器人根据火焰不同阶段调整灭火风筒的角度与风力；当火焰高度没有显著增加或火焰开始减小时，风筒角度与水平方向平行保持接近0°，风筒对准对火焰顶部进行压制，向上方喷射强风并摆动风筒，吹散热量；当火焰的高度持续减少或火势减弱时，风筒将逐渐移动至火焰底部进行灭火，风筒角度将从0°逐渐增加，最大角度限制为45°，最终指向火焰底部进行切割，迅速扑灭火源； 风筒角度调整策略如下： 其中，表示t时刻风筒与水平方向夹角；表示火焰高度的变化率，即火焰高度在单位时间内的变化量；表示t时刻的火焰高度；为风筒与火焰的水平距离；为灵敏度系数，用于调整风筒角度响应火焰高度变化的灵敏度。

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