[發明專利]一種無人機有效飛行路徑障礙點提取方法

有效

• 申請號: 201410245585.3
• 申請日: 2014-06-04
• 公開（公告）號: CN104197940A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 周樹道;王敏;文滋木;劉志華;張水平;馬忠良;常昊天
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍理工大學
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

技術領域

本發明涉及無人機自主航跡規劃領域，尤其涉及一種無人機有效飛行路徑障礙點提取方法。

背景技術

未知環境中，環境信息對無人機而言是不明確的或不充分甚至完全沒有的。僅根據傳感器所獲得的無人機自身狀態信息很容易產生積累誤差，因此由于外部環境信息的匱乏，其中包括環境的表示、環境特征的提取等技術，無人機無法進行精確定位并進行航跡規劃。目前，利用無人機機身上搭載的圖像或是聲學測距傳感器等獲取未知環境的障礙點信息，數據量巨大，并且存在大量無效的障礙點信息，嚴重影響到后續航跡規劃的處理速度和規劃精度。

發明內容

本發明鑒于上述情況而作出，其目的是提供一種無人機有效飛行路徑障礙點提取方法，能夠在預處理過程中提取無人機有效飛行路徑障礙點，極大地減少了數據量，提高了無人機航跡規劃的速度和安全性。

本發明提供一種無人機有效飛行路徑障礙點提取方法，包括步驟：

步驟S1，確定檢測到的障礙點的三維坐標信息。

步驟S2，計算兩兩障礙點之間的空間距離。

步驟S3，剔除非有效路徑的障礙點野值，并提取有效飛行路徑的障礙點。

其中，步驟S1中，所述確定檢測到的障礙點的三維坐標信息包括：

根據無人機上的角度傳感器，姿態傳感器，導航設備以及障礙點檢測傳感器中的至少一種確定檢測到的障礙點的三維坐標信息。

步驟S2中，所述計算兩兩障礙點之間的空間距離包括：

依據幾何關系計算兩兩障礙點之間的空間距離。

進一步地，步驟S3中，所述剔除非有效路徑的障礙點野值，并提取有效飛行路徑的障礙點包括：

步驟S301，判斷檢測到的障礙點是否為無人機前進飛行方向上的障礙點，如果是，則保留該點，進行下步判斷，否則將所述障礙點視為非有效路徑的障礙點野值，予以剔除。

步驟S302，判斷檢測到的障礙點是否為地面上或垂直上空方向上的障礙點，如果是，則保留該點，進行下步判斷，否則將所述障礙點視為非有效路徑的障礙點野值，予以剔除。

步驟S303，判斷檢測到的障礙點與相鄰障礙點之間的幾何距離是否大于無人機橢球體外形輪廓短軸距離，如果是，則保留該點，否則將所述障礙點視為非有效路徑的障礙點野值，予以剔除。

步驟S304，經過上述三步判斷后，將所有得以保留的障礙點作為無一人有效飛行路徑障礙點進行提取，并建立有效路徑障礙點數據庫。

進一步地，步驟S3之后還包括：根據提取的有效飛行路徑的障礙點進行航跡規劃。

本發明能夠在預處理過程中提取無人機有效飛行路徑障礙點，極大地減少了數據量，提高了無人機航跡規劃的速度和安全性。

附圖說明

圖1是本發明的一種無人機有效飛行路徑障礙點提取方法的處理流程示意圖；

圖2是本發明的一種無人機有效飛行路徑障礙點提取方法的子流程處理示意圖；

圖3是本發明的有效路徑障礙點提取示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面結合具體實施方式并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本發明的概念。

本發明提供一種無人機有效飛行路徑障礙點提取方法，能夠在預處理過程中提取無人機有效飛行路徑障礙點，極大地減少了數據量，提高了無人機航跡規劃的速度和安全性。

如圖1，圖2所示，一種無人機有效飛行路徑障礙點提取方法，包括步驟：

步驟S1，根據無人機上的角度傳感器，姿態傳感器，導航設備以及障礙點檢測傳感器中的至少一種確定檢測到的障礙點的三維坐標信息。

步驟S2，依據幾何關系計算兩兩障礙點之間的空間距離。

步驟S3，剔除非有效路徑的障礙點野值，并提取有效飛行路徑的障礙點。

進一步地，步驟S3中，所述剔除非有效路徑的障礙點野值，并提取有效飛行路徑的障礙點包括：

步驟S301，判斷檢測到的障礙點是否為無人機前進飛行方向上的障礙點，如果是，則保留該點，進行下步判斷，否則將所述障礙點視為非有效路徑的障礙點野值，予以剔除。

步驟S302，判斷檢測到的障礙點是否為地面上或垂直上空方向上的障礙點，如果是，則保留該點，進行下步判斷，否則將所述障礙點視為非有效路徑的障礙點野值，予以剔除。