[發明專利]一種無人機建筑物繞飛巡檢航線規劃方法

在審

• 申請號: 201710115274.9
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN106871903A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 楊守斌;馬培娜;潘偉;姜錦子;于登昌;婁杰
• 申請（專利權）人: 青島薩納斯智能科技股份有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于無人機航線規劃技術領域，具體地說涉及一種無人機建筑物繞飛巡檢航線規劃方法。

背景技術

目前，無人機技術快速發展。無人機正在被應用在越來越多的領域。無人機定位技術的成熟使得無人機自動飛行成為現實。

當下在很多領域，很多場景都要對無人機的航線進行規劃，有關道路、海洋巡檢路線的規劃算法已趨于成熟，但對于建筑物的繞飛巡檢航線規劃方面，尚無有效方法。

基于此，本發明提出一種無人機建筑物繞飛巡檢航線規劃方法，解決無人機在對建筑物外表進行全面巡檢的自動逐層繞飛的問題。

發明內容

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種無人機建筑物繞飛巡檢航線規劃方法，其包括以下的步驟：

（1）獲取目標建筑物及無人機作業數據，記為建筑物長a米，寬b米，高C米；無人機作業距離建筑物寬度為m米，作業高幅為n米；

（2）確定無人機的起飛點，以此起飛點作為原點建立坐標系；

（3）將無人機的航線拆分成若干繞飛平面，獲取每個繞飛平面中無人機的拐點及爬升點坐標；

（4）根據每個繞飛平面中無人機的拐點及爬升點坐標確定巡檢航線。

進一步，步驟（2）中，具體方法如下：將立體坐標系，轉化為兩個平面直角坐標系；第一直角坐標系以無人機的起飛點作為原點，平行于建筑物的長寬分別做x軸，y軸；第二直角坐標系以無人機起飛點作為原點，平行于無人機爬升軸為Y軸，平行于建筑物長為X軸。

進一步，步驟（3）中，具體方法如下：

根據建筑物高度與無人機作業高幅確定繞飛平面，則無人機需要有c/n個飛行平面才能繞飛覆蓋建筑物，設第i個繞飛平面的第一拐點記為d1i，第二拐點記為d2i，第三拐點記為d3i，爬升點坐標記為pi，則

d11(a+2m,m,n), d21(a+2m,b+2m,n), d31(0,b+2m,n),p1(0,0,n) i=1

d12(a+2m,m,2n), d22(a+2m,b+2m,2n), d32(0,b+2m,2n),p2(0,0,2n) i=2

d13(a+2m,m,3n), d23(a+2m,b+2m,3n), d33(0,b+2m,3n),p3(0,0,3n) i=3

……

d1i(a+2m,m,in),d2i(a+2m,b+2m,in),d3i(0,b+2m,in),pi(0,0,in) i=c/n。

本發明的有益效果是：

本發明解決了無人機自動繞飛建筑物的航線規劃問題，本算法能夠根據建筑物的外形，高度，根據任意某個作業方向，規劃出合適的作業航線，或者指定作業方向的情況下，給出航線規劃。能夠有效提高無人機的工作效率，減少人為操作帶來的誤差和重復覆蓋。能夠有效的降低無人機在繞飛建筑物進行巡檢時的人工操作成本。

附圖說明

圖1是本發明第一直角坐標系示意圖；

圖2是本發明第二直角坐標系示意圖；

圖3是本發明無人機繞飛平面航線示意圖；

圖4是本發明無人機爬升示意圖。

具體實施方式

為了使本領域的人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合本發明的附圖，對本發明的技術方案進行清楚、完整的描述，基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的其它類同實施例，都應當屬于本申請保護的范圍。

本發明設計了一種無人機建筑物繞飛巡檢航線規劃方法，首行獲取目標建筑物及無人機作業數據，記為建筑物長a米，寬b米，高C米；無人機作業距離建筑物寬度為m米，作業高幅為n米。由于無人機建筑物外表巡檢繞飛作業是一種往復上升覆蓋運動，每一條作業航線都獨立對應著一塊高度為n(無人機巡檢幅高)的子作業區域，因此可以通過劃分子作業區域來獲取無人機的作業航線。無人機的飛行作業規律是繞建筑物平行飛行一周后爬升一定高度之后繼續平行飛行。根據此飛行規律，可以將飛行場景的立體坐標系，轉化為兩個平面直角坐標系。第一個直角坐標系以無人機的起飛點作為原點，平行于建筑物的長寬分別做x軸，y軸。

第二個直角坐標系逸無人機起飛點作為原點，平行于無人機爬升軸為Y軸，平行于建筑物長為X軸。