[發(fā)明專利]一種地質(zhì)勘探航跡規(guī)劃方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710740776.0
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107478233B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉振燾;吳敏;劉小波;范業(yè)鑫;胡江南;楊帆
• 申請（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 武漢知產(chǎn)時代知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42238
• 代理人: 龔春來

本發(fā)明涉及一種地質(zhì)勘探航跡規(guī)劃方法，包括：根據(jù)數(shù)字地圖信息，確定非重點勘探區(qū)域和重點勘探區(qū)域，其中，重點勘探區(qū)域包括m個勘探單元，m≥1，m為整數(shù)。根據(jù)代價函數(shù)，確定載有高光譜儀的多旋翼無人機從起始點到重點勘探區(qū)域的第一最優(yōu)航跡線，并得到第一最優(yōu)航跡線對應(yīng)的勘探單元。根據(jù)代價函數(shù)和勘探單元，確定多旋翼無人機對m個勘探單元的勘探順序。根據(jù)m個勘探單元、勘探順序和代價函數(shù)，確定多旋翼無人機在每一個勘探單元內(nèi)的最優(yōu)勘探路線以及在重點勘探區(qū)域的勘探終點。根據(jù)代價函數(shù)，確定多旋翼無人機從勘探終點到起始點的第二最優(yōu)航跡線，完成地質(zhì)勘探航跡規(guī)劃。本發(fā)明提高了無人機地質(zhì)勘探的效率和精確度，降低了勘探成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航跡規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種地質(zhì)勘探航跡規(guī)劃方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，我國民用無人機正處于高速發(fā)展階段，民用無人機的使用率越來越高。其中，固定翼無人機多被用于地質(zhì)方面，在植被研究、地質(zhì)調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測等方面發(fā)揮了重要的作用，能夠幫助我們盡早獲得詳盡的信息，從而有效減少損失。固定翼無人機遙感是以固定翼無人機為飛行平臺搭載傳感器設(shè)備獲取地面信息的遙感方式，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，地質(zhì)環(huán)境承受著人類強烈的改造與破壞活動，地質(zhì)災(zāi)害與地質(zhì)環(huán)境問題日漸嚴重，地質(zhì)環(huán)境快速而全面地監(jiān)測成為當前頗為緊迫的問題，無人機遙感彌補了衛(wèi)星遙感和普通航空遙感時效性不強、缺乏機動靈活性、受限于天氣條件、很難獲取云下影像的不足。

目前，無人機低空攝影測量技術(shù)已經(jīng)在基礎(chǔ)地理信息更新、確權(quán)登記發(fā)證、國土資源調(diào)查、工程測量、環(huán)境保護等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了良好的效果。無人機低空攝影測量可快速獲取精度較高的數(shù)字高程模型 (DEM)和數(shù)字正射影像圖(DOM)，將無人機低空攝影測量技術(shù)應(yīng)用于露天礦山開采監(jiān)測中，可以從空中監(jiān)視、無人到達目標區(qū)可以取證，有效地實現(xiàn)監(jiān)管。與其它監(jiān)測方法相比，無人機低空攝影測量技術(shù)具有不可比擬的。

但固定翼無人機在地質(zhì)勘探方面存在以下缺點：固定翼無人機沒法懸停，對場地環(huán)境要求較高，而礦區(qū)受到露天礦山開采方式等因素的影響，地形復(fù)雜，極不規(guī)則，部分區(qū)域難以抵達，因此，使用固定翼無人機進行地質(zhì)勘探極為不便；由于無人機的可操控距離遠，導(dǎo)致用人眼無法判斷無人機具體的飛行狀態(tài)，如飛行方向、飛行距離等，加之缺乏對無人直升機在露天礦區(qū)的飛行航跡進行合理有效的規(guī)劃，導(dǎo)致操作人員所選飛行路徑并非最優(yōu)，甚至由于環(huán)境條件惡劣，導(dǎo)致無人機易發(fā)生墜毀；礦區(qū)范圍較大，導(dǎo)致作業(yè)成本升高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種地質(zhì)勘探航跡規(guī)劃方法及系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無人機地質(zhì)勘探成本高、精度不高的技術(shù)問題。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種地質(zhì)勘探航跡規(guī)劃方法，包括以下步驟：

步驟1、根據(jù)數(shù)字地圖信息，確定非重點勘探區(qū)域和重點勘探區(qū)域，其中，所述重點勘探區(qū)域包括m個勘探單元，m≥1，m為整數(shù)；

步驟2、根據(jù)代價函數(shù)，確定載有高光譜儀的多旋翼無人機從起始點到所述重點勘探區(qū)域的第一最優(yōu)航跡線，并得到所述第一最優(yōu)航跡線對應(yīng)的勘探單元；

步驟3、根據(jù)所述代價函數(shù)和所述勘探單元，確定所述多旋翼無人機對所述m個勘探單元的勘探順序；

步驟4、根據(jù)所述m個勘探單元、所述勘探順序和所述代價函數(shù)，確定所述多旋翼無人機在每一個所述勘探單元內(nèi)的最優(yōu)勘探路線以及在所述重點勘探區(qū)域的勘探終點；

步驟5、根據(jù)所述代價函數(shù)，確定所述多旋翼無人機從所述勘探終點到所述起始點的第二最優(yōu)航跡線，完成地質(zhì)勘探航跡規(guī)劃。