[發明專利]一種無人機全覆蓋式路徑規劃方法

在審

• 申請號: 202010312645.4
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111580549A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 王方正;冀杰
• 申請（專利權）人: 王方正
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10;G01C21/20
• 代理公司: 北京知呱呱知識產權代理有限公司 11577
• 代理人: 白袖龍

本發明實施例公開了一種無人機全覆蓋式路徑規劃方法，所述方法為：確定無人機要進行的覆蓋式飛行范圍，在路徑規劃的范圍的外圍邊緣選取多個邊界點；獲取邊界點的經緯度坐標，將經緯度坐標換算成單位長度相等的橫縱坐標；取邊界點與覆蓋式飛行范圍中心點的連線，無人機在連線上進行螺旋巡航，直至完全覆蓋所有范圍；或通過相鄰兩個邊界點進行連線，求出所選范圍橫向移動長度，在橫向移動長度上取等分點與邊界點連線得到交點，連接交點進行蛇形巡航，直至覆蓋所有范圍；將依次連接的各點的坐標取出，存儲并發送給無人機的控制器，實現無人機的全覆蓋式路徑規劃。本發明解決了現有無人機全覆蓋路徑規劃復雜、誤差大、精度低的問題。

技術領域

本發明實施例涉及無人機控制領域，具體涉及一種無人機全覆蓋式路徑規劃方法。

背景技術

在很多場景中需要無人機在某個固定范圍內進行全覆蓋式巡航，即飛行軌跡可以填充滿整片區域。例如：用無人機對某一范圍內的農作物進行全范圍噴藥，將全部地區噴灑后才算完成工作。

目前全覆蓋式路徑規劃的方法主要為兩種，一是手動規劃路線，缺點為對于較大范圍的地區，當線路密集時，手動規劃過于繁瑣且存在較大誤差；二是在無人機行走過程中自行規劃路線，缺點為有較大的不確定性，無法準確預知無人機的行走路線。

發明內容

為此，本發明實施例提供一種無人機全覆蓋式路徑規劃方法，以解決現有無人機全覆蓋路徑規劃復雜、誤差大、精度低的問題。

為了實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：

本發明實施例公開了一種無人機全覆蓋式路徑規劃方法，所述方法為：

確定無人機要進行的覆蓋式飛行范圍，在路徑規劃的范圍的外圍邊緣選取多個邊界點；

獲取邊界點的經緯度坐標，將經緯度坐標換算成單位長度相等的橫縱坐標；

取邊界點與覆蓋式飛行范圍中心點的連線，無人機在連線上進行螺旋巡航，直至完全覆蓋所有范圍；

或通過相鄰兩個邊界點進行連線，求出所選范圍橫向移動長度，在橫向移動長度上取等分點與邊界點連線得到交點，連接交點進行蛇形巡航，直至覆蓋所有范圍；

將依次連接的各點的坐標取出，存儲并發送給無人機的控制器，實現無人機的全覆蓋式路徑規劃。

進一步地，所述無人機要進行的覆蓋式飛行范圍的周長為s米，每隔x米距離選取一個邊界點，共選取i個點，通過定位系統獲取i個點的經緯度坐標，(j1，w1)、(j2，w2)……(ji，wi)，然后將經緯度坐標轉換為單位長度相等的橫縱坐標，k∈(1～i)，

x_k＝j_k×cosw_k、

y_k＝w_k。

進一步地，所述邊界點計算出覆蓋式飛行范圍中心點，中心點作為飛行路徑的起點，中心店的坐標為(x_z，y_z)，

進一步地，所述中心點與各個邊界點進行連線，每條線的長度分別為R1、R2……Ri，R_max等于其中最長的連接線的長度，按照所需要的路徑填充密度，無人機經過時的覆蓋范圍為π×r²，設置螺旋巡航j圈，其中：

進一步地，所述中心點與各個邊界點連接的i條連接線進行j等分，取每一個等分點作為路徑點，x[k,q]和y[k,q]為路徑點[k,q]的橫縱坐標，k∈(1～i)，q∈(1～j)，