[發明專利]無人機仿地飛行航線自動規劃方法、無人機及存儲介質

在審

• 申請號: 202210570286.1
• 申請日: 2022-05-24
• 公開（公告）號: CN114840030A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 周文杰;郭亮;薛松柏;謝瑞強;李昭瑩;石若凌
• 申請（專利權）人: 四川傲勢科技有限公司;北京航空航天大學;浙江吉利控股集團有限公司
• 主分類號: G05D1/12
• 分類號: G05D1/12
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 馮會

1.一種無人機仿地飛行航線自動規劃方法，其特征在于，所述無人機仿地飛行航線自動規劃方法包括：

構建目標飛行任務的目標航跡規劃空間，其中，所述目標飛行任務包括起始節點和目標節點；

基于所述目標航跡規劃空間，提取二維任務飛行剖面；

對所述二維任務飛行剖面進行路徑搜索，得到目標二維航跡，并對目標二維航跡中各個航跡點添加預設航跡高度，得到初始三維軌跡；

根據預設航跡高度調整約束，調整所述初始三維軌跡中各個航跡點的高度，得到無人機仿地飛行航跡。

2.如權利要求1所述的無人機仿地飛行航線自動規劃方法，其特征在于，所述構建目標飛行任務的目標航跡規劃空間的步驟包括：

獲取所述目標飛行任務對應目標區域的地理空間坐標，其中，所述地理空間坐標包括地形經度、地形緯度以及海拔高度；

將所述地理空間坐標轉換至預設構建的目標直角坐標系中的目標坐標位置，其中，所述目標直角坐標系為以所述起始節點為坐標原點構建的坐標系；

將所述目標坐標位置進行三角剖分處理，得到目標剖分結果；

對所述目標剖分結果進行空間插值處理，得到所述目標航跡規劃空間。

3.如權利要求2所述的無人機仿地飛行航線自動規劃方法，其特征在于，所述將所述地理空間坐標轉換至預設構建的目標直角坐標系中的目標坐標位置的步驟包括：

將所述地理空間坐標轉換至預先構建的地心直角坐標系的坐標位置；

選取所述起始節點對應的坐標位置作為參考點，并基于所述參考點構建所述目標直角坐標系；

將所述地心直角坐標系的坐標位置轉換至所述目標直角坐標系對應的目標坐標位置。

4.如權利要求1所述的無人機仿地飛行航線自動規劃方法，其特征在于，所述基于所述目標航跡規劃空間，提取二維任務飛行剖面的步驟包括：

通過預設步長遍歷所述目標航跡規劃空間中的所有節點；

針對每一所述節點，若所述節點對應的海拔高度滿足預設高度條件，則將所述節點作為任務可達節點；若所述節點對應的海拔高度不滿足預設高度條件，則將所述節點作為障礙節點；

基于各所述任務可達節點和各所述障礙節點，形成所述二維任務飛行剖面。

5.如權利要求4所述的無人機仿地飛行航線自動規劃方法，其特征在于，所述對所述二維任務飛行剖面進行路徑搜索，得到目標二維航跡的步驟包括：

基于所述起始節點和所述目標節點，通過A*算法對所述二維任務飛行剖面中各節點進行代價評估，并選取代價最小的航跡路線作為所述目標二維航跡。

6.如權利要求5所述的無人機仿地飛行航線自動規劃方法，其特征在于，所述基于所述起始節點和所述目標節點，通過A*算法對所述二維任務飛行剖面中各節點進行代價評估，并選取代價最小的航跡路線作為所述目標二維航跡的步驟包括：

將所述起始節點作為當前節點，并將所述當前節點放入開open表中；

查詢與所述當前節點相鄰的各任務可達節點，并將各所述任務可達節點放入open表中；

在所述open表中刪除所述當前節點，并將所述當前節點放入關close表中；

從open表中選取從所述起始節點到所述目標節點之間代價最小的任務可達節點作為下一節點，并將所述當前節點設置為所述下一節點的父節點，以及將其余各任務可達節點放入close表中；

將所述下一節點作為當前節點，并返回執行步驟：查詢與所述當前節點相鄰的各任務可達節點，并將各所述任務可達節點放入open表中，直至下一節點為所述目標節點；

從所述目標節點進行迭代回溯至所述起始節點，形成所述目標二維航跡。

7.如權利要求1所述的無人機仿地飛行航線自動規劃方法，其特征在于，所述預設航跡高度調整約束包括爬升率約束、下沉率約束和縱向曲率半徑約束，

所述根據預設航跡高度調整約束，調整所述初始三維軌跡中各個航跡點的高度，得到無人機仿地飛行航跡的步驟包括：

循環遍歷所述初始三維軌跡中各個航跡點，并將高度不滿足所述預設航跡高度調整約束的航跡點進行高度調整，直至所有航跡點滿足預設航跡高度調整約束，得到所述無人機仿地飛行航跡。