[发明专利]一种植保无人机精准覆盖航迹规划方法及系统

权利要求书

1.一种植保无人机精准覆盖航迹规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：提取待作业区域边界的坐标信息和无人机喷幅，对边界坐标数组进行处理；

步骤2：将坐标系旋转至与其中一条作业区域边界平行，定义该条作业区域边界为作业起始边，构造往复式覆盖航迹规划方式的辅助线，得出辅助线与作业区域边界的交点和作业路径内的横坐标极值；

步骤3：基于各个横坐标极值信息，依次规划出航线的起点、转弯点和航线终点，直至完成所有作业方向下的航线规划；所述步骤3包括：

步骤3.1：对航线的起点进行规划：

步骤3.1.1：求解出作业路径边界线与作业区域边界线的交点和作业路径内部包含的所有作业区域顶点，比较作业区域顶点的X轴坐标值，得出横坐标的最大值x_max和最小值x_min；

步骤3.1.2：定义横坐标反极值x_e0，当起始作业方向与X轴同向时，x_e0=x_min；当起始作业方向与X轴反向时，x_e0=x_max；

步骤3.1.3：令x₁=x_e0，y₁=y₀+0.5λd，其中y₀为作业起始边的纵坐标，d为无人机喷幅，λ为平移系数，当作业起始边的纵坐标为所有顶点纵坐标的最小值时，令平移系数λ=1，代表辅助线沿着Y轴正方向平移；当作业起始边的纵坐标为所有顶点纵坐标的最大值时，令平移系数λ=-1，代表辅助线沿着Y轴负方向平移；则P₁(x₁,y₁)点即为航线的起点；

步骤3.2：对航线的转弯点进行规划，包括：

步骤3.2.1：对航线的普通转弯点进行规划：

步骤3.2.1.1：当无人机进入转弯位置的作业方向与X轴同向时，定义横坐标正极值x_e=x_max；当无人机进入转弯位置的作业方向与X轴反向时，定义横坐标正极值x_e=x_min；

步骤3.2.1.2：求解下作业路径内的横坐标极值x_e1和上作业路径内的横坐标极值x_e2；

步骤3.2.1.3：通过x_e1和x_e2求解最小平行四边形的上下顶点；

步骤3.2.2：对航线的最后一次转弯点进行规划：

当最后一条辅助线与待作业区域之间有交点时，转弯点求解方式与普通转弯点相同；

当最后一条辅助线与待作业区域之间无交点时，求解上作业路径和下作业路径内顶点索引号，根据x_e1和 x_e2及上作业路径和下作业路径内顶点索引号求解转弯点坐标；

步骤3.3：对航线终点进行规划：

比较最后一条作业路径边界线与作业区域边界的交点和其内部包含的所有作业区域边界顶点的横坐标，得出横坐标正极值x_em，则x_m=x_em，航线结束点为P_m（x_m，y_m），y_m=y_m-1，m≥2；

步骤4：将坐标系旋转回原位置，转换规划出航线的起点、转弯点和航线终点坐标。