[发明专利]基于凹多边形扫描区域的无人船路径规划方法及系统

权利要求书

1.一种基于凹多边形扫描区域的无人船路径规划方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

A.获取电子地图以及测绘任务信息，并将所述电子地图添加到无人船航迹规划系统中；

B.根据测绘任务信息确定待测区域，根据待测区域通过点击所述电子地图上相应位置的方式选取多个点，并按照所述多个点的取点顺序依次将每相邻的两个点用直线连接起来，在XY坐标轴上自动生成一凹多边形扫描区域；

C.将所述凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域；获取用户根据无人船的最大扫描范围设定的扫描线间隔，根据获取的扫描线间隔在各所述子多边形扫描区域内生成平行于X轴的扫描线；

D.设定所述多个子多边形扫描区域的扫描顺序，根据设定的多个子多边形扫描区域的扫描顺序以及各子多边形扫描区域内生成的扫描线，得到所述无人船进行测绘的扫描路径；

所述步骤C中，将所述凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域的具体方法为：

确定所述凹多边形扫描区域的中心点，沿所述中心点生成一条垂直于所述X轴的垂直分割线；然后利用平行于X轴的扫描线与所述凹多边形扫描区域的上下凹顶点分别求交点，并根据各所述交点分别生成平行于X轴的分割线，从而将所述凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域；

确定所述凹多边形扫描区域中心点的具体方法为：

求取所述凹多边形扫描区域最左顶点和最右顶点在X轴值的平均值作为中心点的X轴坐标值，求取所述凹多边形扫描区域最上顶点和最下顶点在Y轴值的平均值作为中心点的Y轴坐标值,确定所述中心点；

所述步骤D中，设定所述多个子多边形扫描区域的扫描顺序为通过水流方式进行设定,其具体方法为：

若所述垂直分割线的左右两侧均存在划分的子多边形扫描区域，且左右两侧的子多边形扫描区域距离所述垂直分割线的距离相同，则对所述多个子多边形扫描区域按照从左往右、从下往上的顺序进行扫描；若所述垂直分割线的左右两侧均存在划分的子多边形扫描区域，且左右两侧的子多边形扫描区域距离所述垂直分割线的距离不同，则先扫描距离所述垂直分割线近的子多边形扫描区域，然后再扫描距离所述垂直分割线远的子多边形扫描区域，并按照从下往上的顺序扫描多个子多边形扫描区域。

2.根据权利要求1所述的无人船路径规划方法，其特征在于，

在扫描所述垂直分割线左右两侧且位于所述垂直分割线下端的子多边形扫描区域时，在当前子多边形扫描区域扫描完成后，沿下一所述子多边形扫描区域的边界线走向其顶点后再扫描该下一子多边形扫描区域。

3.根据权利要求1所述的无人船路径规划方法，其特征在于，

在扫描所述垂直分割线左右两侧且位于所述垂直分割线上端的子多边形扫描区域时，在当前子多边形扫描区域扫描完成后，沿所述当前子多边形扫描区域的边界线走向其顶点后再扫描下一子多边形扫描区域。

4.一种基于凹多边形扫描区域的无人船路径规划系统，其特征在于，所述系统包括：

获取模块：用于获取电子地图以及测绘任务信息，并将所述电子地图添加到无人船航迹规划系统中；

扫描区域构建模块：用于根据测绘任务信息确定待测区域，根据待测区域通过点击所述电子地图上相应位置的方式选取多个点，并按照所述多个点的取点顺序依次将每相邻的两个点用直线连接起来，在XY坐标轴上自动生成一凹多边形扫描区域；

路径规划模块：用于将所述凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域；获取用户根据无人船的最大扫描范围设定的扫描线间隔，根据获取的扫描线间隔在各所述子多边形扫描区域内生成平行于X轴的扫描线；以及设定所述多个子多边形扫描区域的扫描顺序，根据设定的多个子多边形扫描区域的扫描顺序以及各子多边形扫描区域内生成的扫描线，得到所述无人船进行测绘的扫描路径；

所述路径规划模块将所述凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域，具体是：

确定所述凹多边形扫描区域的中心点，沿所述中心点生成一条垂直于所述X轴的垂直分割线；然后利用一平行于X轴的扫描线与所述凹多边形扫描区域的上下凹顶点分别求交点，并根据各所述交点分别生成平行于X轴的分割线，从而将所述凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域；

所述路径规划模块确定所述凹多边形扫描区域的中心点，具体为：

求取所述凹多边形扫描区域最左顶点和最右顶点在X轴值的平均值作为中心点的X轴坐标值，求取所述凹多边形扫描区域最上顶点和最下顶点在Y轴值的平均值作为中心点的Y轴坐标值,确定所述中心点；

所述路径规划模块通过水流方式设定所述多个子多边形扫描区域的扫描顺序，具体为：

若所述垂直分割线的左右两侧均存在划分的子多边形扫描区域，且左右两侧的子多边形扫描区域距离所述垂直分割线的距离相同，则对所述多个子多边形扫描区域按照从左往右、从下往上的顺序进行扫描；若所述垂直分割线的左右两侧均存在划分的子多边形扫描区域，且左右两侧的子多边形扫描区域距离所述垂直分割线的距离不同，则先扫描距离所述垂直分割线近的子多边形扫描区域，然后再扫描距离所述垂直分割线远的子多边形扫描区域，并按照从下往上的顺序扫描多个子多边形扫描区域。