[发明专利]一种无人机路径规划方法

说明书

本发明公开了一种无人机路径规划方法，包括：步骤1，设定目标点1，计算无人机到目标点1的目标偏航角θ，使无人机沿指定目标偏航角θ向前运动；步骤2，判断前方有无障碍物：若有则无人机避障后沿当前方向前行；若无则判断实际偏航角与目标偏航角θ的角度差；步骤3，判断是否达到目标点1：若未达目标点1，则回步骤1；否则到步骤4；步骤4，利用激光识别门后判断是否达到目标点2：若到达则无人机向正前方前行；否则判断是否识别到门：若识别到门，则重复前述步骤直到到达目标点2；否则在当前置位搜索门直至识别到门。本发明的有益效果：在航线上探测到障碍物后重新规划新航线，并避开障碍物区域。

技术领域

本发明涉及无人机导航技术领域，具体而言，涉及一种无人机路径规划方法。

背景技术

目前，在无人机技术领域，多半采用的是全球卫星导航系统，只能实现在室外开阔区域的导航及路径规划，完成室外自主导航，进而完成一些简单的飞行任务。而在室内环境中，在遇到突发威胁、随遇目标等情况下，无法实时进行航线调整，尤其在杂乱的建筑物内和障碍遍布的环境下无法实现自主导航飞行，进而无法实现高级别的飞行任务。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种无人机路径规划方法，能在遇到突发威胁、随遇目标等情况下实时航路重规划方法，航线上探测到障碍物，重新规划新航线，避开障碍物区域。

本发明提供了一种无人机路径规划方法，包括：

步骤1，无人机启动，设定目标点1，计算无人机到目标点1的目标偏航角θ，调整实际偏航角使无人机沿指定的目标偏航角θ后向前运动；

步骤2，判断前方有无障碍物：

若有障碍物，无人机避障后沿当前方向前行T秒；

若无障碍物，判断实际偏航角与目标偏航角θ的角度差，当角度差a°时，无人机沿当前方向前行T秒，当角度差不满足a°时，调整实际偏航角使角度差a°，无人机沿当前方向前行T秒；

步骤3，判断是否达到目标点1：

若未达目标点1，则回到步骤1；

若到达目标点1，则进入步骤4；

步骤4，利用激光识别门后判断是否达到目标点2：

若到达目标点2，无人机向正前方继续前行N米，无人机停止运动；

若未到达目标点2，判断是否识别到门：若识别到门，则返回步骤1重复前述步骤直到无人机到达目标点2；若未识别到门，则在当前置位搜索门直至识别到门。

作为本发明进一步的改进，在判断有无障碍物时，利用二维激光束照射到障碍物后的返回值判断其方位，然后通过控制指令驱动无人机调整偏航角从而完成障碍，具体方法如下：

根据二维激光束照射在障碍物上返回的信息，得到照射点的极坐标(θ,r)，其中，r表示激光中心点到照射点的距离，θ表示激光束与Y轴的夹角，定义θ向左为正，θ∈[-35°,35°]，d＝2m表示安全距离；

当r＞d时，无人机前方无障碍物，无人机向前运动；

当r≤d时，根据θ值的大小控制无人机避障：若θ＞0，无人机向左转动直到避开障碍物；若θ≤0，无人机向右转动直到避开障碍物。

作为本发明进一步的改进，在识别门时，根据二维激光束的返回信息，判断并识别门的边缘后计算出门宽并与设定条件做匹配，通过成功匹配的门边缘信息计算出门的中心点位置信息，具体方法如下：

当激光照射到门的边缘时，记照射点A1为门的左边缘，表示激光信号上升沿状态到下降沿状态；记照射点A2为门的右边缘，表示激光信号下降沿状态到上升沿状态；