[发明专利]一种无人机室内路径跟踪方法及装置

权利要求书

1.一种无人机室内路径跟踪方法，其特征在于，所述方法包括：

将无人机的规划轨迹分段为多段路径，并确定每段路径的终点为大目标点；

将每段路径微分为多段微分路径，并确定每段微分路径的终点为微目标点；

按照预定速率，获取所述无人机飞向所述规划轨迹的终点过程中所处的当前位置，与所述微目标点中待比较微目标点的位置的路程差；

若所述路程差大于预设路程差，则调整所述无人机飞向所述待比较微目标点的飞行时间，得到调整后飞行时间，所述调整后飞行时间用于对所述路程差进行补偿；

在所述调整后飞行时间内，控制所述无人机飞向所述待比较微目标点；

在所述待比较微目标点不为与每个大目标点处于同一位置的最后一个微目标点，并且所述路程差小于所述预设路程差的情况下，调整所述无人机飞向所述微目标点中下一待比较微目标点的速率，得到调整后速率，所述调整后速率用于对所述路程差进行补偿；其中，通过将所述路程差与飞行所述路程差所需的时间的比值，确定所述无人机飞向所述待比较微目标点时速率上存在的误差；利用比例积分微分PID控制所述误差的反馈，利用所述误差调整所述无人机飞向所述待比较微目标点的速率，得到调整后速率；

采用所述调整后速率，控制所述无人机飞向所述下一待比较微目标点。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将每段路径微分为多段微分路径，包括：

利用比例积分微分PID控制，将每段路径微分为多段微分路径。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用比例积分微分PID控制所述误差的反馈，利用所述误差调整所述无人机飞向所述待比较微目标点的速率，得到调整后速率，包括：

若利用所述误差调整所述无人机飞向所述待比较微目标点的速率，大于所述无人机的最大速率，则将所述无人机的最大速率，确定为调整后速率；

若利用所述误差调整所述无人机飞向所述待比较微目标点的速率，小于所述无人机的最大速率，则获得调整后速率。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将无人机的规划轨迹分段为多段路径，并确定每段路径的终点为大目标点之前，所述方法还包括：

从采用编队飞行算法对所有无人机编队规划的飞行轨迹中，获取每个无人机的规划轨迹，所述每个无人机的规划轨迹分别为一个飞机轨迹；

在所述无人机为主无人机的情况下，在所述按照预定速率，获取所述无人机飞向所述规划轨迹的终点过程中所处的当前位置，与所述微目标点中待比较微目标点的位置的路程差之后，所述方法还包括：

利用所述路程差，采用所述编队飞行算法生成第一控制指令，传输至所述主无人机；

利用所述第一控制指令，确定所有主无人机之间的相对位置；

在所述无人机为从无人机的情况下，在所述按照预定速率，获取所述无人机飞向所述规划轨迹的终点过程中所处的当前位置，与所述微目标点中待比较微目标点的位置的路程差之后，所述方法还包括：

利用所述路程差，采用所述编队飞行算法生成第二控制指令，传输至所述主无人机；

采用分布式编队控制方法，控制所述主无人机发送所述第二控制指令至所述从无人机；

利用所述第二控制指令，确定所述从无人机与所有主无人机之间的相对位置。

5.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当在预设时间段内检测不到所述无人机处于预设地面边界标签的位置内时，获取在所述预设时间段内的无人机的预存储导航信息；

从所述预存储导航信息中，确定所述预设时间段内之前的预定时间段内，能够检测所述无人机最后一时刻处于所述预设地面边界标签的位置内，及处于所述预设地面边界标签的位置内同一时刻的边界速率；

利用本时刻与下一时刻之间的时长和所述边界速率，预测所述无人机的下一时刻的位置，是否处于所述预设地面边界标签的位置外；

若预测所述无人机的下一时刻的位置是处于预设地面边界标签的位置外，则控制所述无人机按照所述边界速率的反方向回退至处于所述预设地面边界标签的位置内，并且寻找所述无人机的当前位置最近的微目标点。