[发明专利]一种适用于光电载荷无人机系统的任务航线自动规划方法

说明书

本发明提供了一种适用于光电载荷无人机系统的任务航线自动规划方法，根据给定的目标区域信息，自动生成任务航线引导无人机执行光电侦察任务，若侦察目标点，则进入定点模式的航线，若侦察目标区域，则进入弓形模式的航线。本发明提出一种适用于光电载荷无人机系统的任务航线规划方法，与之前的手动航线规划方式相比，利用了已知的目标区域和目标点信息，计算出航点信息，提高了规划航线的精确度；同时本发明在给定了目标区域和目标点的参数后自动生成任务规划航线，免除了操作员在图上作业的不便，极大地提高了光电载荷任务规划的效率。

技术领域

本发明涉及无人机任务规划领域，更具体地说，是指一种适用于无人机系统的任务航线规划方法。

背景技术

无人机的主要任务之一就是侦察和监视，侦察无人机快速发展成为了无人机机的主力军，需要根据侦察的目标和范围进行航线规划，以便使机载侦察设备采集到需要的侦察信息，从而为其它武器协同作战提供保障。

最基本的航线规划方法是通过无人机系统地面控制站软件在数字地图上设置航程点形成航线，然后将规划的航线信息通过无线电数据链上传至飞机，再由机载导航系统控制飞机沿航线飞行。

这种人工手动规划任务航线，费时费力且精确度不高，难以适应飞行时快速任务航线规划的需要。

目前未见相关的光电载荷无人机系统任务航线自动规划方法。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种适用于光电载荷无人机系统的任务航线自动规划方法，根据给定的目标区域信息，自动生成任务航线引导无人机执行光电侦察任务。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案的步骤如下：

步骤1：根据上级指挥员下达的光电载荷无人机执行的侦察任务，确定任务对象是侦察目标点还是侦察目标区域，选择执行的任务模式，若侦察目标点，则进入定点模式规划流程，进入步骤2；若侦察目标区域，则进入弓形模式规划流程，即进入步骤3；

步骤2：若为定点模式，则依据以下步骤进行：

步骤2.1：接受侦察任务目标参数输入：驶入目标区域A点经纬度坐标(L_A，B_A)，驶出目标区域B点经纬度坐标(L_B，B_B)，侦察目标点T点经纬度(L_T，B_T)，海拔高度为H_T，无人机在执行侦察任务时相对目标区域的高度为h，无人机围绕目标点作圆周飞行时的盘旋圆的半径为R_T，目标区域为长方形，由上级指挥控制系统下传目标区域的长、宽、以及中心点参数；

步骤2.2：将A点经纬度坐标(L_A，B_A)转换为平面直角坐标下的位置(X_A，Y_A)，将B点经纬度坐标(L_B，B_B)转换为平面直角坐标下的位置(X_B，Y_B)，将侦察目标点T点经纬度(L_T，B_T)，转换为平面直角坐标下的位置(X_T，Y_T)，根据三点的位置计算出A点至T点的距离D_AT以及B点至T点的距离D_BT：

步骤2.3：通过A点作盘旋圆的切线，切点为S点，通过B点作盘旋圆的切线，切点为E点，计算A点至S点的距离D_AS以及B点至E点的距离D_BE：

步骤2.4：A点与目标点T点连线的方向角为α，线段AT与AS形成的夹角为Δα，同样B点与目标点T点连线的方向角为β，线段BT与BE形成的夹角为Δβ，则：