[发明专利]一种航线生成方法、装置、设备和存储介质

说明书

本发明实施例公开了一种航线生成方法、装置、设备和存储介质，所述航线生成方法包括：获取用户设定的航点和无人机的飞行参数，采用直线依次连接航点得到初始航线；以预设速度约束曲线、所述飞行参数中的目标速度以及最大加速度为约束，确定所述初始航线中的航点的飞行速度；以所述目标速度、所述最大加速度以及预设航线偏离值为约束，采用预设平滑策略对确定飞行速度后的初始航线进行非线性优化得到目标航线。本发明实施例将分配航点飞行速度后的初始航线作为非线性优化的初始值，降低了优化难度，避免了优化结果落入局部最优，能够取得光滑性和拟合程度良好的目标航线，保证了按照目标航线执行植保作业的效率和效果。

技术领域

本发明实施例涉及无人机航线规划技术领域，尤其涉及一种航线生成方法、航线生成装置、设备和存储介质。

背景技术

随着无人机技术逐渐成熟，无人机在多个领域得到了广泛应用，例如，无人机可根据预先规划好的航线在植保区域执行植保作业。

目前，针对果树和茶园等种植方式比较特殊的植保区域进行航线规划时，通常使用以下方式，一是采用直线依次连接所有航点生成航线，二是采用多项式曲线拟合所有航点的连线生成航线。

采用第一种方式，航线由多段直线连接而成，存在较多的转向点，无人机需要减速后转向再加速，降低了植保作业的效率，同时也对无人机造成一定的损伤，而采用第二种方式，生成航线时拟合困难，容易落入局部最小值，造成拟合后的航线对航点的拟合程度差，航线与预期的航线偏离值大，无法达到理想的作业效果。

综上，现有技术生成的航线存在航线拟合困难、拟合程度和光滑性不足，造成植保作业效率低和植保效果不理想的问题。

发明内容

本发明提供了一种航线生成方法、航线生成装置、设备和存储介质，以解决现有技术生成的航线存在航线拟合困难、拟合程度和光滑性不足，造成植保作业效率低和植保效果不理想的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种航线生成方法，包括：

获取用户设定的航点和无人机的飞行参数，所述飞行参数包括所述无人机的目标速度和最大加速度；

采用直线依次连接航点得到初始航线；

以预设速度约束曲线、所述目标速度以及所述最大加速度为约束，确定所述初始航线中的航点的飞行速度；

以所述目标速度、所述最大加速度以及预设航线偏离值为约束，采用预设平滑策略对确定飞行速度后的初始航线进行非线性优化得到目标航线。

可选地，所述以预设速度约束曲线、所述目标速度以及所述最大加速度为约束，确定所述初始航线中的航点的飞行速度，包括：

设置第一个航点和最后一个航点的飞行速度为0；

从所述第一个航点开始，以梯形速度约束曲线、所述目标飞行速度以及所述最大加速度为约束进行前向迭代，依次确定所述第一个航点后各个航点前向迭代后的初始飞行速度；

从所述最后一个航点开始，以梯形速度约束曲线、所述目标飞行速度以及所述最大加速度为约束进行后向迭代，依次对所述最后一个航点之前的各个航点前向迭代后的初始飞行速度进行调整，得到航点的最终飞行速度。

可选地，所述从所述第一个航点开始，以梯形速度约束曲线、所述目标飞行速度以及所述最大加速度为约束进行前向迭代，依次确定所述第一个航点后各个航点的初始飞行速度，包括：

按照所述第一个航点到所述最后一个航点的顺序，确定目标航点，所述目标航点具有初始速度；

采用预设速度增量对所述目标航点的初始飞行速度进行迭代；

每次迭代后，基于所述目标飞行速度、所述最大加速度以及所述目标航点迭代后的初始飞行速度建立第一约束条件和第二约束条件；