[发明专利]一种无人机全覆盖式路径规划方法

说明书

本发明实施例公开了一种无人机全覆盖式路径规划方法，所述方法为：确定无人机要进行的覆盖式飞行范围，在路径规划的范围的外围边缘选取多个边界点；获取边界点的经纬度坐标，将经纬度坐标换算成单位长度相等的横纵坐标；取边界点与覆盖式飞行范围中心点的连线，无人机在连线上进行螺旋巡航，直至完全覆盖所有范围；或通过相邻两个边界点进行连线，求出所选范围横向移动长度，在横向移动长度上取等分点与边界点连线得到交点，连接交点进行蛇形巡航，直至覆盖所有范围；将依次连接的各点的坐标取出，存储并发送给无人机的控制器，实现无人机的全覆盖式路径规划。本发明解决了现有无人机全覆盖路径规划复杂、误差大、精度低的问题。

技术领域

本发明实施例涉及无人机控制领域，具体涉及一种无人机全覆盖式路径规划方法。

背景技术

在很多场景中需要无人机在某个固定范围内进行全覆盖式巡航，即飞行轨迹可以填充满整片区域。例如：用无人机对某一范围内的农作物进行全范围喷药，将全部地区喷洒后才算完成工作。

目前全覆盖式路径规划的方法主要为两种，一是手动规划路线，缺点为对于较大范围的地区，当线路密集时，手动规划过于繁琐且存在较大误差；二是在无人机行走过程中自行规划路线，缺点为有较大的不确定性，无法准确预知无人机的行走路线。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种无人机全覆盖式路径规划方法，以解决现有无人机全覆盖路径规划复杂、误差大、精度低的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明实施例公开了一种无人机全覆盖式路径规划方法，所述方法为：

确定无人机要进行的覆盖式飞行范围，在路径规划的范围的外围边缘选取多个边界点；

获取边界点的经纬度坐标，将经纬度坐标换算成单位长度相等的横纵坐标；

取边界点与覆盖式飞行范围中心点的连线，无人机在连线上进行螺旋巡航，直至完全覆盖所有范围；

或通过相邻两个边界点进行连线，求出所选范围横向移动长度，在横向移动长度上取等分点与边界点连线得到交点，连接交点进行蛇形巡航，直至覆盖所有范围；

将依次连接的各点的坐标取出，存储并发送给无人机的控制器，实现无人机的全覆盖式路径规划。

进一步地，所述无人机要进行的覆盖式飞行范围的周长为s米，每隔x米距离选取一个边界点，共选取i个点，通过定位系统获取i个点的经纬度坐标，(j1，w1)、(j2，w2)……(ji，wi)，然后将经纬度坐标转换为单位长度相等的横纵坐标，k∈(1～i)，

x_k＝j_k×cosw_k、

y_k＝w_k。

进一步地，所述边界点计算出覆盖式飞行范围中心点，中心点作为飞行路径的起点，中心店的坐标为(x_z，y_z)，

进一步地，所述中心点与各个边界点进行连线，每条线的长度分别为R1、R2……Ri，R_max等于其中最长的连接线的长度，按照所需要的路径填充密度，无人机经过时的覆盖范围为π×r²，设置螺旋巡航j圈，其中：

进一步地，所述中心点与各个边界点连接的i条连接线进行j等分，取每一个等分点作为路径点，x[k,q]和y[k,q]为路径点[k,q]的横纵坐标，k∈(1～i)，q∈(1～j)，