[发明专利]无人机三维可视化避障方法及系统

说明书

本发明提供的无人机三维可视化避障方法及系统，通过吊舱采用倾斜摄影技术采集飞行航线中障碍物信息；将无人机采集的障碍物信息创建高精度三维地图模型；将三维地图模型与无人机地面站控制平台进行通信连接；根据无人机飞行任务及三维地图模型上障碍物信息设定无人机飞行航线无人机与无人机地面站控制平台交互，根据无人机飞行航线实现自主导航避障飞行，无人机依据三维地图模型上的障碍物信息进行制定飞行航线，相当于在障碍物上方形成一道电子闸栏，无人机在障碍物上方进行低空飞行，自主执行飞行任务。在低空自主飞行时，不会受地形起伏的影响，无人机自主匹配对低高度飞行，不会因为飞行过低而撞山或建筑物等，保证飞行安全。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别涉及无人机三维可视化避障方法及系统。

背景技术

近年来，无人机空中作业越来越普遍，已被广泛应用于各种场合，如航拍摄影、电力巡检、环境监测、森林防火、灾情巡查、防恐救生、军事侦查等场合，其有效克服了有人驾驶飞机在空中作业时的种种不足，降低了维护和采购成本，并且增加了作业的灵活性和适应性。但是，无人机在飞行过程中往往面临着山脉、建筑物、树木和输电线路等有形障碍物及复杂的地图环境的安全威胁，以及受到禁飞区、危险区等无形障碍物的约束。因此，避障飞行对于无人机具有非常重要的意义，是无人机完成复杂、多功能高难度动作的前提条件。

传统的无人机使用前视摄像头进行障碍物检测和SLAM建图与定位，通过地面站将预设航线传输至无人机后，无人机在飞行过程中进行自动导航避障。这种方式简单易行，但是建图精度差、容易受到外界环境的干扰。如果避障飞行航线出现错误，进而可能导致无人机失控炸机的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无人机三维可视化避障方法及系统，旨在解决现有技术中无人机自动导航避障建图精度差、容易受到外界环境的干扰，进而可能导致无人机失控炸机等技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为提供无人机三维可视化避障方法，包括如下步骤：

S10)、无人机上安装吊舱；在飞行过程中，通过吊舱采用倾斜摄影技术采集飞行航线中障碍物信息；

S20)、将无人机采集的障碍物信息创建高精度三维地图模型；

S30)、根据三维地图模型单独对每个障碍物进行编辑标注；

S40)、将三维地图模型与无人机地面站控制平台进行通信连接；

S50)、根据无人机飞行任务及三维地图模型上障碍物信息设定无人机飞行航线；

S60)、无人机与无人机地面站控制平台交互，根据无人机飞行航线实现自主导航避障飞行。

进一步的，所述S20)步骤中，根据无人机采集的障碍物信息利用计算机视觉、图形图像处理和数据库技术进行可视化三维地图建模。

进一步的，所述S30)步骤中，障碍物编辑标注信息包括简述位置、规格及提示信息。

进一步的，所述提示信息包括模型需要及时更新、报警或其它需要关注的信息。

进一步的，所述S40)步骤中，三维地图模型与无人机地面站控制平台通过通信协议与接口将三维地图模型与无人机地面站控制平台进行通信。

进一步的，所述S50)步骤中，在三维地图模型上选中障碍物，弹出高度窗口，在障碍物高度上增加10-30米，确认后自动计算规避障碍物航线，并执行航行飞行。

进一步的，所述S50)步骤中，在障碍物高度上增加20米。