[发明专利]一种三维航线规划方法、系统、设备及介质

权利要求书

1.一种三维航线规划方法，其特征在于：包括以下步骤：

获取待巡检目标的三维空间信息，并根据待巡检目标的高度信息和俯视轮廓边界线确定所述待巡检目标的立面轮廓；

构建虚拟立面，所述虚拟立面与所述待巡检目标的立面轮廓相对，且所述虚拟立面在所述待巡检目标的立面轮廓上的正投影覆盖所述待巡检目标的立面轮廓；所述虚拟立面是正对着所述待巡检目标的立面轮廓的一个虚拟平面，其与所述待巡检目标的立面轮廓之间的距离设定为定值，所述虚拟立面用于无人机在其内飞行，并对所述待巡检目标的立面轮廓进行巡检；所述虚拟立面内的任一点也都包括有经度、纬度和高度信息；

根据设定的层高和列宽对所述虚拟立面进行网格化处理，并确定所述虚拟立面中各个网格的中点为预选航点，所述预选航点包括三维位置信息以及巡检动作信息；通过设定层高和列宽的方式，将所述虚拟立面进行网格化处理，从而在所述虚拟立面中产生呈矩阵排布的多个矩形状的网格，其中，每个网格配置为与待巡检目标上单个外墙单元的尺寸相当，以便于对外墙单元进行巡检；

确定有效航点，所述有效航点为正投影点被所述待巡检目标的立面轮廓所覆盖的预选航点；一个网格是否需要进行巡检，通过所述预选航点在待巡检目标的立面轮廓上的正投影点是否落在待巡检目标的立面轮廓内进行判断，是则确定为有效航点，无人机需要飞入该网格，对与该网格对应的部分进行巡检；

所述有效航点来源于所述预选航点，所述有效航点也包含有经度、纬度和高度信息，同时所述有效航点还包含有巡检动作信息，以便于无人机根据巡检动作信息进行巡检；

根据预设的规则将所述有效航点连接成航线。

2.根据权利要求1所述的三维航线规划方法，其特征在于：所述方法还包括以下步骤：

判断所述航线上是否存在障碍物，是则确定出障碍物区域并进入下一步；

确定所述虚拟立面中与所述障碍物区域相对应的避让网格，并删除所述避让网格中的有效航点；

在所述避让网格上方、下方、左方或者右方的网格中插入替代航点；

根据预设的规则将所述替代航点以及剩余的所述有效航点连接成航线。

3.根据权利要求1所述的三维航线规划方法，其特征在于：当所述待巡检目标的立面轮廓为平面凸多边形时，所述根据预设的规则将所述有效航点连接成航线的步骤包括：

根据预设的航点连接规则，将与所述待巡检目标的立面轮廓相对应的所述有效航点连接成航线。

4.根据权利要求1所述的三维航线规划方法，其特征在于：当所述待巡检目标的立面轮廓为平面凹多边形时，所述根据预设的规则将所述有效航点连接成航线的步骤包括：

将所述待巡检目标的立面轮廓拆分成至少两个子轮廓，每个所述子轮廓均为平面凸多边形；

根据预设的航点连接规则，分别将与所述子轮廓相对应的所述有效航点连接成独立的子航线；

再根据预设的子航线连接规则将所述子航线连接成所述航线。

5.根据权利要求1所述的三维航线规划方法，其特征在于：当所述待巡检目标的立面轮廓位于至少两个平面中时，所述根据预设的规则将所述有效航点连接成航线的步骤包括：

按照所述平面的数量，将所述待巡检目标的立面轮廓拆分成至少两个子立面轮廓；

根据预设的单平面航线连接规则分别将与所述子立面轮廓相对的所述有效航点连接成单平面航线；

再根据预设的平面航线间连接规则将所述单平面航线连接成航线。

6.根据权利要求1所述的三维航线规划方法，其特征在于：当所述待巡检目标有至少两个时，所述根据预设的规则将所述有效航点连接成航线的步骤包括：

对每个待巡检目标，按照所述待巡检目标的立面轮廓所在的平面数量，将所述待巡检目标的立面轮廓拆分成相互独立的子立面轮廓；

根据预设的单平面航线连接规则分别将与各个待巡检目标中的所述子立面轮廓相对的有效航点连接成单平面航线；

再根据预设的平面航线间连接规则将所述单平面航线连接成航线。

7.根据权利要求5或6所述的三维航线规划方法，其特征在于：所述预设的单平面航线连接规则包括预设的航点连接规则和预设的子航线连接规则。