[发明专利]一种基于二维平面的无人机群路径识别方法

说明书

本发明公开了一种基于二维平面的无人机群路径识别方法，包括下述步骤：实时检测GPS信号：无人机群实时检测GPS信号情况，当检测到GPS信号小于设定值时，无人机群停止前进，切换至自主导航模式；确定临时的指挥机：将n个无人机进行编号排序，每个无人机给其余所有的无人机发送信号请求空间坐标，所有收到请求的无人机均返回一个空间坐标，将收到n‑1个空间坐标的无人机作为临时的指挥机；然后调整无人机群高度、确定中心无人机、对地面图像进行采集、识别道路、路径规划和无人机群移动。本申请旨在提供一种基于二维平面的无人机群路径识别方法，可以针对无人机群需要在复杂的低空环境中协同飞行的方法，用以在低空复杂环境下的导航和路径规划。

技术领域

本发明涉及无人机领域，尤其涉及一种基于二维平面的无人机群路径识别方法。

背景技术

无人机是一种无人驾驶的飞行器，与载人飞机相比，无人机具有体积小，成本低，以及使用方便等优点。除了军事应用以外，无人机还广泛用于民事应用，例如：航拍、农业、植保、电力巡检以及测绘等。

无人机具有载荷能力强、机动能力强、空间利用率高等显著优势。这使得无人机群在协同完成任务中具有很大的优势，但在复杂城市环境下，协同飞行对于无人机而言依旧是个极大的挑战。可以采用GPS定位并在已知地图中导航的方案；也可以采用视觉方式，对未知的环境进行实时建图，从而达到导航的目的。

现有的方案有采用GPS定位并在已知地图中导航的方案，这种方案有两个前提：一是需保持良好的GPS信号，GPS信号不能中断；二是无人机存有地图。但是有些地方没有地图，根本无法提前获得地图，也无法保证GPS的信号一直存在。一般采用视觉的方式，对未知的环境进行实时建图，从而达到导航的目的，但实时建图计算量大，需要的内存大，对设备要求高，而目前的嵌入式设备计算性能并不高，采用实时建图的方式难以满足协同任务的实时性要求。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于二维平面的无人机群路径识别方法，可以针对无人机群需要在复杂的低空环境中协同飞行的方法，用以在低空复杂环境下的导航和路径规划。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种基于二维平面的无人机群路径识别方法，包括下述步骤：

实时检测GPS信号：无人机群实时检测GPS信号情况，当检测到GPS信号小于设定值时，无人机群停止前进，由GPS导航模式切换至自主导航模式；

确定临时的指挥机：将n个无人机进行编号排序，每个无人机给其余所有的无人机发送信号请求空间坐标，所有收到请求的无人机均返回一个空间坐标，将收到n-1个空间坐标的无人机作为临时的指挥机；

调整无人机群高度：以临时的指挥机的高度作为基准，控制其他所有的无人机调整高度，使其高度保持与临时的指挥机高度一致；

确定中心无人机：计算各个无人机与其余无人机之间的欧式距离总和，比较所获得的n个欧式距离总和，将欧式距离总和最小的无人机作为中心无人机；

对地面图像进行采集：匀速提升中心无人机的高度，中心无人机在升高过程中，利用自身携带的摄像头对地面进行拍照；

识别道路：中心无人机上升到设定高度后，对整个区域进行拍照，对整个区域的图像进行处理，识别出道路；

路径规划：将整个区域的图像进行网络化，对整个无人机群所在位置进行路径规划；

无人机群移动：利用图像的距离和实际的距离之间的关系获得无人机群的移动距离，并控制无人机群移动。

优选的，在实时检测GPS信号的步骤中：当检测到GPS信号小于设定值时，记录无人机群当前获取的GPS信号和无人机自带的传感器获得的空间坐标。