[发明专利]一种基于大型卫星地图的安全路径搜索方法

说明书

本发明提供了一种基于大型卫星地图的安全路径搜索方法，包括：获取地图并预处理，得到安全区域、障碍区域、可走区域；将起、终点坐标转换为网格坐标；判断起点终点连通性；障碍物膨胀；地图缩小；计算需要经过的安全区域；求安全区域的入口以及出口；使用JSP算法求分段路径后累加；路径放大以及调整；使用A*算法求所有的路径点；根据网格坐标转换成地理坐标。本发明的有益效果是：低空无人机飞行的时候传统方法均未考虑到起点到终点时的安全问题，本方法发掘安全区域，并让路径越多经过安全区域比直接从起点到终点更有益。算法特地增加了对全路径安全性指标的判断，于其他方法比较，路径安全性指标更高。

技术领域

本发明涉及卫星地图处理领域，尤其涉及一种基于大型卫星地图的安全路径搜索方法。

背景技术

路径规划应用十分广泛。在机器人上，主要用于机器人的无碰撞运动。而在无人机和无人车上，主要用于无人机的避障飞行和无人车的安全驾驶。而在军事方面上，路径规划甚至也可以应用在导弹拦截上。而在日常生活中，路径规划主要应用在一些导航软件上帮助的日常出行。目前路径规划的常用算法主要有迪杰斯特拉算法，A*算法，JPS算法（跳点搜索算法）等等，这些算法虽然可以找到最短路径，但是在规划大型复杂地图路径中依然存在着一些弊病，例如运行时间过长和安全性不高。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供的一种基于大型卫星地图的安全路径搜索方法，具体包括以下：

S101：获取卫星地图，并对卫星地图预处理，得到预处理后的地图；预处理后的地图被分为：安全区域、障碍区域、可走区域；

S102：将预处理后的地图的起点和终点坐标由地理坐标转换为网格坐标；

S103：根据起点和终点的网格坐标判断起点终点的连通性，若起点与终点不连通，则结束路径求解；否则，进入步骤S104；

S104：进行障碍物膨胀，使卫星地图边界向外部扩张；

S105：缩小地图，根据卫星地图障碍物之间的最短距离确定缩放倍数scaling_number，并根据缩放倍数，采用双三次插值法缩小卫星地图，得到缩放后的地图；

S106：对缩放后的地图安全区域进行编号；

S107：引入安全系数函数s(x,y)，筛选计算需要经过的安全区域；

S108：根据代价函数f(x,y)求经过安全区域的入口以及出口；

S109：根据安全区域的入口及出口、需要经过的安全区域，采用JPS算法分段规划路径后进行累加；

S110：将规划得到的路径进行放大，得到初始地图的路径，并对初始地图路径的路径点进行调整筛选；

S111：采用A*算法对调整后的离散路径点进行扩充，得到调整后离散路径点两两之间的所有路径点；

S112：将所有路径点从网格坐标转换为地理坐标，得到最终的规划路径。

本发明提供的有益效果是：

1.本发明引入了起点和终点的连通性，解决了当起点和终点不连通的情况下进行规划路径将会耗费大量的时间以及无有效结果的情况。

2.本发明引入了地图的缩放，解决了算法进行大型卫星地图路径规划所消耗时间过多的情况。

3.本发明引入安全系数和安全区域，解决了算法所规划的路径安全性不高的情况。

附图说明

图1是本发明一种基于大型卫星地图的安全路径搜索方法的流程图；

图2是导入地图并预处理流程图；