[发明专利]一种无人机路径的搜索方法、装置、电子设备及存储介质在审

专利信息
申请号: 202210131596.3 申请日: 2022-02-14
公开(公告)号: CN114460968A 公开(公告)日: 2022-05-10
发明(设计)人: 樊宽刚;黄泰 申请(专利权)人: 江西理工大学
主分类号: G05D1/10 分类号: G05D1/10
代理公司: 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 代理人: 于彬
地址: 341000 江*** 国省代码: 江西;36
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摘要:
搜索关键词: 一种 无人机 路径 搜索 方法 装置 电子设备 存储 介质
【权利要求书】:

1.一种无人机路径的搜索方法,其特征在于,所述搜索方法包括:

在预先构建的栅格地图中获取无人机飞行路径的起点和终点;其中,所述栅格地图是通过环境地图进行栅格化处理获得的,所述栅格地图中包括多个障碍物;

根据飞行路径的起点和终点以及在障碍物的两侧进行路径搜寻确定出飞行路径的多个转折点;

基于所述多个转折点,在所述栅格地图中确定出无人机的栅格路径;

将所述栅格路径进行优化处理,在所述环境地图中构建无人机的目标飞行路径。

2.根据权利要求1所述的搜索方法,其特征在于,通过以下步骤确定栅格地图:

根据飞行环境中各个障碍物的边缘顶点信息构建环境地图;

根据预先设置的栅格单元对所述环境地图进行栅格化处理;

根据栅格化后的所述环境地图中各个障碍物的边缘信息,将每个障碍物边缘的栅格单元进行标记;其中,不同障碍物用不同标记进行区分;

针对于每一个障碍物,根据该障碍物边缘的标记将该障碍物的边缘构成的封闭区域的栅格单元,利用与该障碍物边缘的同一标记进行填充;

将所述环境地图中各个障碍物进行填充后的环境地图确定为栅格地图。

3.根据权利要求2所述的搜索方法,其特征在于,通过以下步骤确定飞行路径的转折点:

以飞行路径的起点到终点之间的连线为基准线进行路径搜寻,在路径搜索中,根据栅格地图中栅格单元的标记确定所述基准线与障碍物是否存在触碰点;其中,所述触碰点为基准线与至少一个障碍物的边缘相交的多个交点中距离起点距离最小的交点;

若存在触碰点,则以起点为圆心,将所述起点到所述触碰点的方向确定为搜索方向的起始方向,在所述起始方向的两侧同时进行路径搜索,在路径搜索过程中将最先避开所述触碰点所属障碍物的一侧搜索方向上确定转折点,并将所述转折点更新为起点继续搜寻下一个转折点,直至所述转折点与终点之间的连线与任一障碍物不存在触碰点;其中,所述转折点与起点构成的直线路径以及与终点构成的直线路径均不与该障碍物接触。

4.根据权利要求1所述的搜索方法,其特征在于,通过以下步骤构建无人机的目标飞行路径:

将所述栅格地图中的栅格路径线性化后,获得起点到终点每个栅格单元的中心点,将所述中心点对应到所述环境地图中作为路径节点;

将所述环境地图中每个路径节点依次连接确定出线性路径;

根据所述环境地图中各个障碍物对线性路径上的路径节点进行节点除杂,确定优化后的路径节点;

根据优化后的路径节点,在环境地图中构建无人机的目标飞行路径。

5.根据权利要求4所述的搜索方法,其特征在于,通过以下步骤确定优化后的路径节点:

依次构建起点与各个路径节点的连线,直到所述连线与障碍物接触;

将该连线上所属的路径节点的上一个路径节点确定为优化后的路径节点。

6.根据权利要求4所述的搜索方法,其特征在于,根据优化后的路径节点,在环境地图中构建无人机的目标飞行路径的步骤,包括:

根据优化后的路径节点,清除所述优化后的路径节点到上一个优化后的路径节点之间的所有路径节点;其中,初始状态下,上一个优化后的路径节点为无人机飞行路径的起点;

将所述优化后的路径节点更新为起点,确定下一个优化后的路径节点,直至优化后的路径节点与终点之间的连线不与任一障碍物接触;

将无人机飞行路径的起点、所有优化后的路径节点以及终点依次进行连接,在环境地图中构建无人机的目标飞行路径。

7.一种无人机路径的搜索装置,其特征在于,所述搜索装置包括:

获取模块,用于在预先构建的栅格地图中获取无人机飞行路径的起点和终点;其中,所述栅格地图是通过环境地图进行栅格化处理获得的,所述栅格地图中包括多个障碍物;

搜寻模块,用于根据飞行路径的起点和终点以及在障碍物的两侧进行路径搜寻确定出飞行路径的多个转折点;

确定模块,用于基于所述多个转折点,在所述栅格地图中确定出无人机的栅格路径;

优化模块,用于将所述栅格路径进行优化处理,在所述环境地图中构建无人机的目标飞行路径。

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