[发明专利]一种飞机表面损伤三维视觉检测的多无人机路径规划方法在审
申请号: | 202310674082.7 | 申请日: | 2023-06-08 |
公开(公告)号: | CN116540777A | 公开(公告)日: | 2023-08-04 |
发明(设计)人: | 白建坤;何艳斌 | 申请(专利权)人: | 广州民航职业技术学院 |
主分类号: | G05D1/10 | 分类号: | G05D1/10 |
代理公司: | 北京盛询知识产权代理有限公司 11901 | 代理人: | 李茜茜 |
地址: | 510403 广*** | 国省代码: | 广东;44 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 飞机 表面 损伤 三维 视觉 检测 无人机 路径 规划 方法 | ||
1.一种飞机表面损伤三维视觉检测的多无人机路径规划方法,其特征在于,包括:
对飞机表面进行三维遍历空间覆盖,获得无人机的检查路径;
通过改进的热方程驱动面积覆盖算法设计势场,基于所述势场和所述检查路径确定无人机的相机方向,生成距离场;
根据所述距离场指导无人机生成多无人机的飞行轨迹,基于所述飞行轨迹完成飞机表面损伤的三维视觉检测。
2.根据权利要求1所述的飞机表面损伤三维视觉检测的多无人机路径规划方法,其特征在于,对飞机表面进行三维遍历空间覆盖的过程包括,
通过用于结构检查的现有参考模型输出获得无人机轨迹的连续动作,根据所述连续动作生成飞机表面的覆盖路径;
其中,所述无人机轨迹的连续动作被定义为瞬时动作和轨迹的卷积;
所述无人机轨迹的连续动作表达式为:
定义所述瞬时动作的表达式为:
其中Φ是覆盖动作强度,σ是标准偏差,ri(t)=||x-yi(t)||是域X中位置到代理位置y的距离,覆盖动作强度通过瞬时作用函数的性质来解释。
3.根据权利要求2所述的飞机表面损伤三维视觉检测的多无人机路径规划方法,其特征在于,根据所述连续动作生成飞机表面的覆盖路径的过程包括,
基于空间覆盖算法生成给定密度探索域的代理轨迹,根据预设的目标密度μ0(x),以及无人机的访问区域和访问频率,获得确定剩余密度μ在时间t的覆盖范围ρ;根据所述覆盖范围ρ指导无人机完成剩余未覆盖范围的飞行路径;
公式表达式为:
μ(x,t)=μ0(x)·exp(-ρ(x,t))
目标密度μ0(x)被归一化以满足fΩμ0(x)dx=1。
4.根据权利要求2所述的飞机表面损伤三维视觉检测的多无人机路径规划方法,其特征在于,通过改进的热方程驱动面积覆盖算法设计势场的过程包括,
k·Δψ(x.t)-ψ(x,t)+μ(x,t)=0
Neumann边界条件应用于整个边界:
其中,n是向外指向法线的边界,参数k表示导热系数,ψ为势,Δψ为拉普拉斯算子。
5.根据权利要求4所述的飞机表面损伤三维视觉检测的多无人机路径规划方法,其特征在于,势ψ的单位梯度表达式为:
6.根据权利要求1所述的飞机表面损伤三维视觉检测的多无人机路径规划方法,其特征在于,生成距离场的过程包括,
基于Neumann边界条件,势ψ的梯度固有地阻止代理接近域边界,通过碰撞冲突避免机制防止无人机在三维域边界的冲突。
7.根据权利要求6所述的飞机表面损伤三维视觉检测的多无人机路径规划方法,其特征在于,通过碰撞冲突避免机制防止无人机在三维域边界的冲突的过程包括,
在每个时间步骤检查碰撞的可能性,对于第i个代理,通过测量与索引j的所有其他代理距离d(i,j)=|yj-yi|,i≠j,其中d(i,i)=∞,以及从代理到域边界的最小距离db(yi);如果所有测量距离d(yi)=min(db(yi),d(i,1),...,d(i,n))的最小值低于最初规定的阈值2∈,冲突避免机制介入并校正代理的方向向量;
其中,为了确保无人机的轮廓不与障碍物碰撞,安全距离设置为大于无人机中心的最大尺寸M加上无人机在一个时间步长内可以到达的距离,并且安全距离参数∈>υiΔt+M。
8.根据权利要求6所述的飞机表面损伤三维视觉检测的多无人机路径规划方法,其特征在于,
所述多无人机的飞行轨迹的表达式为:
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于广州民航职业技术学院,未经广州民航职业技术学院许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202310674082.7/1.html,转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇:负载均衡方法、装置、存储介质及计算机设备
- 下一篇:一种建筑工程模板施工工法