CN113485430A - 一种无人机的路径规划方法和*** - Google Patents
一种无人机的路径规划方法和*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN113485430A CN113485430A CN202110838026.3A CN202110838026A CN113485430A CN 113485430 A CN113485430 A CN 113485430A CN 202110838026 A CN202110838026 A CN 202110838026A CN 113485430 A CN113485430 A CN 113485430A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- path
- unmanned aerial
- aerial vehicle
- flight
- sub
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 20
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 6
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/10—Simultaneous control of position or course in three dimensions
- G05D1/101—Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
本发明公开了一种无人机的路径规划方法和***,涉及无人机路径规划领域。该方法包括:提取第j个无人机的当前位置信息、目的地信息和途经地信息到云平台模块;通过云平台模块根据当前位置信息、目的地信息和途经地信息规划第一总路径;根据途经地信息的拐点位置将第一总路径划分为N个子路径;根据第i个拐点位置的夹角以及无人机的自身飞行属性计算出第i个子路径的飞行参数,将第一总路径和第i个子路径的飞行参数发送到第j个无人机上,根据飞行参数在第i个子路径中执行飞行操作。实现了在遇到复杂路况的情况下,无人机能够尽可能的沿目标曲线飞行轨迹匀速飞行,减少了无人机飞行速度的变化频率,提高了工作效率和无人机飞行的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及无人机路径规划领域,尤其涉及一种无人机的路径规划方法和***。
背景技术
当前多旋翼无人机在进行路径规划时,所生成的路径多为由多条线段组成的折线。当无人机飞行至路径的转折点时﹐需要采用先减速,然后在转折点处悬停,最后加速向下一直线段飞行的方法。
当路线复杂且多处有弯曲路线时,无人机每次飞行至路径的转折点时,都需要速度下降以及悬停﹐不仅仅导致飞行时间增加,而且加大无人机自身瞬时计算能力和大量资源占用,从而降低工作效率和稳定性,还会影响到其他突出事件的处理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种无人机的路径规划方法和***。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
一种无人机的路径规划方法,包括:
S1,提取第j个无人机的当前位置信息、目的地信息和途经地信息到云平台模块;
S2,通过云平台模块根据所述当前位置信息、所述目的地信息和所述途经地信息规划第一总路径;
S3,根据所述途经地信息的拐点位置将所述第一总路径划分为N个子路径;
S4,根据第i个拐点位置的夹角以及无人机的自身飞行属性计算出第i个子路径的飞行参数,1≤i≤N;
S5,将所述第一总路径和所述第i个子路径的飞行参数发送到第j个无人机上;
S6,根据所述飞行参数在所述第i个子路径中执行飞行操作。
本发明的有益效果是:通过提取第j个无人机的当前位置信息、目的地信息和途经地信息到云平台模块,根据上述信息规划出第一总路径,并将第一总路径划分为N个子路径,根据第i个拐点位置的夹角以及无人机的自身飞行属性计算出第i个子路径的飞行参数,无人机根据飞行参数执行飞行操作。实现了在遇到复杂路况的情况下,无人机能够尽可能的沿目标曲线飞行轨迹匀速飞行,减少了无人机飞行速度的变化频率,进而减少了飞行时间,提高了工作效率和无人机飞行的稳定性。
同时,还实现了无人机轨迹规划和无人机的分离,将无人机轨迹规划交由云平台模块进行处理,大大减轻了无人机自身的计算和存储能力负担。
进一步地,还包括:
根据历史无人机飞行轨迹进行分段,将分段后的飞行轨迹建立轨迹库;
根据环境场景搭建三维空间模型结合预设轨迹规划算法完成所述云平台模块的搭建。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过本方案实现轨迹的实时查询和调取,在轨迹库中没有相应的现有轨迹可调取,则通过三维空间模型结合预设轨迹规划算法实时根据无人机的请求计算最优轨迹。
进一步地,所述S4具体包括:
获取所述第i个子路径与相邻路径的路径夹角;
采集无人机的螺旋桨拉力阈值,以及当无人机倾斜飞行时机身轴线与竖直方向的倾斜角阈值;
根据所述倾斜角阈值、所述螺旋桨拉力阈值和飞行速度,结合所述路径夹角计算出目标转弯半径;
按照所述目标转弯半径生成所述第i个子路径的飞行参数。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过本方案的方案计算出的飞行参数,能够使得无人机能够尽可能的沿目标曲线飞行轨迹匀速飞行,减少了无人机飞行速度的变化频率,进而减少了飞行时间,提高了工作效率和稳定性。
进一步地,所述S6之前还包括:
将所述第i个子路径与第i-1个子路径和第i+1个子路径分别进行链式组合;
当N个子路径组合完成,获得第二总路径及所述第二总路径的飞行参数。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过本方案对N个子路径进行链式结合,实现多拐点路径的路线规划,同时实现了拐点电路与其他直线路径的平滑过渡,大大提高无人机飞行过程的稳定性。
进一步地,还包括:
在多个无人机同时向云平台模块发送路径规划请求时,根据每个无人机路径规划请求,执行S1-S5的步骤。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过本方案实现了无人机轨迹规划和无人机的分离,将无人机轨迹规划交由云平台模块进行处理,大大减轻了无人机自身的计算和存储能力负担,还可以实现无人机群共享云平台***中的资源,避免了轨迹规划的重复计算。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下:
一种无人机的路径规划***,包括:信息提取模块、总路径规划模块、路径划分模块、子路径计算模块、通信模块和执行模块;
所述信息提取模块用于提取第j个无人机的当前位置信息、目的地信息和途经地信息到云平台模块;
所述总路径规划模块用于通过所述云平台模块根据所述当前位置信息、所述目的地信息和所述途经地信息规划出第一总路径;
所述路径划分模块用于根据所述途经地信息的拐点位置将所述第一总路径划分为N个子路径;
所述子路径计算模块用于根据第i个拐点位置的夹角以及无人机的自身飞行属性计算出第i个子路径的飞行参数,1≤i≤N;
所述通信模块用于将所述第一总路径和所述第i个子路径的飞行参数发送到第j个无人机上;
所述执行模块用于根据所述飞行参数在所述第i个子路径中执行飞行操作。
本发明的有益效果是:通过提取第j个无人机的当前位置信息、目的地信息和途经地信息到云平台模块,根据上述信息规划出第一总路径,并将第一总路径划分为N个子路径,根据第i个拐点位置的夹角以及无人机的自身飞行属性计算出第i个子路径的飞行参数,无人机根据飞行参数执行飞行操作。实现了,在遇到复杂路况的情况下,无人机能够尽可能的沿目标曲线飞行轨迹匀速飞行,减少了无人机飞行速度的变化频率,进而减少了飞行时间,提高了工作效率和无人机飞行的稳定性。
同时,还实现了无人机轨迹规划和无人机的分离,将无人机轨迹规划交由云平台模块进行处理,大大减轻了无人机自身的计算和存储能力负担。
进一步地,还包括:云平台搭建模块,用于根据历史无人机飞行轨迹进行分段,将分段后的飞行轨迹建立轨迹库;
根据环境场景搭建三维空间模型结合预设轨迹规划算法完成所述云平台模块的搭建。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过本方案实现轨迹的实时查询和调取,在轨迹库中没有相应的现有轨迹可调取,则通过三维空间模型结合预设轨迹规划算法实时根据无人机的请求计算最优轨迹。
进一步地,所述子路径计算模块具体用于获取所述第i个子路径与相邻路径的路径夹角;
采集无人机的螺旋桨拉力阈值,以及当无人机倾斜飞行时机身轴线与竖直方向的倾斜角阈值;
根据所述倾斜角阈值、所述螺旋桨拉力阈值和飞行速度,结合所述路径夹角计算出目标转弯半径;
按照所述目标转弯半径生成所述第i个子路径的飞行参数。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过本方案的方案计算出的飞行参数,能够使得无人机能够尽可能的沿目标曲线飞行轨迹匀速飞行,减少了无人机飞行速度的变化频率,进而减少了飞行时间,提高了工作效率和稳定性。
进一步地,还包括:链接模块,用于所述第i个子路径与第i-1个子路径和第i+1个子路径分别进行链式组合;
当N个子路径组合完成,获得第二总路径及所述第二总路径的飞行参数。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过本方案对N个子路径进行链式结合,实现多拐点路径的路线规划,同时实现了拐点电路与其他直线路径的平滑过渡,大大提高无人机飞行过程的稳定性。
进一步地,还包括:群机并发模块,用于在多个无人机同时向云平台模块发送路径规划请求时,根据每个无人机路径规划请求,向对应的无人机执行路径规划的操作。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过本方案实现了无人机轨迹规划和无人机的分离,将无人机轨迹规划交由云平台模块进行处理,大大减轻了无人机自身的计算和存储能力负担,还可以实现无人机群共享云平台***中的资源,避免了轨迹规划的重复计算。
本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明实践了解到。
附图说明
图1为本发明的实施例提供的一种无人机的路径规划方法的流程示意图;
图2为本发明的实施例提供的一种无人机的路径规划***的结构框图;
图3为本发明的其他实施例提供的云平台模块的搭建的流程示意图;
图4为本发明的其他实施例提供的获取飞行参数的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实施例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
如图1所示,为本发明实施例提供的一种无人机的路径规划方法,包括:
S1,提取第j个无人机的当前位置信息、目的地信息和途经地信息到云平台模块;
在某一实施例中,云平台模块包括:总控制单元用于与无人机进行信息交互,从接收的飞行轨迹信息中提取无人机的当前位置信息、目的地信息和途经地信息,在轨迹库中查找和调取当前飞行轨迹段对应的最优轨迹规划信息;
计算单元,当轨迹库中不存在当前飞行轨迹对应的轨迹规划信息时进行轨迹规划计算。
无人机可由基站进行控制,基站的作用是收集或发送无人机的当前位置、目的地和途经地信息等,并实时监控无人机的状态,而无人机的轨迹规划则交由云平台模块进行处理,云平台模块通过基站与无人机进行通讯。
在另一实施例中,在无人机中可以包括:采集单元,通过图像传感器实时采集当前位置的环境信息,通过GPS确定无人机当前位置的坐标信息,通过雷达或者红外进行辅助定位和避障;通信单元,与云平台模块进行通讯。
S2,通过云平台模块根据当前位置信息、目的地信息和途经地信息规划第一总路径;需要说明的是,第一总路径,可以是根据当前位置信息、目的地信息和途经地信息制定的粗略飞行轨迹路径,只包含轨迹,不包含速度,角度等飞行参数信息。
S3,根据途经地信息的拐点位置将第一总路径划分为N个子路径;其中,拐点位置可以路径中的转弯点。
S4,根据第i个拐点位置的夹角以及无人机的自身飞行属性计算出第i个子路径的飞行参数,1≤i≤N;其中,无人机的自身飞行属性可以包括:螺旋桨拉力阈值、当无人机倾斜飞行时机身轴线与竖直方向的倾斜角阈值、机身总重量、当前飞行速度和初始转弯半径。
在某一实施例中,可以包括:获取第i个子路径与相邻路径的路径夹角;
采集无人机的螺旋桨拉力阈值,以及当无人机倾斜飞行时机身轴线与竖直方向的倾斜角阈值;
根据倾斜角阈值、螺旋桨拉力阈值和飞行速度,结合路径夹角计算出目标转弯半径;
在某一实施例中,计算目标转弯半径的公式如下:
rmin为目标半径的取值范围中的最小阈值,根据路径夹角确定目标半径的最大阈值,最小阈值保证无人机在物理角度可以实现该飞行半径,最大阈值保证无人机在既定路线下飞行不偏航;v为飞行速度;θmax为倾斜角阈值;g为重力加速度;
按照目标转弯半径生成第i个子路径的飞行参数。其中飞行参数可以包括:无人机飞行速度、目标倾斜角、目标螺旋桨拉力阈值等。
通过以下公式确定无人机沿预设曲线飞行轨迹飞行过程中的倾斜角和螺旋桨拉力:
T为无人机倾斜飞行时的目标螺旋桨拉力;θ为无人机倾斜飞行时机身与竖直方向之间的目标倾斜角,倾斜角小于倾斜角阈值;M为机身总重量;v为飞行速度;r为目标半径;g为重力加速度。
基于倾斜角阈值,以及螺旋桨拉力阈值,调整并确定无人机从第i个子路径倾斜飞过夹角至相邻路径过程中的飞行轨迹的目标半径,并得到对应的目标倾斜角和目标螺旋桨拉力。
S5,将第一总路径和第i个子路径的飞行参数发送到第j个无人机上;
S6,根据飞行参数在第i个子路径中执行飞行操作。
通过提取第j个无人机的当前位置信息、目的地信息和途经地信息到云平台模块,根据上述信息规划出第一总路径,并将第一总路径划分为N个子路径,根据第i个拐点位置的夹角以及无人机的自身飞行属性计算出第i个子路径的飞行参数,无人机根据飞行参数执行飞行操作。实现了,在遇到复杂路况的情况下,无人机能够尽可能的沿目标曲线飞行轨迹匀速飞行,减少了无人机飞行速度的变化频率,进而减少了飞行时间,提高了工作效率和无人机飞行的稳定性。
同时,还实现了无人机轨迹规划和无人机的分离,将无人机轨迹规划交由云平台模块进行处理,大大减轻了无人机自身的计算和存储能力负担。
优选地,在上述任意实施例中,如图3所示,还包括:
S100,根据历史无人机飞行轨迹进行分段,将分段后的飞行轨迹建立轨迹库;
S101,根据环境场景搭建三维空间模型结合预设轨迹规划算法完成云平台模块的搭建。其中预设轨迹规划算法可以为基于Sigmoid函数的多个路径点间的轨迹规划算法。
通过本方案实现轨迹的实时查询和调取,在轨迹库中没有相应的现有轨迹可调取,则通过三维空间模型结合预设轨迹规划算法实时根据无人机的请求计算最优轨迹。
优选地,在上述任意实施例中,如图4所示,S4具体包括:
S401,获取第i个子路径与相邻路径的路径夹角;
S402,采集无人机的螺旋桨拉力阈值,以及当无人机倾斜飞行时机身轴线与竖直方向的倾斜角阈值;
S403,根据倾斜角阈值、螺旋桨拉力阈值和飞行速度,结合路径夹角计算出目标转弯半径;
S404,按照目标转弯半径生成第i个子路径的飞行参数。
通过本方案的方案计算出的飞行参数,能够使得无人机能够尽可能的沿目标曲线飞行轨迹匀速飞行,减少了无人机飞行速度的变化频率,进而减少了飞行时间,提高了工作效率和稳定性。
优选地,在上述任意实施例中,S6之前还包括:
将第i个子路径与第i-1个子路径和第i+1个子路径分别进行链式组合;
在某一实施例中,链式组合可以是第i-1个子路径、第i个子路径和第i+1个子路径依次连接,每个子路径的连接顺序可以根据途经地信息的顺序连接,例如,当前位置信息和目的地信息之间依次经过途经地A、B、C和D,A在第一子路径,B在第二子路径、C在第三子路径,D在第四子路径,则第一子路径依次连接第二子路径、第三子路径和在第四子路径。
当N个子路径组合完成,获得第二总路径及第二总路径的飞行参数。
通过本方案对N个子路径进行链式结合,实现多拐点路径的路线规划,同时实现了拐点电路与其他直线路径的平滑过渡,大大提高无人机飞行过程的稳定性。
优选地,在上述任意实施例中,还包括:
在多个无人机同时向云平台模块发送路径规划请求时,根据每个无人机路径规划请求,执行S1-S5的步骤。
在某一实施例中,在多个无人机同时请求路径规划时,云平台模块根据自身服务器的资源,可以选择并行同时处理,或者根据请求无人机的请求时间,形成处理队列,根据时间先后串行处理,每一个无人机的处理过程均一致,具体如步骤S1-S5。
通过本方案实现了无人机轨迹规划和无人机的分离,将无人机轨迹规划交由云平台模块进行处理,大大减轻了无人机自身的计算和存储能力负担,还可以实现无人机群共享云平台***中的资源,避免了轨迹规划的重复计算。
在某一实施例中,如图2所示,一种无人机的路径规划***,包括:信息提取模块101、总路径规划模块102、路径划分模块103、子路径计算模块104、通信模块105和执行模块106;
信息提取模块101用于提取第j个无人机的当前位置信息、目的地信息和途经地信息到云平台模块;
总路径规划模块102用于通过云平台模块根据当前位置信息、目的地信息和途经地信息规划出第一总路径;
路径划分模块103用于根据途经地信息的拐点位置将第一总路径划分为N个子路径;
子路径计算模块104用于根据第i个拐点位置的夹角以及无人机的自身飞行属性计算出第i个子路径的飞行参数,1≤i≤N;
通信模块105用于将第一总路径和第i个子路径的飞行参数发送到第j个无人机上;
执行模块106用于根据飞行参数在第i个子路径中执行飞行操作。
通过提取第j个无人机的当前位置信息、目的地信息和途经地信息到云平台模块,根据上述信息规划出第一总路径,并将第一总路径划分为N个子路径,根据第i个拐点位置的夹角以及无人机的自身飞行属性计算出第i个子路径的飞行参数,无人机根据飞行参数执行飞行操作。实现了,在遇到复杂路况的情况下,无人机能够尽可能的沿目标曲线飞行轨迹匀速飞行,减少了无人机飞行速度的变化频率,进而减少了飞行时间,提高了工作效率和无人机飞行的稳定性。
同时,还实现了无人机轨迹规划和无人机的分离,将无人机轨迹规划交由云平台模块进行处理,大大减轻了无人机自身的计算和存储能力负担。
优选地,在上述任意实施例中,还包括:云平台搭建模块,用于根据历史无人机飞行轨迹进行分段,将分段后的飞行轨迹建立轨迹库;
根据环境场景搭建三维空间模型结合预设轨迹规划算法完成云平台模块的搭建。
通过本方案实现轨迹的实时查询和调取,在轨迹库中没有相应的现有轨迹可调取,则通过三维空间模型结合预设轨迹规划算法实时根据无人机的请求计算最优轨迹。
优选地,在上述任意实施例中,子路径计算模块104具体用于获取第i个子路径与相邻路径的路径夹角;
采集无人机的螺旋桨拉力阈值,以及当无人机倾斜飞行时机身轴线与竖直方向的倾斜角阈值;
根据倾斜角阈值、螺旋桨拉力阈值和飞行速度,结合路径夹角计算出目标转弯半径;
按照目标转弯半径生成第i个子路径的飞行参数。
通过本方案的方案计算出的飞行参数,能够使得无人机能够尽可能的沿目标曲线飞行轨迹匀速飞行,减少了无人机飞行速度的变化频率,进而减少了飞行时间,提高了工作效率和稳定性。
优选地,在上述任意实施例中,还包括:链接模块,用于第i个子路径与第i-1个子路径和第i+1个子路径分别进行链式组合;
当N个子路径组合完成,获得第二总路径及第二总路径的飞行参数。
通过本方案对N个子路径进行链式结合,实现多拐点路径的路线规划,同时实现了拐点电路与其他直线路径的平滑过渡,大大提高无人机飞行过程的稳定性。
优选地,在上述任意实施例中,还包括:群机并发模块,用于在多个无人机同时向云平台模块发送路径规划请求时,根据每个无人机路径规划请求,向对应的无人机执行路径规划的操作。
通过本方案实现了无人机轨迹规划和无人机的分离,将无人机轨迹规划交由云平台模块进行处理,大大减轻了无人机自身的计算和存储能力负担,还可以实现无人机群共享云平台***中的资源,避免了轨迹规划的重复计算。
可以理解,在一些实施例中,可以包含如上述各实施例中的部分或全部可选实施方式。
需要说明的是,上述各实施例是与在先方法实施例对应的产品实施例,对于产品实施例中各可选实施方式的说明可以参考上述各方法实施例中的对应说明,在此不再赘述。
读者应理解,在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分,或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种无人机的路径规划方法,其特征在于,包括:
S1,提取第j个无人机的当前位置信息、目的地信息和途经地信息到云平台模块,其中,j≥1;
S2,通过所述云平台模块根据所述当前位置信息、所述目的地信息和所述途经地信息规划出第一总路径;
S3,根据所述途经地信息的拐点位置将所述第一总路径划分为N个子路径;
S4,根据第i个拐点位置的夹角以及无人机的自身飞行属性计算出第i个子路径的飞行参数,1≤i≤N;
S5,将所述第一总路径和所述第i个子路径的飞行参数发送到第j个无人机上;
S6,根据所述飞行参数在所述第i个子路径中执行飞行操作。
2.根据权利要求1所述的一种无人机的路径规划方法,其特征在于,还包括:
根据历史无人机飞行轨迹进行分段,将分段后的飞行轨迹建立轨迹库;
根据环境场景搭建三维空间模型结合预设轨迹规划算法完成所述云平台模块的搭建。
3.根据权利要求1所述的一种无人机的路径规划方法,其特征在于,所述S4具体包括:
获取所述第i个子路径与相邻路径的路径夹角;
采集无人机的螺旋桨拉力阈值,以及当无人机倾斜飞行时机身轴线与竖直方向的倾斜角阈值;
根据所述倾斜角阈值、所述螺旋桨拉力阈值和飞行速度,结合所述路径夹角计算出目标转弯半径;
按照所述目标转弯半径生成所述第i个子路径的飞行参数。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种无人机的路径规划方法,其特征在于,所述S6之前还包括:
将所述第i个子路径与第i-1个子路径和第i+1个子路径分别进行链式组合;
当N个子路径组合完成,获得第二总路径及所述第二总路径的飞行参数,其中,N≥1。
5.根据权利要求1-3任一项所述的一种无人机的路径规划方法,其特征在于,还包括:
在多个无人机同时向云平台模块发送路径规划请求时,根据每个无人机路径规划请求,执行S1-S5的步骤。
6.一种无人机的路径规划***,其特征在于,包括:信息提取模块、总路径规划模块、路径划分模块、子路径计算模块、通信模块和执行模块;
所述信息提取模块用于提取第j个无人机的当前位置信息、目的地信息和途经地信息到云平台模块;
所述总路径规划模块用于通过所述云平台模块根据所述当前位置信息、所述目的地信息和所述途经地信息规划出第一总路径;
所述路径划分模块用于根据所述途经地信息的拐点位置将所述第一总路径划分为N个子路径;
所述子路径计算模块用于根据第i个拐点位置的夹角以及无人机的自身飞行属性计算出第i个子路径的飞行参数,1≤i≤N;
所述通信模块用于将所述第一总路径和所述第i个子路径的飞行参数发送到第j个无人机上;
所述执行模块用于根据所述飞行参数在所述第i个子路径中执行飞行操作。
7.根据权利要求6所述的一种无人机的路径规划***,其特征在于,还包括:云平台搭建模块,用于根据历史无人机飞行轨迹进行分段,将分段后的飞行轨迹建立轨迹库;
根据环境场景搭建三维空间模型结合预设轨迹规划算法完成所述云平台模块的搭建。
8.根据权利要求6所述的一种无人机的路径规划***,其特征在于,所述子路径计算模块具体用于获取所述第i个子路径与相邻路径的路径夹角;
采集无人机的螺旋桨拉力阈值,以及当无人机倾斜飞行时机身轴线与竖直方向的倾斜角阈值;
根据所述倾斜角阈值、所述螺旋桨拉力阈值和飞行速度,结合所述路径夹角计算出目标转弯半径;
按照所述目标转弯半径生成所述第i个子路径的飞行参数。
9.根据权利要求6-8任一项所述的一种无人机的路径规划***,其特征在于,还包括:链接模块,用于所述第i个子路径与第i-1个子路径和第i+1个子路径分别进行链式组合;
当N个子路径组合完成,获得第二总路径及所述第二总路径的飞行参数,其中,N≥1。
10.根据权利要求6-8任一项所述的一种无人机的路径规划***,其特征在于,还包括:群机并发模块,用于在多个无人机同时向云平台模块发送路径规划请求时,根据每个无人机路径规划请求,向对应的无人机执行路径规划的操作。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110838026.3A CN113485430A (zh) | 2021-07-23 | 2021-07-23 | 一种无人机的路径规划方法和*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110838026.3A CN113485430A (zh) | 2021-07-23 | 2021-07-23 | 一种无人机的路径规划方法和*** |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113485430A true CN113485430A (zh) | 2021-10-08 |
Family
ID=77942371
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110838026.3A Pending CN113485430A (zh) | 2021-07-23 | 2021-07-23 | 一种无人机的路径规划方法和*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113485430A (zh) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102853842A (zh) * | 2012-05-15 | 2013-01-02 | 董路 | 导航路径的规划方法、装置及*** |
CN106774421A (zh) * | 2017-02-10 | 2017-05-31 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种无人机轨迹规划*** |
CN107014391A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-08-04 | 驭势(上海)汽车科技有限公司 | 行程路径规划方法、装置及电子设备 |
CN108490970A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-09-04 | 广州亿航智能技术有限公司 | 预测无人机飞行轨迹方法、装置和储存介质 |
CN111158392A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-05-15 | 辽宁壮龙无人机科技有限公司 | 无人机转弯的规划控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
CN111288995A (zh) * | 2020-03-12 | 2020-06-16 | 深圳市人工智能与机器人研究院 | 移动机器人的路径规划方法、路径规划装置及终端设备 |
CN111723983A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-09-29 | 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院) | 一种未知环境下无人机的时间参数化航路规划方法与*** |
CN112923946A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-06-08 | 广州海格通信集团股份有限公司 | 一种基于Hybrid-astar的动态路径规划方法 |
-
2021
- 2021-07-23 CN CN202110838026.3A patent/CN113485430A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102853842A (zh) * | 2012-05-15 | 2013-01-02 | 董路 | 导航路径的规划方法、装置及*** |
CN106774421A (zh) * | 2017-02-10 | 2017-05-31 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种无人机轨迹规划*** |
CN107014391A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-08-04 | 驭势(上海)汽车科技有限公司 | 行程路径规划方法、装置及电子设备 |
CN108490970A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-09-04 | 广州亿航智能技术有限公司 | 预测无人机飞行轨迹方法、装置和储存介质 |
CN111158392A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-05-15 | 辽宁壮龙无人机科技有限公司 | 无人机转弯的规划控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
CN111288995A (zh) * | 2020-03-12 | 2020-06-16 | 深圳市人工智能与机器人研究院 | 移动机器人的路径规划方法、路径规划装置及终端设备 |
CN111723983A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-09-29 | 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院) | 一种未知环境下无人机的时间参数化航路规划方法与*** |
CN112923946A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-06-08 | 广州海格通信集团股份有限公司 | 一种基于Hybrid-astar的动态路径规划方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
李春荣: "《信息技术基础编程》", 青岛:青岛海洋大学出版社, pages: 98 - 99 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8082102B2 (en) | Computing flight plans for UAVs while routing around obstacles having spatial and temporal dimensions | |
US20180267524A1 (en) | Air-ground heterogeneous robot system path planning method based on neighborhood constraint | |
CN108153328B (zh) | 一种基于分段贝塞尔曲线的多导弹协同航迹规划方法 | |
CN112379697B (zh) | 轨迹规划方法、装置、轨迹规划器、无人机及存储介质 | |
WO2020239092A1 (zh) | 一种无人机及其飞行区域的规划方法、装置、存储介质 | |
CN110413007B (zh) | 无人机飞行路径的控制方法、***、电子设备及介质 | |
CN111444786A (zh) | 基于无人机群的人群疏散方法、装置、***及存储介质 | |
Liu | A progressive motion-planning algorithm and traffic flow analysis for high-density 2D traffic | |
CN108595844A (zh) | 自动驾驶控制方法及装置 | |
JP2022169449A (ja) | 訓練済み空中回廊モデルに基づいて空中回廊に沿って移動するように航空ビークルを制御すること | |
KR102304408B1 (ko) | 군집 비행체의 비행 제어 방법 및 군집 비행체의 비행 제어 시스템 | |
CN113485430A (zh) | 一种无人机的路径规划方法和*** | |
CN114721423B (zh) | 考虑避碰约束的多无人机协同到达预置目标的分配方法 | |
TWI809727B (zh) | 利用三維重建地圖搜尋路徑之方法 | |
CN115509260A (zh) | 轨迹规划方法、装置、设备及存储介质 | |
CN114326816A (zh) | 基于人工势场的固定翼无人机编队航迹规划方法与装置 | |
Luo et al. | UAV path planning based on the average TD3 algorithm with prioritized experience replay | |
CN112015197A (zh) | 无人机搭乘路线处理方法、装置、设备及可读存储介质 | |
CN114020010B (zh) | 一种无人机集群空基回收方法、***、电子设备及介质 | |
Lin et al. | VO-safe reinforcement learning for drone navigation | |
CN110262536B (zh) | 无动力飞行器的纵向控制飞行能量管理方法及*** | |
CN113485427B (zh) | 一种用于无人机的组网方法及*** | |
CN113911139B (zh) | 车辆控制方法、装置和电子设备 | |
CN116679757B (zh) | 无人飞行器的避障方法和无人飞行器 | |
CN113885522B (zh) | 水面机器人避障方法、装置、设备及可读存储介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211008 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |