无人机作业的路径规划方法、存储介质及电子设备技术

本公开涉及植保作业技术领域，特别涉及一种用于无人机作业的路径规划方法和系统，其中用于无人机作业的路径规划方法包括以下步骤：获取作业区域的边界，从所述边界上设定一点为起始点，并根据所述起始点选定初始航向；以所述初始航向为参考，生成等间距的平行直线，选取所述作业区域内的线段作为平行航线，所述等间距的宽度为无人机的作业喷幅；根据所述工作区域的边界和所述平行航线生成预设航线，无人机仅在平行航线上飞行时进行作业。其中用于无人机作业的路径规划的存储介质与电子设备均基于用于无人机作业的路径规划方法。本公开能够对无人机的作业路径进行自动规划，降低无人机在喷洒农药时的遗漏率和重复率。

【技术实现步骤摘要】
无人机作业的路径规划方法、存储介质及电子设备
本公开涉及植保作业
，特别涉及一种无人机作业的路径规划方法、存储介质及电子设备。
技术介绍
目前植保无人机进行植保作业时主要通过人为遥控，实际植保作业时对飞手依赖过大，而且在外力因素或人为因素的作用下，人为操纵无人机作业时航线往往又与理论航线存在偏移，使无人机在喷洒农药时，遗漏率和重复率偏高；尤其是在无人机植保作业航线未经过事先规划和比对时，无人机大概率会沿着作业区域的某一边界方向进行往复喷洒，不仅造成农药的浪费，而且效果较差，还会对农作物产生不利影响。
技术实现思路
本公开主要目的之一在于提供一种用于无人机作业的路径规划方法，能够对无人机的作业路径进行自动规划，降低了无人机在喷洒农药时的遗漏率和重复率。为达到上述目的，本公开提供了一种用于无人机作业的路径规划方法，包括以下步骤：获取作业区域的边界，从所述边界上设定一点为起始点，并根据所述起始点选定初始航向；以所述初始航向为参考，生成等间距的平行直线，选取所述作业区域内的线段作为平行航线，所述等间距的宽度为无人机的作业喷幅；根据所述工作区域的边界和所述平行航线生成预设航线，无人机仅在平行航线上飞行时进行作业。本公开的工作原理及优点在于：等间距的平行航线的设置，由于无人机作业时，具有一定的作业喷幅，在无人机依照航线飞行时，无人机左侧作业喷幅与右侧作业喷幅关于航线对称，因此当两条相邻的平行航线的间距为无人机的作业喷幅时，无人机在两条航线上的作业范围能够无缝衔接。在选定好起始点和初始航向后即可生成类似于方波状的航线，不仅能够让无人机的工作范围覆盖整个工作区域地块，还可以避免工作作业范围出现重叠，而且无人机仅在平行航线上飞行时才进行作业，降低了无人机在喷洒农药时的遗漏率和重复率。可选的，获取作业区域的边界包括以下步骤：获取工作区域的边界点，并将相邻边界点进行连线，得到工作区域的边界。工作区域地块一般为不规则的图形，不方便直接获取工作区域的形状、大小、边界等，而边界点的选取十分方便，然后将相邻边界点进行连线后，就能方便的确定工作区域地块的形状、大小、边界等数据。可选的，还包括障碍区域边界的获取，包括以下步骤：获取工作区域内障碍区域的边界点，并将相邻边界点进行连线，得到障碍区域的边界。工作区域地块内可能存在障碍区域，而障碍区域内可能不会种植农作物，无人机也就无需在障碍区域作业，避免无意义的作业。障碍区域也可能就是阻碍无人机作业的区域，划分之后，能避免无人机撞上障碍区域，造成损坏。可选的，平行航线的处理，包括以下步骤：去除障碍区域内的平行航线，保留剩余的平行航线。与障碍区域地块重合的平行航线被剔除之后，避免了无人机在障碍区域进行无意义的作业，也避免无人机撞上障碍区域内的障碍物，造成无人机的损坏。可选的，平行航线的处理，还包括以下步骤：获取所述平行航线与所述工作区域边界的交叉点，设定所述交叉点为航线转折点，根据航向和所述航线转折点在工作区域边界上生成相应的转场航线。转场航线的设置能够为无人机在相邻平行航线之间飞行做好规划，避免无人机无序飞行，降低工作效率。可选的，转场航线的生成，包括以下步骤：根据初始航向获取每条平行航线的航向，并分析每条平行航线与所述工作区域边界的两个航线转折点为起点或终止点，分别连接相邻两条平行航线的起点和终止点，得到转场航线。能够使无人机有序飞行，提高工作效率。可选的，避障航线的获取，包括以下步骤：获取与所述障碍区域边界相交的平行航线，获取所述平行航线与障碍区域边界的交叉点，获取所述平行航线的起点，并根据所述平行航线的起点与所述交叉点，从同一平行航线上的两个交叉点中，选取与所述平行航线的起点距离最近的交叉点为航线避障点，连接所述航线避障点与剩下的交叉点，并设置避障航线生成规则，生成避障航线。航线避障点的选取，便于根据避障航线生成规则，生成合适的避障航线绕开障碍区域。可选的，实际航线的获取，包括以下步骤：根据保留剩余的平行航线线段、转场航线和避障航线，并设置航线规划优先级，生成实际航线。航线规划优先级的设置，便于无人机在作业时能够有序进行，不会产生混乱。本公开的目的之二在于提供一种用于无人机作业的路径规划方法的存储介质，所述存储介质存储有多条指令，所述指令由处理器加载，执行上述用于无人机作业的路径规划方法的步骤。本公开的目的之三在于提供一种用于无人机作业的路径规划方法的电子设备，所述电子设备包括存储介质，以及处理器，用于执行所述存储介质中的指令。附图说明图1为本公开实施例用于无人机作业的路径规划方法的流程示意图；图2为基本航线规划原则对航线的规划示意图：图3为避障航线选取示意图；图4为避障航线分析示意图；图5为一种作业地块的示意图；图6为图5作业地块的实际飞行航线的示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细说明：实施例：一种用于无人机作业的路径规划方法，如图1所示，包括以下步骤：工作区域的边界和内障碍区域的边界的获取，包括以下两个步骤：获取工作区域的边界点，并将相邻边界点进行连线，得到工作区域的边界；获取工作区域内障碍区域的边界点，并将相邻边界点进行连线，得到障碍区域的边界。根据所述作业区域的边界，从所述边界上设定一点为起始点，并根据所述起始点选定初始航向。将所述起始点往左侧移无人机的半个作业喷幅，并根据初始航向确定初始路径，所述初始路径与初始航向平行且位于所述工作区域的边界内。以所述初始航向为参考，生成若干等间距且与初始航向平行的平行直线，选取所述作业区域内的线段作为平行航线，所述等间距的宽度为无人机的作业喷幅。根据所述工作区域地块的边界和所述平行航线生成预设航线，无人机仅在平行航线上飞行时进行作业。去除障碍区域内的平行航线，保留剩余的平行航线。获取所述平行航线与所述工作区域边界的交叉点，设定所述交叉点为航线转折点，根据航向和所述航线转折点在工作区域边界上生成相应的转场航线。转场航线的生成，包括以下步骤：根据初始航向获取每条平行航线的航向，并分析每条平行航线与所述工作区域边界的两个航线转折点为起点或终止点，分别连接相邻两条平行航线的起点和终止点，得到转场航线。避障航线的获取，包括以下步骤：获取与所述障碍区域边界相交的平行航线，获取所述平行航线与障碍区域边界的交叉点，获取所述平行航线的起点，并根据所述平行航线的起点与所述交叉点，从同一平行航线上的两个交叉点中，选取与所述平行航线的起点距离最近的交叉点为航线避障点，连接所述航线避障点与剩下的交叉点，并设置避障航线生成规则，生成避障航线。避障航线生成规则：包括交叉点优选原则、避障处理原则和避障航线优选原则。根据交叉点优选原则从剩下的交叉点中，获取所述航线避障点之后的下一目标交叉点，并根据避障处理原则处理得到避障航线，并按照避障航线优选原则选取最合适的避障航线。实际航线的获取，包括以下步骤：根据保留剩余的平行航线、转场航线和避障航线，并设置航线规划优先级，生成实际航线。航线规划优先级：从出发点开始，到航线避障点为止，无人机的航线第一优先选取保留剩余的平行航线，无人机的航线第二优先选取转场航线进行平行航线之间的过度，在航线避障点进行避障处理后，无人机的航线第三优先选取避障航线，避开障碍区域；重复上述步骤直到完成将全部所述交叉点连接成线，生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于无人机作业的路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：获取作业区域的边界，从所述边界上设定一点为起始点，并根据所述起始点选定初始航向；以所述初始航向为参考，生成等间距的平行直线，选取所述作业区域内的线段作为平行航线，所述等间距的宽度为无人机的作业喷幅；根据所述工作区域的边界和所述平行航线生成预设航线，无人机仅在平行航线上飞行时进行作业。

【技术特征摘要】
1.用于无人机作业的路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：获取作业区域的边界，从所述边界上设定一点为起始点，并根据所述起始点选定初始航向；以所述初始航向为参考，生成等间距的平行直线，选取所述作业区域内的线段作为平行航线，所述等间距的宽度为无人机的作业喷幅；根据所述工作区域的边界和所述平行航线生成预设航线，无人机仅在平行航线上飞行时进行作业。2.根据权利要求1所述的用于无人机作业的路径规划方法，其特征在于，获取作业区域的边界包括以下步骤：获取工作区域的边界点，并将相邻边界点进行连线，得到工作区域的边界。3.根据权利要求2所述的用于无人机作业的路径规划方法，其特征在于，还包括障碍区域边界的获取，包括以下步骤：获取工作区域内障碍区域的边界点，并将相邻边界点进行连线，得到障碍区域的边界。4.根据权利要求3所述的用于无人机作业的路径规划方法，其特征在于，平行航线的处理，包括以下步骤：去除障碍区域内的平行航线，保留剩余的平行航线。5.根据权利要求4所述的用于无人机作业的路径规划方法，其特征在于，平行航线的处理，还包括以下步骤：获取所述平行航线与所述工作区域边界的交叉点，设定所述交叉点为航线转折点，根据航向和所述航线转折点在工作区域内生成相应的转场航线...

【专利技术属性】
技术研发人员：江亮亮，江双，
申请(专利权)人：北方天途航空技术发展北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11