用于任意多边形测区的无人机航带划分优化方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于任意多边形测区的无人机航带划分优化方法及系统，包括以将无人机飞控数据中的目标测区边界点经纬度坐标转为米勒平面坐标，作为初始平面坐标；将目标测区的任一边界点坐标设为原点，其他点取相对坐标；对目标测区求取最小外接矩形Rect，根据预设的航带旋转角度进行旋转；精确划分航带，计算航带间跨度OffsetY和单航带航点间跨度OffsetX，对最小外界矩形进行航带划分，得到初始航路点；根据真实测区大小对所有的初始航路点进行筛选，并为避免无人机转弯时影像图像质量低，对单条航路点进行扩充，得到最终的航路点集合，其中每一点代表一张航摄像片。本发明专利技术普适性强，可拓展性强，并在测量精度上有很大提高，图像重叠率要求有稳定保障。

Optimization method and system of UAV flight zone division for arbitrary polygon survey area

【技术实现步骤摘要】
用于任意多边形测区的无人机航带划分优化方法及系统
本专利技术属于无人机摄影测量领域，特别是涉及一种任意多边形测区下的单镜头多旋翼无人机航线划分优化方法。
技术介绍
在无人机的实际操作中，手动控制对于飞手的专业素养要求较高并且要求具备专业的测绘知识，从而导致无人机遥感的广普化存在限制；其次，人工手动操控无人机并不能保证最终成图的质量，因为无人机的拍照位置并不能均匀的满足既定重叠率(旁向重叠率、航向重叠率)。然而，国内现存在的航路规划软件存在民用性强但专业性低的问题，也就是说以拍照游玩为目的居多而遥感测绘成图为目的则少之又少，因此也不能完全满足专业的测绘需求。所以，开发一款专业性强但操作简单、普通用户也能使用无人机进行遥感测绘的自动航线规划与智能飞行控制系统是非常有必要的。与传统空对地遥感手段——卫星遥感相比，无人机遥感具有以下特点：(1)快速的机动响应能力(2)操作的便捷性与航测目的的明确性(3)单次使用成本低(4)高分辨率遥感影像的获取能力强在现实生活中的许多应用场景，卫星远距离遥感往往不能满足需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于任意多边形测区的无人机航带划分优化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1，将无人机飞控数据中的目标测区边界点经纬度坐标转为米勒平面坐标，作为初始平面坐标；/n步骤2，根据步骤1所得初始平面坐标进行预处理，包括将目标测区的任一边界点坐标设为原点，其他点取相对坐标；/n步骤3，根据步骤2所得结果，对目标测区求取最小外接矩形Rect，根据预设的航带旋转角度，对最小外接矩形Rect进行旋转；/n步骤4，精确划分航带，包括根据重叠率、高程H以及相机的焦距F、相机传感器短轴尺寸CP和相机传感器长轴尺寸CH，计算航带间跨度OffsetY和单航带航点间跨度OffsetX；/n步骤5，根据步骤4...

【技术特征摘要】
1.一种用于任意多边形测区的无人机航带划分优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将无人机飞控数据中的目标测区边界点经纬度坐标转为米勒平面坐标，作为初始平面坐标；
步骤2，根据步骤1所得初始平面坐标进行预处理，包括将目标测区的任一边界点坐标设为原点，其他点取相对坐标；
步骤3，根据步骤2所得结果，对目标测区求取最小外接矩形Rect，根据预设的航带旋转角度，对最小外接矩形Rect进行旋转；
步骤4，精确划分航带，包括根据重叠率、高程H以及相机的焦距F、相机传感器短轴尺寸CP和相机传感器长轴尺寸CH，计算航带间跨度OffsetY和单航带航点间跨度OffsetX；
步骤5，根据步骤4所得航带间跨度OffsetY和单航带航点间跨度OffsetX，对最小外界矩形进行航带划分，得到初始航路点；
步骤6，根据真实测区大小对所有的初始航路点进行筛选，并为避免无人机转弯时影像图像质量低，对单条航路点进行扩充，得到最终的航路点集合，其中每一点代表一张航摄像片。


2.根据权利要求1所述用于任意多边形测区的无人机航带划分优化方法，其特征在于：步骤4的实现方式包括以下子步骤，
步骤4.1，根据成像原理的相似关系确定相机参数与航高、跨度之间的等比例关系如下，






其中，F为相机焦距；
步骤4.2，根据跨度和预设重叠率计算旁向偏移量ΔP和航向偏移量ΔH如下，

【专利技术属性】
技术研发人员：肖雄武，钟智超，涂建光，郭丙轩，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42