【技术实现步骤摘要】
无人机的全局路径轨迹规划方法、装置、无人机及设备
[0001]本专利技术实施例涉及数据处理技术,尤其涉及一种无人机的全局路径轨迹规划方法、装置、无人机及设备。
技术介绍
[0002]随着无人机技术的发展,无人机在巡检、测绘等领域的应用越来越多,而无人机作业需要进行路径轨迹的规划。
[0003]现有技术中,主要通过机载设备在无人机作业过程中获取环境的局部地图,基于局部地图规划无人机的路径轨迹,或者在无人机作业之前,根据预先获取的全局地图进行路径轨迹规划。
[0004]专利技术人在实现本专利技术的过程中,发现现有技术存在以下缺陷:采用获取环境的局部地图规划无人机路径轨迹的方式,由于机载设备获取环境地图存在延迟等限制,环境地图的完整性较差,从而使路径轨迹的规划完备性和及时性较差。采用预先获取的全局地图进行路径轨迹规划的方式,由于预先获取的全局地图与无人机实际作业的环境可能存在差异,无人机按照预先的路径轨迹规划进行作业时,无法对路径轨迹附近的障碍物进行及时规避,采用此种方式进行路径轨迹规划的灵活性和安全性较差。 />
技术实现思路
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无人机的全局路径轨迹规划方法,其特征在于,包括:在无人机沿预先规划的全局路径轨迹执行飞行任务的过程中,实时获取与所述全局路径轨迹匹配的目标区域内的局部地图;根据局部地图与预存的目标区域内的全局基础地图之间的差异,对所述全局基础地图进行更新;使用更新后的全局基础地图重新规划全局路径轨迹,并控制无人机按照新的全局路径轨迹继续执行飞行任务。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在无人机沿预先规划的全局路径轨迹执行飞行任务之前,还包括:获取服务器发送的初始化的全局路径轨迹,所述初始化的全局路径轨迹根据所述目标区域内的全局高清地图规划得到。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,实时获取与所述全局路径轨迹匹配的目标区域内的局部地图,包括:通过至少一个机载传感器实时采集所述无人机的各项测量传感数据;根据所述测量传感数据,生成所述目标区域内的局部地图。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据局部地图与预存的目标区域内的全局基础地图之间的差异,对所述全局基础地图进行更新,包括:将所述局部地图与所述全局基础地图映射至同一坐标系中;如果确定所述局部地图中包含有所述全局基础地图中未标记的目标障碍物,则将目标障碍物加入至全局基础地图中。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在实时获取与所述全局路径轨迹匹配的目标区域内的局部地图之后,还包括:根据当前获取的第一局部地图与前一时刻获取的第二局部地图中分别包含的障碍物,对第一局部地图中的障碍物以及障碍物的置信权重值进行更新;确定所述局部地图中包含有所述全局基础地图中未标记的目标障碍物,具体包括:如果确定所述局部地图中包含有所述全局基础地图中未标记的备选障碍物,则获取所述备选障碍物在所述局部地图中的置信权重值;如果所述置信权重值满足预设的门限条件,则确定所述备选障碍物为所述目标障碍物。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,根据当前获取的第一局部地图与前一时刻获取的第二局部地图中分别包含的障碍物,对第一局部地图中的障碍物以及障碍物的置信权重值进行更新,包括:为所述第一局部地图中的各障碍物分别添加设定的置信权重值,并获取所述第二局部地图中的一个障碍物作为当前障碍物;获取所述当前障碍物在所述第二局部地图中的当前置信权重值,并将当前置信权重值按照设定衰减方式进行衰减后,得到累加权重值;如果第一局部地图中不包含当前障碍物,则将当前障碍物加入至第一局部地图中,并将累加权重值设置为第一局部地图中当前障碍物的置信权重值;如果第一局部地图中包含当前障碍物,则将第一局部地图中所述当前障碍物的置信权
重值更新为与所述累加权重值的累加和;返回执行获取所述第二局部地图中的一个障碍物作为当前障碍物的操作,直至完成对第二局部地图中全部障碍物的处理。7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,使用更新后的全局基础地图重新规划全局路径轨迹,包括:根据所述无人机的当前定位信息,从当前全局路径轨迹中获取未飞行航点集,并将所述未飞行航点集中包括的各航点依次连线,得到未飞行航线;对所述未飞行航线进行间隔采样,得到多个碰撞测试点,并生成与各所述碰撞测试点分别对应的安全防碰区域;根据各所述安全防碰区域,以及所述更新后的全局基础地图中的障碍物所在位置,对所述未飞行航点集进行更新,以重新规划全局路径轨迹。8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,根据各所述安全防碰区域,以及所述更新后的全局基础地图中的障碍物所在位置,对所述未飞行航点集进行更新,包括:获取一个安全防碰区域,作为当前处理区域;如果确定所述全局基础地图中有障碍物落入所述当前处理区域内,则获取与所述当前处理区域匹配的目标碰撞测试点;在落入所述当前处理区域内的障碍物上选取目标点,并根据所述目标碰撞测试点与所述目标点,计算碰撞方向;在所述碰撞方向的反方向上选取一个规避点,并将所述规避点加入至所述未飞行航点集中;返回执行获取一个安全防碰区域,作为当前处理区域的操作,直至完成对全部安全防碰区域的处理。9.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在对所述全局基础地图进行更新之后,还包括:将所述全局基础地图返回至所述服务器,以使所述服务器根据所述全局基础地图更新全局高清地图。10.一种无人机的全局路径轨迹规划方法,其特征在于,包括:获取目标区域内的点云数据,并根据所述点云数据生成与所述目标区域匹配的全局高清地图以及全局基础地图;根据所述全局高清地图,规划与所述目标区域匹配的初始化的全局路径轨迹;将所述初始化的全局路径轨迹以及所述全局基础地图发送至无人机,以使所述无人机根据初始化的全局路径轨迹、所述全局基础地图以及实时生成的局部地图动态更新全局路径轨迹。11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,在将所述初始化的全局路径轨迹以及所述全局基础地图发送至无人机之后,还包括:根据所述无人机返回的更新后的全局基础地图,对所述目标区域的所述全局高清地图进行更新。12.一种无人机的全局路径轨迹规划装置,其特征在于,包括:局部地图获取模块,用于在无人机沿预先规划的全局路径轨迹执行飞行任务的过程
中,实时获取与所述全局路径轨迹匹配的目标区域内的局部地图;全局基础地图更新模块,用于根据局部地图与预存的目标区域内的全局基础地图之间的差异,对所述全局基础地图进行更新;全局路径轨迹规划模块,用于使用更新后的全局基础地图重新规划全局路径轨迹,并控制无人机按照新的全局路径轨迹继续执行飞行...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘鹏,
申请(专利权)人:广州极飞科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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