【技术实现步骤摘要】
多旋翼无人机覆盖路径规划方法及系统
[0001]本专利技术涉及无人机路径规划
，特别是涉及多旋翼无人机覆盖路径规划方法及系统。
技术介绍
[0002]本部分的陈述仅仅是提到了与本专利技术相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。
[0003]多旋翼无人机以其视野开阔、灵活性高、适应性好、运营成本低等特点，广泛用于测绘建图、重点区域监测、搜索救援等领域。在这些场合中，要求多旋翼无人机携带视觉相机，对大面积指定区域进行全覆盖扫描，这时就要求无人机能够事先规划出合理的扫描路径，以达到任务完成时间短、能量消耗低、建图质量高等要求。
[0004]传统的覆盖路径规划方法，包括牛耕田分解法、基于栅格图法，都是通过分割的方法来处理任意多边形区域的覆盖路径规划问题，但在覆盖方向的选取上比较随意，分割后每块子区域单独规划，导致路径比较琐碎。而对于无人机建图应用来说，过多的分块和琐碎的路径，非常不利于后期的图像拼接，过多的转弯次数还会造成过多的能量消耗。
技术实现思路
[0005]为了解决现有技术的不足，本专利技...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.多旋翼无人机覆盖路径规划方法，其特征是，包括：构建多旋翼无人机对多边形区域的覆盖路径；对所述覆盖路径，构建若干个评价指标，并对所有的评价指标进行加权求和，得到总评价指标函数；基于生物启发方式，对总评价指标函数进行优化求解，得到多旋翼无人机执行覆盖任务时的最优覆盖方向、飞行高度以及每个飞行状态所对应的路径点；基于优化求解结果，多旋翼无人机开始执行覆盖任务。2.如权利要求1所述的多旋翼无人机覆盖路径规划方法，其特征是，构建多旋翼无人机对多边形区域的覆盖路径，具体包括：根据相机参数和所设定的地面分辨率，确定多旋翼无人机飞行高度；根据相机参数和多旋翼无人机飞行高度，确定多旋翼无人机飞行过程中覆盖路径的宽度；所述覆盖路径为长方形条形区域；假设多旋翼无人机按照蛇形折返的方式对多边形区域进行路径扫描，根据所述覆盖路径的宽度和相邻覆盖路径之间的重叠度，确定相邻覆盖路径中心线之间的间距；根据多边形区域的左边界点坐标值、右边界点坐标值、建图所设定的在扫描方向上的覆盖余量、覆盖路径的宽度以及相邻覆盖路径中心线之间的间距，确定覆盖路径在扫描方向上的分布；根据建图所设定的在覆盖方向上的覆盖余量，确定每一条覆盖路径的在覆盖方向上的两个端点；按照蛇形折返方式依次连接所有覆盖路径的端点，再将覆盖路径的起始点与多旋翼无人机的起飞点连接，将覆盖路径的终点与多旋翼无人机的降落点连接，得到完整的覆盖路径。3.如权利要求2所述的多旋翼无人机覆盖路径规划方法，其特征是，根据相机参数和所设定的地面分辨率，确定多旋翼无人机飞行高度，具体包括：飞行高度h，由相机的像元大小I
pix
、焦距f
cam
和所设定的地面分辨率范围[GSD
min
,GSD
max
]而确定：4.如权利要求2所述的多旋翼无人机覆盖路径规划方法，其特征是，所述根据相机参数和多旋翼无人机飞行高度，确定多旋翼无人机飞行过程中覆盖路径的宽度；所述覆盖路径为长方形条形区域，具体包括：覆盖路径的宽度fov
x
，由相机的感光元件尺寸I
x
、焦距f
cam
和飞行高度h而确定：5.如权利要求2所述的多旋翼无人机覆盖路径规划方法，其特征是，假设多旋翼无人机按照蛇形折返的方式对多边形区域进行路径扫描，根据所述覆盖路径的宽度和相邻覆盖路径之间的重叠度，确定相邻覆盖路径中心线之间的间距，具体包括：相邻直线路径的间距d，由路径的覆盖宽度fov
x
和建图所需要的重叠度ov
x
而确定：d＝fov
x
*(1
‑
v
x
)。6.如权利要求2所述的多旋翼无人机覆盖路径规划方法，其特征是，所述根据多边形区
域的左边界点坐标值、右边界点坐标值、建图所设定的在扫描方向上的覆盖余量、覆盖路径的宽度以及相邻覆盖路径中心线之间的间距，确定覆盖...
【专利技术属性】
技术研发人员：张振强，孙明英，马思乐，周爱平，姜向远，崔建忠，王致君，兰超，王勇，曹川，王乐飞，蒋泽翠，陈纪旸，栾义忠，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。