路径规划方法技术

本公开提供了一种路径规划方法，可以应用于人工智能技术领域

【技术实现步骤摘要】
路径规划方法


[0001]本公开涉及人工智能领域，尤其涉及一种路径规划方法
。

技术介绍

[0002]“警用无人机
+”巡逻防控模式是一种无人机进行立体化巡逻的防控体系，与人防
、
物防
、
技防共同构成网格化的三维防控体系
。
在日常警务应用中，当辖区出现警情警报，警用无人机会快速作出响应，就近调配无人机前往事发现场
。
此时需要对无人机的飞行航线进行路径规划，以尽可能高效并安全的到达事发现场
。
[0003]在无人机路径规划中，由于飞行区域大
、
路径点多，造成路径规划效率低的技术问题
。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本公开提供了路径规划方法
。
[0005]根据本公开的第一个方面，提供了一种路径规划方法，包括：从与第
n
‑1路径点对应的第
n
‑1搜索范围内的初始路径点中，确定从起点至终点的第
n
路径点，第
n
‑1搜索范围是以第
n
‑1路径点为圆心，以预设值为半径的弧形区域，预设值表征无人机的安全飞行阈值；在
N
＝
n
的情况下，得到
N
个路径点；以及根据
N
个路径点确定无人机的飞行路径，
N≥n
＞1；路径点是通过以下方式得到的，方式包括：在确定第
n
‑1路径点不是终点的情况下，以第
n
‑1路径点对应的第
n
‑1搜索范围，沿从起点向终点的第一方向进行搜索，得到第
n
‑1搜索结果，第
n
‑1路径点是根据第
n
‑2路径点得到的，在
n
＝2的情况下，第0路径点为起点；在第
n
‑1搜索结果表征在第
n
‑1搜索范围内存在障碍物的情况下，从第
n
‑1搜索范围内的初始路径点中，确定至少一个第
n
候选路径点；根据第
n
‑1路径点的启发函数值
、
第
n
候选路径点的启发函数值
、
起点到第
n
‑1路径点的实际代价值，得到至少一个评价函数值，第
n
候选路径点的启发函数值表征无人机从与第
n
候选路径点至终点的预估飞行代价；根据至少一个评价函数值，从至少一个第
n
候选路径点中确定第
n
路径点
。
[0006]根据本公开的实施例，方式还包括：根据第
n
‑1路径点到第
n
候选路径点的距离，确定第
n
‑1路径点和第
n
候选路径点各自的启发函数权重；根据第
n
‑1路径点的启发函数权重和启发函数处理第
n
‑1路径点，得到第
n
‑1路径点的启发函数值；以及根据第
n
候选路径点的启发函数权重和启发函数处理第
n
候选路径点，得到第
n
候选路径点的启发函数值
。
[0007]根据本公开的实施例，方式还包括：在第
n
‑1搜索结果表征在第
n
‑1搜索范围内不存在障碍物的情况下，以第
n
‑1路径点为坐标原点，建立坐标系，得到第
n
象限组，第
n
象限组包括至少一个第
n
象限；根据第
n
‑1路径点的坐标与终点的坐标之间的差值，从第
n
象限组中确定第
n
目标象限，并得到与第
n
目标象限对应的第
n
象限路径点；通过向第
n
目标象限进行搜索，根据第
n
象限路径点的评价函数值，从第
n
象限路径点中确定第
n
候选路径点；根据第
n
候选路径点，确定第
n
路径点
。
[0008]根据本公开的实施例，在第
n
‑1搜索结果表征在第
n
‑1搜索范围内存在障碍物的情
况下，从第
n
‑1搜索范围内的初始路径点中，确定至少一个第
n
候选路径点，包括：在第
n
‑1搜索结果表征在第
n
‑1搜索范围内存在障碍物的情况下，从第
n
‑1搜索范围内确定至少一个第
n
预选候选路径点；在第
n
预选候选路径点满足预设筛选条件的情况下，将第
n
预选候选路径点确定为第
n
候选路径点，预设筛选条件表征与第
n
预选候选路径点对应的搜索范围内不存在障碍物
。
[0009]根据本公开的实施例，在确定第
n
‑1路径点不是终点的情况下，以第
n
‑1路径点对应的第
n
‑1搜索范围，沿从起点向终点的第一方向进行搜索，得到第
n
‑1搜索结果，还包括：在第
n
‑1搜索结果表征在第
n
‑1搜索范围内没有障碍物的情况下，将第
n
‑1路径点存入数据集；在第
n
‑1搜索结果表征在第
n
‑1搜索范围内有障碍物，且预选第
n
候选路径点对应的搜索范围内有障碍物的情况下，将预选第
n
候选路径点确定为非规划路径点，非规划路径点不存入数据集
。
[0010]根据本公开的实施例，在确定第
n
‑1路径点不是终点的情况下，以第
n
‑1路径点对应的第
n
‑1搜索范围，沿从起点向终点的第一方向进行搜索之前，方式还包括：对点云数据集进行预处理，得到目标点云数据集，点云数据表征从起点至终点的飞行环境；根据目标点云数据集，利用栅格法处理目标点云数据集，以便于对飞行环境进行建模，得到三维模型；在三维模型中存在与障碍物对应的障碍物子模型的情况下，对三维模型中的障碍物子模型进行轮廓膨胀，得到目标三维模型
。
[0011]根据本公开的实施例，对点云数据集进行预处理，得到目标点云数据集包括：对点云数据集进行数据切割，得到至少一组点云数据组；对至少一组点云数据组进行处理，得到目标点云数据集
。
[0012]根据本公开的实施例，根据目标点云数据集，利用栅格法处理目标点云数据集，以便于对飞行环境进行建模，得到三维模型包括：根据栅格法处理目标点云数据集，得到至少一个栅格，栅格的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种路径规划方法，包括：从与第
n
‑1路径点对应的第
n
‑1搜索范围内的初始路径点中，确定从起点至终点的第
n
路径点，所述第
n
‑1搜索范围是以所述第
n
‑1路径点为圆心，以预设值为半径的弧形区域，所述预设值表征无人机的安全飞行阈值；在
N
＝
n
的情况下，得到
N
个所述路径点；以及根据
N
个所述路径点确定所述无人机的飞行路径，
N≥n
＞1；所述路径点是通过以下方式得到的，所述方式包括：在确定第
n
‑1路径点不是所述终点的情况下，以所述第
n
‑1路径点对应的第
n
‑1搜索范围，沿从所述起点向所述终点的第一方向进行搜索，得到第
n
‑1搜索结果，所述第
n
‑1路径点是根据第
n
‑2路径点得到的，在
n
＝2的情况下，第0路径点为所述起点；在所述第
n
‑1搜索结果表征在所述第
n
‑1搜索范围内存在障碍物的情况下，从所述第
n
‑1搜索范围内的初始路径点中，确定至少一个第
n
候选路径点；根据所述第
n
‑1路径点的启发函数值
、
所述第
n
候选路径点的启发函数值
、
所述起点到所述第
n
‑1路径点的实际代价值，得到至少一个评价函数值，所述第
n
候选路径点的启发函数值表征所述无人机从与所述第
n
候选路径点至所述终点的预估飞行代价；根据至少一个所述评价函数值，从至少一个所述第
n
候选路径点中确定第
n
路径点
。2.
根据权利要求1所述的方法，其中，所述方式还包括：根据所述第
n
‑1路径点到所述第
n
候选路径点的距离，确定所述第
n
‑1路径点和所述第
n
候选路径点各自的启发函数权重；根据所述第
n
‑1路径点的启发函数权重和启发函数处理所述第
n
‑1路径点，得到所述第
n
‑1路径点的启发函数值；以及根据所述第
n
候选路径点的启发函数权重和启发函数处理所述第
n
候选路径点，得到所述第
n
候选路径点的启发函数值
。3.
根据权利要求1所述的方法，所述方式还包括：在所述第
n
‑1搜索结果表征在所述第
n
‑1搜索范围内不存在所述障碍物的情况下，以所述第
n
‑1路径点为坐标原点，建立坐标系，得到第
n
象限组，所述第
n
象限组包括至少一个第
n
象限；根据所述第
n
‑1路径点的坐标与所述终点的坐标之间的差值，从所述第
n
象限组中确定第
n
目标象限，并得到与所述第
n
目标象限对应的第
n
象限路径点；通过向所述第
n
目标象限进行搜索，根据所述第
n
象限路径点的评价函数值，从所述第
n
象限路径点中确定所述第
n
候选路径点；根据所述第
n
候选路径点，确定所述第
n
路径点
。4.
根据权利要求1所述的方法，其中，所述在所述第
n
‑1搜索结果表征在所述第
n
‑1搜索范围内存在障碍物的情况下，从所述第
n
‑1搜索范围内的初始路径点中，确定至少一个第
n
候选路径点，包括：在所述第

【专利技术属性】
技术研发人员：张义超，刘晓菲，杨超，吴可，冯永青，邢文涛，赵彤宇，
申请(专利权)人：齐鲁空天信息研究院，
类型：发明
国别省市：