一种无人机有效飞行路径障碍点提取方法

摘要

本发明公开了一种无人机有效飞行路径障碍点提取方法，包括步骤：步骤S1.确定检测到的障碍点的三维坐标信息；步骤S2.计算两两障碍点之间的空间距离；步骤S3.剔除非有效路径的障碍点野值，并提取有效飞行路径的障碍点。本发明能够在预处理过程中提取无人机有效飞行路径障碍点，极大地减少了数据量，提高了无人机航迹规划的速度和安全性。

说明书

技术领域

本发明涉及无人机自主航迹规划领域，尤其涉及一种无人机有效飞行路径障碍点 提取方法。

背景技术

未知环境中，环境信息对无人机而言是不明确的或不充分甚至完全没有的。仅根 据传感器所获得的无人机自身状态信息很容易产生积累误差，因此由于外部环境信息 的匮乏，其中包括环境的表示、环境特征的提取等技术，无人机无法进行精确定位并 进行航迹规划。目前，利用无人机机身上搭载的图像或是声学测距传感器等获取未知 环境的障碍点信息，数据量巨大，并且存在大量无效的障碍点信息，严重影响到后续 航迹规划的处理速度和规划精度。

发明内容

本发明鉴于上述情况而作出，其目的是提供一种无人机有效飞行路径障碍点提取 方法，能够在预处理过程中提取无人机有效飞行路径障碍点，极大地减少了数据量， 提高了无人机航迹规划的速度和安全性。

本发明提供一种无人机有效飞行路径障碍点提取方法，包括步骤：

步骤S1，确定检测到的障碍点的三维坐标信息。

步骤S2，计算两两障碍点之间的空间距离。

步骤S3，剔除非有效路径的障碍点野值，并提取有效飞行路径的障碍点。

其中，步骤S1中，所述确定检测到的障碍点的三维坐标信息包括：

根据无人机上的角度传感器，姿态传感器，导航设备以及障碍点检测传感器中的 至少一种确定检测到的障碍点的三维坐标信息。

步骤S2中，所述计算两两障碍点之间的空间距离包括：

依据几何关系计算两两障碍点之间的空间距离。

进一步地，步骤S3中，所述剔除非有效路径的障碍点野值，并提取有效飞行路径 的障碍点包括：

步骤S301，判断检测到的障碍点是否为无人机前进飞行方向上的障碍点，如果是， 则保留该点，进行下步判断，否则将所述障碍点视为非有效路径的障碍点野值，予以 剔除。

步骤S302，判断检测到的障碍点是否为地面上或垂直上空方向上的障碍点，如果 是，则保留该点，进行下步判断，否则将所述障碍点视为非有效路径的障碍点野值， 予以剔除。

步骤S303，判断检测到的障碍点与相邻障碍点之间的几何距离是否大于无人机椭 球体外形轮廓短轴距离，如果是，则保留该点，否则将所述障碍点视为非有效路径的 障碍点野值，予以剔除。

步骤S304，经过上述三步判断后，将所有得以保留的障碍点作为无一人有效飞行 路径障碍点进行提取，并建立有效路径障碍点数据库。

进一步地，步骤S3之后还包括：根据提取的有效飞行路径的障碍点进行航迹规划。

本发明能够在预处理过程中提取无人机有效飞行路径障碍点，极大地减少了数据 量，提高了无人机航迹规划的速度和安全性。

附图说明

图1是本发明的一种无人机有效飞行路径障碍点提取方法的处理流程示意图；

图2是本发明的一种无人机有效飞行路径障碍点提取方法的子流程处理示意图；

图3是本发明的有效路径障碍点提取示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参 照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限 制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不 必要地混淆本发明的概念。

本发明提供一种无人机有效飞行路径障碍点提取方法，能够在预处理过程中提取 无人机有效飞行路径障碍点，极大地减少了数据量，提高了无人机航迹规划的速度和 安全性。

如图1，图2所示，一种无人机有效飞行路径障碍点提取方法，包括步骤：

步骤S1，根据无人机上的角度传感器，姿态传感器，导航设备以及障碍点检测传 感器中的至少一种确定检测到的障碍点的三维坐标信息。

步骤S2，依据几何关系计算两两障碍点之间的空间距离。

步骤S3，剔除非有效路径的障碍点野值，并提取有效飞行路径的障碍点。

进一步地，步骤S3中，所述剔除非有效路径的障碍点野值，并提取有效飞行路径 的障碍点包括：

步骤S301，判断检测到的障碍点是否为无人机前进飞行方向上的障碍点，如果是， 则保留该点，进行下步判断，否则将所述障碍点视为非有效路径的障碍点野值，予以 剔除。

步骤S302，判断检测到的障碍点是否为地面上或垂直上空方向上的障碍点，如果 是，则保留该点，进行下步判断，否则将所述障碍点视为非有效路径的障碍点野值， 予以剔除。

步骤S303，判断检测到的障碍点与相邻障碍点之间的几何距离是否大于无人机椭 球体外形轮廓短轴距离，如果是，则保留该点，否则将所述障碍点视为非有效路径的 障碍点野值，予以剔除。

步骤S304，经过上述三步判断后，将所有得以保留的障碍点作为无一人有效飞行 路径障碍点进行提取，并建立有效路径障碍点数据库。

其中，步骤S301、步骤S302与步骤S303并无必然的先后顺序，其是由不同条件 触发的。

进一步地，步骤S3之后还包括：根据提取的有效飞行路径的障碍点进行航迹规划。

如图3所示，当检测到的障碍点是无人机飞行前进方向上的，且不是地面上或垂 直上空上的障碍点时，将相邻障碍点的空间距离与无人机椭球体外形轮廓短轴距离进 行比较，若前者大于后者，则认为无人机可从这两点间穿越，该路径视为有效路径， 该障碍点视为有效路径障碍点，予以保留。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的 原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做 的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明 所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形 式内的全部变化和修改例。