[发明专利]无人机的飞行路径规划方法及无人机

权利要求书

1.一种无人机的飞行路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

栅格地图生成步骤，获取无人机飞行环境的深度信息，并根据所述深度信息生成所述飞行环境的二维栅格地图，所述飞行环境包括障碍物；

势函数构建步骤，根据所述二维栅格地图中每个栅格和所述障碍物的位置构建每个栅格与对应障碍物的势函数；

加权图生成步骤，根据所述无人机的位置和所述势函数获得所述二维栅格地图中栅格的加权图；以及

飞行路径确定步骤，根据所述加权图确定飞行路径。

2.如权利要求1所述的无人机的飞行路径规划方法，其特征在于，所述深度信息为距离。

3.如权利要求1所述的无人机的飞行路径规划方法，其特征在于，所述加权图生成步骤具体包括：

分别计算所述无人机移动到所述二维栅格地图中多个栅格的权值；

根据所述无人机的位置、所述多个栅格的权值和所述势函数获得所述二维栅格地图中栅格的加权图。

4.如权利要求1所述的无人机的飞行路径规划方法，其特征在于，所述飞行路径确定步骤具体为，

根据所述加权图中每个栅格的加权值采用SPFA算法确定所述无人机的飞行路径。

5.如权利要求1所述的无人机的飞行路径规划方法，其特征在于，还包括：

路径点确定步骤，根据所述无人机的飞行速度和安全距离得到下一个飞行点。

6.如权利要求1所述的无人机的飞行路径规划方法，其特征在于，在所述二维栅格地图中通过不同的数值表示该栅格是否为障碍物。

7.如权利要求1所述的无人机的飞行路径规划方法，其特征在于，所述每个栅格与对应障碍物的势函数通过如下公式表示，所述公式为，

其中，为所述势函数，为正常数，d_m为所述无人机与障碍物的最短距离，d₀为安全距离。

8.如权利要求3所述的无人机的飞行路径规划方法，其特征在于，所述权值通过如下公式获得，所述公式为，

其中，C₀₁为从当前位置p₀(x₀,y₀)点移动到p₁(x₁,y₁)点的权值，K₁和K₂分别为加权常数，d₀₁为当前位置p₀到p₁的距离，为栅格(x₁,y₁)的势函数。

9.一种无人机，其特征在于，包括：

栅格地图生成模块，用于获取无人机飞行环境的深度信息，并根据所述深度信息生成所述飞行环境的二维栅格地图，所述飞行环境包括障碍物；

势函数构建模块，根据所述二维栅格地图中每个栅格和所述障碍物的位置构建每个栅格与对应障碍物的势函数；

加权图生成模块，根据所述无人机的位置和所述势函数获得所述二维栅格地图中栅格的加权图；以及

飞行路径确定模块，用于根据所述加权图中每个栅格的加权值进行SPFA算法的选取以确定所述无人机的飞行路径。

10.如权利要求9所述的无人机，其特征在于，所述每个栅格与对应障碍物的势函数通过如下公式表示，所述公式为，

其中，为所述势函数，为正常数，d_m为所述无人机与障碍物的最短距离，d₀为安全距离。