[发明专利]飞行器作业路径规划方法以及控制装置和控制设备

说明书

本发明涉及一种飞行器作业路径规划方法以及控制装置和控制设备，其中包括以下步骤：获取停靠点，作业点以及安全点，所述安全点周围的安全距离范围内没有障碍物；规划所述停靠点与安全点之间的第一路径、所述安全点与作业点之间的第二路径，使得所述停靠点和所述作业点之间的路径按照平滑过渡的方式经过所述安全点。本发明令无人机飞行器飞行的路径通过安全点过渡，实现安全进入或离开作业地块；并且飞行器按照第三路径过渡的路径飞行，无需在安全点停留,以提高飞行器的飞行速度，提高作业时效；由于飞行器能够避免在安全点停顿，从而避免对作业目标的伤害。

技术领域

本发明属于飞行器领域，具体涉及一种飞行器作业路径规划方法以及控制装置，特别涉及一种无人机作业路径规划方法以及控制装置和控制设备。

背景技术

飞行器在进入作业地块按照规划的路线进行作业时，往往从起飞点直接沿直线飞行到作业路线的第一个航点，如果此时在地块边界上存在树木、电线杆等障碍物，而无人机不具备自主避障功能、或者自主避障功能效果不佳，很容易与地块边界上的障碍物发生撞击事故，即使具有较好的自主避障功能，也可能需要花费较长的时间以及较大的功耗来执行自主避障功能以到达作业地块内，对于降落点，同样如此。

鉴于此，提出一种更高效、更安全的飞行器作业路径规划方法是本发明所要研究的课题。

发明内容

本发明提供一种飞行器作业路径规划方法，其目的是为了解决现有技术无法安全快速进入作业地块的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种飞行器作业路径规划方法，所述方法包括：

获取停靠点，作业点以及安全点，所述安全点周围的安全距离范围内没有障碍物；

规划所述停靠点与安全点之间的第一路径、所述安全点与作业点之间的第二路径，使得所述停靠点和所述作业点之间的路径按照平滑过渡的方式经过所述安全点。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述方法还包括：

获取第一路径上的第一辅助点，所述第一辅助点到所述安全点的距离小于或等于所述安全距离并且小于或等于第二路径上所述安全点到所述作业点的距离，以所述第一辅助点为切点，且以所述第一路径和第二路径为切线规划一靠近所述安全点的圆弧为第三路径，使得第一路径、第二路径之间通过所述第三路径过渡。

2、上述方案中，所述停靠点位于作业地块外，所述安全点位于作业地块内，所述作业地块由若干边界围成，所述第一辅助点到所述安全点的距离小于或等于所述安全点到所述第一路径与边界相交的点的距离。

3、上述方案中，所述第三路径通过以下至少两种方式获取：

获取第二路径上的距离所述安全点为所述第一辅助点到所述安全点距离的第二辅助点，以第一辅助点和第二辅助点为切点，规划一靠近所述安全点的圆弧为第三路径；

或者，获取第一路径和第二路径的角平分线，获取所述第一路径上以所述第一辅助点为垂足的垂线与所述角平分线的交点为圆心，以圆心到所述第一辅助点的垂直距离为半径，规划一靠近所述安全点的圆弧为第三路径。

4、上述方案中，所述第三路径的半径为r＝s*tan(θ/2)，其中s为所述第一路径上第一辅助点到所述安全点的距离，θ为所述第一路径和第二路径之间的夹角，所述第三路径的半径r≥1m。

5、上述方案中，获取第一路径上所述停靠点到所述第一辅助点的距离为第一限速距离，获取第二路径上所述作业点到第三路径和第二路径的切点的距离为第二限速距离，所述第一限速距离和/或第二限速距离大于等于其中ω为已知行驶过第三路径的角速度，a为已知行驶加速度的最大阈值，r为第三路径的半径。

6、上述方案中，所述停靠点为起飞点或降落点。