[发明专利]一种路径中继点空间生成方法、装置和无人机

权利要求书

1.一种路径中继点空间生成方法，所述方法用于无人机，其特征在于，所述方法包括：

预测目标在下一时刻的目标位置；

根据所述目标位置获得采样空间；

从所述采样空间中采样获得多个离散的采样点；

确定所述采样点与所述目标位置之间是否有遮挡；

根据所述采样点的位置以及所述采样点与所述目标位置之间的遮挡情况获得中继点选择空间；其中，所述中继点选择空间包括遮挡区域和非遮挡区域，所述遮挡区域由遮挡采样点组成，所述非遮挡区域由非遮挡采样点组成，所述遮挡采样点为与所述目标位置之间有遮挡的采样点，所述非遮挡采样点为与所述目标位置之间无遮挡的采样点；

确定所述非遮挡区域内的所述非遮挡采样点为所述中继点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述非遮挡采样点的最小障碍距离，其中，所述最小障碍距离为所述非遮挡采样点至各所述遮挡采样点的最短距离。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定可行空间，所述可行空间包括所述非遮挡区域中最小障碍距离大于或者等于预设距离阈值的非遮挡采样点。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标位置获得采样空间，包括：

获取所述无人机的初始跟踪距离；

以所述目标位置为球心，以所述无人机的初始跟踪距离为半径建立所述采样空间，其中，所述采样空间位于所述目标位置所在平面的上方，所述采样空间为半球面的部分或全部。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述从所述采样空间中采样获得多个离散的采样点，包括：

确定采样步长；

对所述采样空间建立坐标系，所述坐标系包括Z轴和与所述Z轴垂直的X轴；

分别在与所述Z轴呈φ角和与所述X轴呈θ角的范围内，以所述采样步长进行采样，以获得所述采样点，其中，φ的取值范围∈[0,π/2]，θ的取值范围∈[0,2π]。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述中继点选择空间为二维的二值遮挡图，其中，所述二值遮挡图中，以φ角和θ角表示所述采样点的位置，所述遮挡采样点为第一值，所述非遮挡采样点为第二值。

7.根据权利要求2-6任意一项所述的方法，其特征在于，所述获取所述非遮挡采样点的最小障碍距离，包括：

利用距离场算法获得所述非遮挡采样点的最小障碍距离。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述获取所述非遮挡采样点的最小障碍距离，包括：

获得所述非遮挡采样点距离各所述遮挡采样点的最小角度距离：

在同一θ角的各采样点中，针对每个所述非遮挡采样点，向所述非遮挡采样点两侧分别寻找相遇的第一个遮挡采样点，如果寻找到两个遮挡采样点，则获得两个遮挡采样点中与所述非遮挡采样点的最小的φ角距离作为φ角距离，如果寻找到一个遮挡采样点，则获得一个遮挡采样点与所述非遮挡采样点的φ角距离作为φ角距离；

在同一φ角的各采样点中，针对每个所述非遮挡采样点，向所述非遮挡采样点两侧方向分别寻找相遇的第一个遮挡采样点，如果其中一个方向上没有相遇的遮挡采样点，则从各采样点的另一个方向的初始采样点开始寻找相遇的第一个遮挡采样点，如果寻找到两个遮挡采样点，则获得两个遮挡采样点中与所述非遮挡采样点的最小的θ角距离作为θ角距离，如果寻找到一个遮挡采样点，则获得一个遮挡采样点与所述非遮挡采样点的θ角距离作为θ角距离；

根据所述φ角距离和所述θ角距离获得所述非遮挡采样点的最小角度距离。

9.根据权利要求1-6任意一项所述的方法，其特征在于，所述确定所述采样点与所述目标位置之间是否有遮挡，包括：

利用射线追踪算法确定所述采样点与所述目标位置之间是否有遮挡。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述距离场算法为截断距离场算法。