[发明专利]一种基于目标跟踪的无人机避障方法、装置及无人机

说明书

本发明实施例涉及无人机自主避障技术领域，特别是涉及一种基于目标跟踪的无人机避障方法、装置及无人机。其中，基于目标跟踪的无人机避障方法包括：确定无人机的预期前向速度，预期前向速度用于使无人机与目标保持初始水平距离；获取无人机前方环境的深度图，并根据深度图，确定以无人机为中心的栅格地图；根据栅格地图，确定无人机的最优飞行方向以及无人机与障碍物的最小距离；根据最小距离、预期前向速度以及最优飞行方向，确定无人机的最优飞行速度；控制无人机以最优飞行速度沿最优飞行方向飞行，以躲避无人机前方环境的障碍物。通过上述方式，本发明实施例能够对整个飞行空间进行路径规划，提高目标跟踪过程中自主避障的准确性。

技术领域

本发明实施例涉及无人机自主避障技术领域，特别是涉及一种基于目标跟踪的无人机避障方法、装置及无人机。

背景技术

无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。随着无人机相关技术的发展及其应用场景的复杂变化，对无人机自动感知能力及路径规划算法的要求越来越高，尤其在无人机的自主避障技术中，需要无人机通过感知自身的运动状态和周围的环境，并结合路径规划算法，在有障碍物的环境中安全地、无碰撞地飞行，避免与障碍物发生碰撞。

目前，无人机基于目标跟踪进行自主避障时，主要通过轨迹库中设定好的飞行轨迹以及飞行轨迹上设定的各个时刻的飞行速度进行飞行，但该种方式所设定的飞行轨迹无法覆盖整个飞行空间，使得无人机无法对飞行轨迹外的区域进行路径规划，若飞行空间中存在动态变化，则无人机无法进行准确避障。

发明内容

本发明实施例旨在提供一种基于目标跟踪的无人机避障方法、装置及无人机，能够对整个飞行空间进行路径规划，提高目标跟踪过程中自主避障的准确性。

为解决上述技术问题，本发明实施例采用的一个技术方案是：提供一种基于目标跟踪的无人机避障方法，所述方法包括：

确定无人机的预期前向速度，所述预期前向速度用于使所述无人机与目标保持初始水平距离；

获取所述无人机前方环境的深度图，并根据所述深度图，确定以所述无人机为中心的栅格地图；

根据所述栅格地图，确定所述无人机的最优飞行方向以及所述无人机与障碍物的最小距离；

根据所述最小距离、所述预期前向速度以及所述最优飞行方向，确定所述无人机的最优飞行速度；

控制所述无人机以所述最优飞行速度沿所述最优飞行方向飞行，以躲避所述无人机前方环境的障碍物。

可选地，所述确定无人机的预期前向速度，包括：

获取所述无人机与所述目标的初始水平距离；

确定所述无人机与所述目标的当前水平距离；

基于所述初始水平距离，对所述当前水平距离进行P I D调节，以确定所述无人机的所述预期前向速度。

可选地，所述无人机包括云台，所述方法还包括：

控制所述云台的中心对准所述目标；则，

所述确定所述无人机与所述目标的当前水平距离，包括：

获取所述云台的当前对地高度和当前俯仰角；

根据所述当前对地高度以及所述当前俯仰角确定所述无人机与所述目标的当前水平距离。

可选地，所述方法还包括：

确定所述无人机的当前前向速度；则，

所述根据所述栅格地图，确定所述无人机的最优飞行方向以及所述无人机与障碍物的最小距离，包括：

根据所述当前前向速度和所述预期前向速度，在所述栅格地图中确定障碍物检测区域；