[发明专利]无人机及其飞行轨迹的生成方法、计算机可读存储介质

说明书

本发明公开了一种无人机及其飞行轨迹的生成方法、计算机可读存储介质，该方法包括：根据无人机的运动状态及预设的离线飞行轨迹库中每条飞行轨迹与无人机运动状态的对应关系建立轨迹库索引；预设的离线飞行轨迹库是根据无人机的历史运动状态所建立的；以无人机的当前运动状态作为查询键值，根据轨迹库索引在离线飞行轨迹库遍历查找无人机当前运动状态对应的飞行轨迹集合。通过实施本发明，将飞行轨迹生成过程中比较耗时的运算过程离线处理，建立离线飞行轨迹库，再通过快速的索引算法，将无人机的当前运动状态与离线飞行轨迹库中可达的飞行轨迹相对应，可以在短时间内生成无人机在未来预设时长内的飞行轨迹，加速无人机在线避障规划时的执行速度。

技术领域

本发明涉及无人机避障规划技术领域，具体涉及一种无人机及其飞行轨迹的生成方法、计算机可读存储介质。

背景技术

现代无人机在执行一些特定任务时具有一定的自主飞行功能，并且越来越注重机体自身飞行的安全性。无人机在自主飞行过程中——例如循迹飞行或者目标跟踪飞行——需要避开障碍物以保证安全。

无人机避开障碍物的一种直观做法是对无人机在未来一段时间内的可能轨迹，逐一进行检测，去掉那些与障碍物碰撞的轨迹。显然，对无人机未来一段时间内所有可能轨迹进行穷举是不可能的，但对这些可能轨迹中的某些进行采样和判定却是可行的。

无人机未来一段时间内可能的飞行轨迹可以通过对无人机当前运动状态在一段时间内进行积分运算获得。但是，由于无人机机载计算性能的限制，这种无人机飞行轨迹的生产方法需要进行大量的积分运算，无法在短时间内快速地生成飞行轨迹，从而拖慢无人机的整个避障规划过程。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种无人机及其飞行轨迹的生成方法、计算机可读存储介质，以解决无人机在避障规划过程中的飞行轨迹生成速度慢的技术问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种飞行轨迹的生成方法，应用于无人机，所述方法包括：

根据无人机的运动状态及预设的离线飞行轨迹库中每条飞行轨迹与无人机运动状态的对应关系建立轨迹库索引；预设的离线飞行轨迹库是根据无人机的历史运动状态所建立的；以无人机的当前运动状态作为查询键值，根据所述轨迹库索引在离线飞行轨迹库遍历查找无人机当前运动状态对应的飞行轨迹集合。

在一些实施例中，根据无人机的历史运动状态建立离线飞行轨迹库的过程，包括：对无人机的初始运动状态进行离散采样得到飞行轨迹特征集合；计算飞行轨迹特征集合中的各个初始运动状态在预设时长内的积分，得到离线飞行轨迹库。

在一些实施例中，所述对无人机的初始运动状态进行离散采样得到飞行轨迹特征集合，包括：在第一约束范围内对无人机的初始运动状态进行离散采样，获得无人机的初始运动状态集合；根据无人机的初始运动状态集合中的各个初始运动状态在第二约束范围内对加加速度进行离散采样，得到飞行轨迹特征集合。

在一些实施例中，所述计算飞行轨迹特征集合中的各个初始运动状态在预设时长内的积分得到离线飞行轨迹库，包括：判断飞行轨迹特征集合中的各个初始运动状态是否在第一约束范围内；若飞行轨迹特征集合中的各个初始运动状态在第一约束范围内，则对各个初始运动状态在预设时长内进行积分，得到无人机的离线飞行轨迹库；若飞行轨迹特征集合中的各个初始运动状态不在第一约束范围内，则对加加速度进行调整，再根据调整后的加加速度计算各个初始运动状态在预设时长内的积分，得到无人机的离线飞行轨迹库。