[发明专利]基于误差校正点的无人机室内航迹规划装置及方法

权利要求书

1.一种基于误差校正点的无人机室内航迹规划方法，其特征在于，在封闭空间中随机布置水平校正点和垂直校正点，并设定航迹约束条件，然后根据约束条件建立航迹单步约束和航迹双步约束获得阈值，根据阈值设置Dijstra算法中的带权邻接矩阵并进行求解，得到最优航迹，具体包括以下步骤：

步骤1、建立航迹约束条件，具体如下：

一、设飞行器出发地点的垂直和水平误差均为0；

二、飞行器在垂直误差校正点或水平误差校正点进行校正，校正后的垂直误差或水平误差变为0，未校正的垂直误差或水平误差保持不变；

三、当飞行器的垂直误差不大于α₁，水平误差不大于α₂时，进行垂直误差校正；

四、当飞行器的垂直误差不大于β₁个单位，水平误差不大于β₂个单位时，进行水平误差校正；

步骤2、基于航迹约束条件建立航迹单步约束，单步约束为飞行器在第k段产生的水平和垂直误差的最大值；

所述航迹单步约束的表达式如下：

v(k)＜min{α₁,β₁,α₂,β₂},

l(k)＜min{α₁,β₁,α₂,β₂}

其中，v(k)表示第k段航迹产生的垂直误差；l(k)表示第k段航迹产生的水平误差；

步骤3、基于航迹约束条件，设定航迹规划路径交替经过垂直误差校正点和水平误差校正点，根据飞行器交替经过相邻两个校正点的过程建立双步约束，双步约束为相邻两段航迹的总垂直误差最大值，以及相邻两段航迹的总水平误差的最大值；

所述航迹双步约束的表达式如下：

l(k-1)+l(k)＜min{α₁,β₁,α₂,β₂}+max{α₂,β₂}-min{α₁,β₁,α₂,β₂}

＝max{α₂,β₂},k＝2，3，...，n

v(k-1)+v(k)＜min{α₁,β₁,α₂,β₂}+max{α₁,β₁}-min{α₁,β₁,α₂,β₂}

＝max{α₁,β₁},k＝3，4，...，n

步骤4、根据Dijstra算法的带权邻接矩阵R，并结合水平误差值和垂直误差值设定单步约束的阈值T₁；

步骤5、根据单步约束和双步约束调整阈值T₁，得到调整后的阈值T₂；

步骤6、根据调整后阈值T₂设定Dijstra算法中带权邻接矩阵R中元素的值并进行解算，得到最优航迹。

2.根据权利要求1所述的一种基于误差校正点的无人机室内航迹规划方法，其特征在于，步骤4所述阈值T₁的表达式如下：

T₁＝max{α₁,α₂,β₁,β₂}。

3.根据权利要求2所述的一种基于误差校正点的无人机室内航迹规划方法，其特征在于，步骤5所述调整后的阈值T₂的表达式如下：

T₂＝min{θ/2，T₁}

其中，θ为飞行器到达终点时垂直误差和水平误差的最大误差值。