[发明专利]一种三维航线规划方法、系统、设备及介质

说明书

本发明公开了一种三维航线规划方法、系统设备及介质，属于航线规划领域，方法包括：获取待巡检目标的三维空间信息并确定待巡检目标的立面轮廓；构建与待巡检目标的立面轮廓相对且在待巡检目标的立面轮廓上的正投影覆盖该待巡检目标的立面轮廓的虚拟立面；对虚拟立面进行网格化处理，并确定虚拟立面中各个网格的中点为预选航点；确定投影点被待巡检目标的立面轮廓所覆盖的预选航点为有效航点；根据预设的规则将有效航点连接成航线。本发明不但便于进行精确的立面航线规划，还方便观察，能够有效提高航线规划效率。

技术领域

本发明涉及航线规划领域，特别涉及一种三维航线规划方法、系统、设备及介质。

背景技术

航线设计是指规划飞行器飞行轨迹的方法，随着无人机软硬件技术的日益成熟，促使其应用范围越来越广泛。航线设计是工业无人机应用领域特别重要的一个环节，通过航线设计，使无人机按照指定的航线任务完成智能化巡检作业。

目前应用于无人机航线设计的任务是在二维地图上实现，在地图上点击特定的位置即可得到包含经度纬度值的航点，但是没有航点的高度信息，这需要手动输入，而准确的高度信息需要从其它渠道获取，否则只能靠经验来估算一个高度值，这样会导致无人机在实际巡检飞行时生成的飞行数据与期望的存在一定的偏差，无法满足工业级无人机精细化智能化巡检要求。

在二维地图上设计航线还有一个突出的弊端，那就是当同一经纬度位置，不同高度上有多个航点时，界面上只能显示一个航点，其他同经纬度的航点都被覆盖了，无法从界面上直观的看到设计的航线轨迹，从而导致针对复杂场景的航线轨迹设计变得异常繁琐。

发明内容

针对现有技术存在的航线规划过程中无法兼顾高度信息的问题，本发明的目的在于提供一种三维航线规划方法、系统、设备及介质。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

第一方面，本发明提供一种三维航线规划方法，包括以下步骤：

获取待巡检目标的三维空间信息，并确定所述待巡检目标的立面轮廓；

构建虚拟立面，所述虚拟立面与所述待巡检目标的立面轮廓相对，且所述虚拟立面在所述待巡检目标的立面轮廓上的正投影覆盖所述待巡检目标的立面轮廓；

对所述虚拟立面进行网格化处理，并确定所述虚拟立面中各个网格的中点为预选航点，所述预选航点包括三维位置信息；

确定有效航点，所述有效航点为正投影点被所述待巡检目标的立面轮廓所覆盖的预选航点；

根据预设的规则将所述有效航点连接成航线。

进一步的，所述方法还包括以下步骤：

判断所述航线上是否存在障碍物，是则确定出障碍物区域并进入下一步；

确定所述虚拟立面中与所述障碍物区域相对应的避让网格，并删除所述避让网格中的有效航点；

在所述避让网格上方、下方、左方或者右方的网格中插入替代航点；

根据预设的规则将所述替代航点以及剩余的所述有效航点连接成航线。

优选的，当所述待巡检目标的立面轮廓为平面凸多边形时，所述根据预设的规则将所述有效航点连接成航线的步骤包括：

根据预设的航点连接规则，将与所述待巡检目标的立面轮廓相对应的所述有效航点连接成航线。

优选的，当所述待巡检目标的立面轮廓为平面凹多边形时，所述根据预设的规则将所述有效航点连接成航线的步骤包括：

将所述待巡检目标的立面轮廓拆分成至少两个子轮廓，每个所述子轮廓均为平面凸多边形；

根据预设的航点连接规则，分别将与所述子轮廓相对应的所述有效航点连接成独立的子航线；