[发明专利]基于贝塞尔曲线的无人机转向飞行路径规划方法

权利要求书

1.一种基于贝塞尔曲线的无人机转向飞行路径规划方法，其特征在于，包括：

采集无人机实际转向飞行路径数据，根据飞行动作对实际转向飞行路径进行分类；

基于贝塞尔曲线对实际转向飞行路径进行规划，生成目标转向飞行路径，对实际转向飞行路径进行修正，

其中，无人机的飞行动作包括直线飞行与曲线飞行，将直线飞行与曲线飞行动作结合，确定无人机实际转向飞行路径分类为：直线飞行路径、先直线飞行后曲线飞行路径、先曲线飞行后直线飞行路径、先曲线飞行中间直线飞行后曲线飞行路径、两段连接的曲线飞行路径，

根据无人机目标初始航行节点与目标转向航行节点之间的距离、目标最终航行节点与目标转向航行节点之间的距离确定目标安全半径，并以目标转向航行节点为圆心，确定规划曲线的目标安全范围；根据目标初始航行节点、目标最终航行节点分别与目标转向航行节点之间的连线与目标安全范围的交点，以及目标初始航行节点、目标转向航行节点、目标最终航行节点，确定规划所需的贝塞尔曲线，生成目标转向飞行路径，且

若确定的规划所需的贝塞尔曲线与目标安全范围不相切，修正贝塞尔曲线，使修正后的贝塞尔曲线与目标安全范围相切。

2.根据权利要求1所述的基于贝塞尔曲线的无人机转向飞行路径规划方法，其特征在于，根据目标初始航行节点、目标最终航行节点分别与目标转向航行节点之间的连线与目标安全范围的交点，以及目标初始航行节点、目标转向航行节点、目标最终航行节点，确定规划所需的贝塞尔曲线为：

p(t)＝P₀B_0,4(t)+P₁B_1,4(t)+P₂B_2,4(t)+P₃B_3,4(t)+P₄B_4,4(t)

＝(1-t)⁴P₀+4t(1-t)³P₁+6t²(1-t)²P₂+4t³(1-t)P₃+t⁴P₄

其中，P₀、P₁、P₂、P₃、P₄表示规划贝塞尔曲线的控制点，B_0,4(t)、B_1,4(t)、B_2,4(t)、B_3,4(t)、B_4,4(t)为对应的伯恩斯坦多项式。

3.根据权利要求1所述的基于贝塞尔曲线的无人机转向飞行路径规划方法，其特征在于，若为直线飞行路径，则目标初始航行节点、目标转向航行节点、目标最终航行节点在同一水平度上，确定目标安全半径为0，目标初始航行节点、目标转向航行节点之间的距离为目标安全范围，根据目标初始航行节点、目标转向航行节点、目标最终航行节点确定的直线为相应规划的目标转向飞行路径。

4.根据权利要求1或3所述的基于贝塞尔曲线的无人机转向飞行路径规划方法，其特征在于：

若为先直线飞行后曲线飞行路径，则根据确定的贝塞尔曲线，确定入弧航行节点，计算目标初始航行节点与入弧航行节点之间的距离；根据目标初始航行节点与入弧航行节点之间的距离、以及贝塞尔曲线的长度，确定目标安全范围；

若为先曲线飞行后直线飞行路径，则根据确定的贝塞尔曲线，确定入弧航行节点，计算目标转向航行节点与入弧航行节点之间的距离；根据目标转向航行节点与入弧航行节点之间的距离、以及贝塞尔曲线的长度，确定目标安全范围；

若为先曲线飞行中间直线飞行后曲线飞行路径，则根据确定的贝塞尔曲线，计算两段贝塞尔曲线的入弧航行节点之间的距离；根据计算两段贝塞尔曲线的入弧航行节点之间的距离、以及贝塞尔曲线的长度，确定目标安全范围；

若为曲线飞行路径，则根据确定的两段贝塞尔曲线的长度，确定目标安全范围。