[发明专利]无人机植保作业航线规划方法

权利要求书

1.一种无人机植保作业航线规划方法，其特征在于，包括：

采集地块数据和障碍区数据，并将所述地块数据中的地块顶点数组和所述障碍区数据中的障碍区顶点数组，调整为顺时针顺序；

基于所述地块顶点数组和所述障碍区顶点数组，得到由多边形顶点构成的模拟地块和模拟障碍区，并基于预设多边形收缩/扩张函数，计算所述模拟地块和所述模拟障碍区的安全边界；

基于预设分割/融合算法函数，对所述模拟地块和模拟障碍区进行分割或融合处理，得到优化后的模拟地块边界和模拟障碍区边界；

根据预设航线角度，旋转所述优化后的模拟地块边界和模拟障碍区边界，并基于预设航线间距，得到规划航线的表达式；

将所有与模拟地块和模拟障碍区的交点分别进行标记和排序；

选择所有所述交点中，与无人机当前位置最近的交点作为起始位置，执行预设航点检测循环，得到用完全部航点的目标航线，并将所述目标航线作为规划结果并输出。

2.根据权利要求1所述的无人机植保作业航线规划方法，其特征在于，所述航点检测循环包括：将所述规划航线作为起始目标航线；

检测所述目标航线是否用完全部航点；

若是，将所述规划航线作为规划结果并输出；

若不是，检测同一直线上是否有未用航点；若不存在未用航点，基于最近未用过航点规划得到新航线；若存在未用航点，基于此时位置信息，规划得到新航线；

判断所述新航线是否穿过障碍物，若穿过障碍物，基于预设算法进行避障，得到目标航线；若不穿过障碍物，将所述新航线作为目标航线；

重新检测所述目标航线是否用完全部航点，直至目标航线用完全部航点，停止循环。

3.根据权利要求1所述的无人机植保作业航线规划方法，其特征在于，所述基于预设多边形收缩/扩张函数，计算所述模拟地块和所述模拟障碍区的安全边界，包括：

获取所述模拟地块或所述模拟障碍区中的第一顶点，并找到与所述第一顶点相邻的第二顶点和第三顶点；

将所述第一顶点与所述第二顶点所在的直线作为第一直线；

将所述第一顶点与所述第三顶点所在的直线作为第二直线；

确定到所述第一直线和到所述第二直线距离均为预设值的第四顶点；

将所述第四顶点作为第一顶点收缩或扩张预设距离后的目标顶点；

找到所述模拟地块或所述模拟障碍区中的所有顶点对应的目标顶点，按所述模拟地块或所述模拟障碍区顶点数据顺序将对应目标定点进行连接，得到所述模拟地块或所述模拟障碍区扩张或收缩后的安全边界，更新所述模拟地块或所述模拟障碍区。

4.根据权利要求3所述的无人机植保作业航线规划方法，其特征在于，基于实际需求，改变所述模拟地块或模拟障碍区中每一个顶点对应的预设距离，确定每一顶点对应的目标顶点；

基于所述目标顶点确定所述模拟地块或所述模拟障碍区扩张或收缩后的安全边界，更新所述模拟地块或所述模拟障碍区。

5.根据权利要求1所述的无人机植保作业航线规划方法，其特征在于，所述基于预设分割/融合算法函数，对所述模拟地块和模拟障碍区进行分割或融合处理，得到优化后的模拟地块边界和模拟障碍区边界，包括：

当所述模拟地块被所述模拟障碍区分割时，将所述模拟地块进行分割，得到多个子模拟地块；

当所述模拟地块与所述模拟障碍区重叠时，将所述模拟地块中被所述模拟障碍区重叠部分进行分割，得到去除模拟障碍区重叠区域的模拟地块和增加重叠区域的模拟障碍区；

当所述模拟障碍区与其他所述模拟障碍区重叠时，将多个重叠的模拟障碍区进行融合，得到一个大模拟障碍区。