[发明专利]一种圆形区域无人机覆盖搜索航线自动规划方法

权利要求书

1.一种圆形区域无人机覆盖搜索航线自动规划方法，其特征在于，包括：

S1：设定圆形搜索区域，获取所述圆形搜索区域的参数；

S2：设定航行约束条件，所述航行约束条件包括旁向重叠率，根据约束条件结合获取的圆形搜索区域的参数，构建圆形搜索区域模型；

S3：基于无人机搭载设备参数及无人机当前航线高度，计算在该约束条件下的搜索范围的宽度；

S4：根据所述搜索范围的宽度和所述旁向重叠率，计算获取航线宽度；

S5：构建若干切割弦，切割所述圆形搜索区域，计算切割弦与所述圆形搜索区域边缘的交点坐标；

S6：以圆形搜索区域圆心为中心，获取切割弦与圆形搜索区域边缘的交点，取任一交点为第一航点，与所述第一航点所在切割弦的另一个交点为第二航点，与所述第二航点相邻最近的交点为第三航点，与所述第三航点所在切割弦的另一个交点为第四航点，依次类推，以所述第一航点为起始，进行重排序，将所有航点连接起来获得航线。

2.根据权利要求1所述的圆形区域无人机覆盖搜索航线自动规划方法，其特征在于，步骤S1中，所述参数包括所述圆形搜索区域的半径和在当前坐标系下的圆心坐标。

3.根据权利要求1所述的圆形区域无人机覆盖搜索航线自动规划方法，其特征在于，所述搜索范围的宽度，计算过程如下：

获取无人机相对地面的航高h；

获取该航高飞行状态下，无人机载荷设备在垂直于飞行方向所在平面的探测角度α；

计算搜索范围的宽度，计算如下：

W＝2h*tanα

其中，W表示搜索范围的宽度。

4.根据权利要求1所述的圆形区域无人机覆盖搜索航线自动规划方法，其特征在于，所述航线宽度计算过程如下：

构建所述航线宽度、所述搜索范围的宽度以及所述旁向重叠率之间的关系；

将设定的旁向重叠率和当前无人机搜索范围的宽度作为输入，计算所述航线宽度，计算公式如下：

d＝(1-ε_旁)*W

其中，ε_旁表示设定的所述旁向重叠率，d表示航线宽度，W表示当前无人机搜索范围的宽度。

5.根据权利要求1所述的圆形区域无人机覆盖搜索航线自动规划方法，其特征在于，所述切割弦的弦间距一致；

所述切割弦与其切割的所述圆形搜索区域的交点坐标计算过程如下：

获取该切割弦的弦心距以及所述圆形搜索区域的半径参数；

根据弦心距以及半径参数，计算获取两个交点的方位角；

获取所述圆形搜索区域的在当前坐标系下的圆心坐标，根据交点的方位角，计算在该坐标系下的交点坐标。

6.根据权利要求5所述的圆形区域无人机覆盖搜索航线自动规划方法，其特征在于，当某段规划航线经过所述圆形搜索区域的圆心时，所述弦心距的计算获取如下：

获取所述圆形搜索区域除去经过圆心切割弦，半个圆形搜索区域内的切割弦数目，计算如下：

n＝floor(R/d)

其中，R为所述圆形搜索区域的半径，d为航线宽度，floor函数表示向下取整；

根据获得的切割弦数目n，可得每条弦心距，计算如下：

D_i＝d*i

其中，d为航线宽度，i表示从靠近圆心开始计数的第i条弦心距，i＝1，2，...，n。