本公开至少涉及无人机,尤其涉及一种无人机巡航探测方法、无人机巡航探测装置以及计算机可读存储介质。
背景技术:
1、现有的无人机巡航探测,在处理大规模或高复杂度的环境时,连续、动态地探测大片区域,会消耗大量的计算资源,导致飞行效率不高,并且容易出现探测巡检区域的重复或遗漏,存在庞大的数据存储需求和后期处理繁琐的问题。
技术实现思路
1、本公开所要解决的技术问题是针对上述不足,提供一种无人机巡航探测方法、无人机巡航探测装置以及计算机可读存储介质,以解决如何高效规划无人机巡航探测任务的问题。
2、第一方面,本公开提供一种无人机巡航探测方法,所述方法
3、包括:
4、获取无人机巡航探测的单次有效探测半径r;
5、获取由外接圆半径为r的正六边形平面排列组成的蜂窝;
6、使用蜂窝划分待探测区域,并获取无人机沿待探测区域占据的每个第一正六边形的中心巡航待探测区域的最优路径。
7、进一步地,获取无人机巡航探测的单次有效探测半径r,具体
8、包括:
9、根据无人机飞行性能和待探测区域的飞行条件,确定无人机在待探测区域的固定飞行高度h;
10、获取无人机探测设备的俯视角度α,无人机探测设备包括雷达探测、红外探测、光学影像探测至少之一;
11、获取无人机巡航探测的单次有效探测半径r=h/tan(α),tan是三角正切函数。
12、进一步地,获取由外接圆半径为r的正六边形平面排列组成的蜂窝,具体包括:
13、建立平面直角坐标系,平面直角坐标系包括x轴和y轴;
14、使用若干外接圆半径为r的正六边形对平面直角坐标系进行平铺,保持每个正六边形有一条边与x轴平行。
15、进一步地,使用蜂窝划分待探测区域,并获取无人机沿待探测区域占据的每个第一正六边形的中心巡航待探测区域的最优路径,具体包括:
16、将待探测区域的横切面图放置到蜂窝上,并使待探测区域的横切面图占据最少的第一正六边形;
17、获取无人机沿垂直正六边形边的三个方向飞行,并经过每个第一正六边形的中心以巡航待探测区域的待选路径;
18、根据转向次数和路径长度,选择待选路径中的最优路径。
19、进一步地,将待探测区域的横切面图放置到蜂窝上,并使待探测区域的横切面图占据最少的第一正六边形,具体包括:
20、根据地图信息获取待探测区域的横切面图;
21、将待探测区域的横切面图放置到蜂窝上,待探测区域的横切面图的边界占据不足一个正六边形时按一个正六边形算;
22、移动和旋转待探测区域的横切面图,以使待探测区域的横切面图占据的第一正六边形个数最少。
23、进一步地,获取无人机沿垂直正六边形边的三个方向飞行,并经过每个第一正六边形的中心以巡航待探测区域的待选路径,具体包括:
24、获取垂直正六边形边的三个方向为无人机巡航的飞行主方向;
25、获取每个飞行主方向上待探测区域其中一侧边界占据的最外排的第二正六边形;
26、获取无人机以每排第二正六边形的两端为起点,沿对应的飞行主方向依次经过每排第一正六边形的中心巡航待探测区域的六条待选路径。
27、进一步地,根据转向次数和路径长度,选择待选路径中的最优路径,具体包括:
28、获取无人机分别沿六条待选路径依次飞过每个第一正六边形的中心的转向次数和路径长度;
29、获取六条待选路径中转向次数最少和/或路径长度最短的某条待选路径为最优路径。
30、进一步地,获取无人机沿待探测区域占据的每个第一正六边形的中心巡航待探测区域的最优路径后,所述方法还包括:
31、获取每个第一正六边形的中心对应在待探测区域的第一经纬度;
32、无人机按照最优路径巡航待探测区域,并在每个第一经纬度完成探测任务,以获取半径为r的圆形区域探测结果;
33、裁剪和拼接所获取到的全部圆形区域探测结果,以获取待探测区域的最终探测结果。
34、第二方面,本公开提供一种无人机巡航探测装置,所述装置包括:
35、半径模块,用于获取无人机巡航探测的单次有效探测半径r;
36、蜂窝模块,与半径模块连接,用于获取由外接圆半径为r的正六边形平面排列组成的蜂窝;
37、规划模块,与蜂窝模块连接,用于使用蜂窝划分待探测区域,并获取无人机沿待探测区域占据的每个第一正六边形的中心巡航待探测区域的最优路径。
38、第三方面,本公开提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器运行时,实现如上所述的无人机巡航探测方法。
39、本公开提供一种无人机巡航探测方法、无人机巡航探测装置以及计算机可读存储介质,通过获取无人机的单次有效探测半径,然后使用由正六边形组成的蜂窝划分待探测区域,无人机经过每个正六边形的中心进行探测,并在划分结果的基础上获取无人机巡航探测的最优路径,将巡航探测任务采用正六边形的蜂窝进行分解,基于分解获取基于正六边形进行探测的最优路径,利用正六边形的特性更有利于获得高效的划分结果和探测路径,完成了对无人机巡航探测任务的高效规划。
1.一种无人机巡航探测方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取无人机巡航探测的单次有效探测半径r,具体包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取由外接圆半径为r的正六边形平面排列组成的蜂窝,具体包括:
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,使用蜂窝划分待探测区域,并获取无人机沿待探测区域占据的每个第一正六边形的中心巡航待探测区域的最优路径,具体包括:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,将待探测区域的横切面图放置到蜂窝上,并使待探测区域的横切面图占据最少的第一正六边形,具体包括:
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,获取无人机沿垂直正六边形边的三个方向飞行,并经过每个第一正六边形的中心以巡航待探测区域的待选路径,具体包括:
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,根据转向次数和路径长度,选择待选路径中的最优路径,具体包括:
8.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,获取无人机沿待探测区域占据的每个第一正六边形的中心巡航待探测区域的最优路径后,所述方法还包括:
9.一种无人机巡航探测装置,其特征在于,所述装置包括:
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器运行时,实现如权利要求1-8任一项所述的无人机巡航探测方法。
