一种基于感知约束的无人机避障方法

专利主权项内容

1.一种基于感知约束的无人机避障方法，其特征在于，具体步骤包括：S1、基于无人机低空飞行时采集的环境图片生成障碍物数据库；S2、获取无人机周围的环境数据，与所述障碍物数据库构建飞行空间模型；S3、基于所述飞行空间模型，规划碰撞规避路线集；S3.0、获取所述飞行空间模型中障碍物模型的第一位置，基于所述第一位置构建第一感知约束；S3.1、获取所述无人机的外形尺寸以及所述无人机与障碍物的安全距离，与所述第一感知约束构建第二感知约束；S3.2、基于所述第二感知约束规划碰撞规避路线集；S4、基于所述碰撞规避路线集选取最优碰撞规避路线控制无人机避障；所述S3.0中，获取所述飞行空间模型中所述障碍物模型的第一位置，基于所述第一位置构建第一感知约束包括：S3.01、获取所述飞行空间模型中所述障碍物模型的第一位置，对所述障碍物模型进行空间采样，获得所述障碍物的轮廓空间区域；S3.02、分析对比相邻两个所述轮廓空间区域，获得相邻两个所述轮廓空间区域，所述轮廓空间区域用于所述无人机飞行的飞行空间模型区域；S3.03、整合所述飞行空间模型区域，获得所述第一感知约束；所述S3.1中，获取所述无人机的外形尺寸以及所述无人机与障碍物的安全距离，与所述第一感知约束构建第二感知约束：S3.11、获取无人机的外形尺寸，根据所述外形尺寸构建无人机模型；S3.12、获取所述无人机与所述障碍物的安全距离，基于所述安全距离在所述无人机模型上构建禁入区；S3.13、获取所述飞行空间模型区域，并在所述飞行空间模型区域内预选取飞行航点，并确定所述无人机在所述飞行航点上的第一飞行方向，基于所述第一飞行方向在所述飞行空间模型中对应所述飞行航点的位置构建第一方向向量；S3.14、将S3.12的所述无人机模型融合至所述飞行空间模型内位于所述飞行航点的位置，判断所述禁入区是否与所述轮廓空间区域出现叠合；若是，则进行S3.15；若否；则进行S3.16；S3.15、对应的所述飞行航点不能用于所述无人机进行避障，舍弃对应的所述飞行航点，然后进行S3.17；S3.16、所述飞行航点能够用于所述无人机进行避障，保留所述飞行航点；S3.17、重复S3.14~S3.16筛选出能够用于所述无人机进行避障的所述飞行航点；S3.18、整合所有用于所述无人机能够进行避障的所述飞行航点，构建所述第二感知约束。