CN104807463B - 一种路径规划的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种路径规划的方法及装置，通过获取路径规划中A1的(X1，Y1，Z1)三维坐标和B1的(X2，Y2，Z2)三维坐标；根据A1、B1的二维平面坐标获取A1到B1之间的导航路径；将所述A1到B1之间的导航路径的所有平面展开到一个平面，在展开后的平面上连接A1和B1，根据连接A1和B1的直线与所述展开后的平面相交的点获取所述A1到所述B1之间的导航路径的Z轴的坐标，从而基于传统的2D地图的数据可以实现3D路径的规划。
Description
技术领域
本发明实施例涉及三维路径规划的技术领域，尤其涉及一种路径规划的方法及装置。
背景技术
目前，通过智能终端上的地图程序仅能规划2D路径，随着各种无人飞行器的兴起，如何为这些飞行器规划3D路径成为有待解决的问题。由于在地图数据中缺少建筑物精确的3D信息，因此，要实现精确的3D导航变得比较困难。
发明内容
本发明实施例的目的在于提出一种路径规划的方法及装置，旨在解决如何规划出三维路径的问题。
为达此目的，本发明实施例采用以下技术方案：
一种路径规划的方法，所述方法包括：
获取路径规划中A1的(X1，Y1，Z1)三维坐标和B1的(X2，Y2，Z2)三维坐标；
根据A1、B1的二维平面坐标获取A1到B1之间的导航路径；
将所述A1到B1之间的导航路径的所有平面展开到一个平面，在展开后的平面上连接A1和B1，根据连接A1和B1的直线与所述展开后的平面相交的点获取所述A1到所述B1之间的导航路径的Z轴的坐标。
优选地，所述根据A1、B1的二维平面坐标获取A1到B1之间的导航路径，包括：
根据A1、B1的二维坐标获取A1到B1之间的路程最短的导航路径。
优选地，所述根据A1、B1的二维平面坐标获取A1到B1之间的导航路径，包括：
根据A1、B1的二维坐标获取A1到B1之间的时间最短的导航路径。
优选地，所述方法还包括：
根据路径规划中起始位置A和终点位置B的三维坐标，以及A和B之间的区域高度或者建筑物高度分段获取所述起始位置A和所述终点位置B之间的待规划路径。
一种路径规划的装置，所述装置包括：
第一获取单元，用于获取路径规划中A1的(X1，Y1，Z1)三维坐标和B1的(X2，Y2，Z2)三维坐标；
第二获取单元，用于根据A1、B1的二维平面坐标获取A1到B1之间的导航路径；
第三获取单元，用于将所述A1到B1之间的导航路径的所有平面展开到一个平面，在展开后的平面上连接A1和B1，根据连接A1和B1的直线与所述展开后的平面相交的点获取所述A1到所述B1之间的导航路径的Z轴的坐标。
优选地，所述第二获取单元，用于：
根据A1、B1的二维坐标获取A1到B1之间的路程最短的导航路径。
优选地，所述第二获取单元，用于：
根据A1、B1的二维坐标获取A1到B1之间的时间最短的导航路径。
优选地，所述装置还包括：
第四获取单元，用于根据路径规划中起始位置A和终点位置B的三维坐标，以及A和B之间的区域高度或者建筑物高度分段获取所述起始位置A和所述终点位置B之间的待规划路径。
本发明实施例通过获取路径规划中A1的(X1，Y1，Z1)三维坐标和B1的(X2，Y2，Z2)三维坐标；根据A1、B1的二维平面坐标获取A1到B1之间的导航路径；将所述A1到B1之间的导航路径的所有平面展开到一个平面，在展开后的平面上连接A1和B1，根据连接A1和B1的直线与所述展开后的平面相交的点获取所述A1到所述B1之间的导航路径的Z轴的坐标，从而基于传统的2D地图的数据可以实现3D路径的规划。
附图说明
图1为本发明实施例路径规划的方法第一实施例的流程示意图；
图2为本发明实施例路径规划的方法的示意图；
图3为本发明实施例路径规划的方法第二实施例的流程示意图；
图4为本发明实施例路径规划的装置的功能模块示意图；
图5为本发明实施例路径规划的装置的功能模块示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明实施例，而非对本发明实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明实施例相关的部分而非全部结构。
实施例一
参照图1，图1为本发明实施例路径规划的方法第一实施例的流程示意图。
在第一实施例中，该路径规划的方法包括：
步骤101，获取路径规划中A1的(X1，Y1，Z1)三维坐标和B1的(X2，Y2，Z2)三维坐标；
步骤102，根据A1、B1的二维平面坐标获取A1到B1之间的导航路径；
优选地，所述根据A1、B1的二维平面坐标获取A1到B1之间的导航路径，包括：
根据A1、B1的二维坐标获取A1到B1之间的路程最短的导航路径。
具体的，根据2D导航技术获取A1到B1之间的路程最短的导航路径。
优选地，所述根据A1、B1的二维平面坐标获取A1到B1之间的导航路径，包括：
根据A1、B1的二维坐标获取A1到B1之间的时间最短的导航路径。
具体的，根据2D导航技术获取A1到B1之间的时间最短的导航路径，即交通较少拥挤的导航路径。
步骤103，将所述A1到B1之间的导航路径的所有平面展开到一个平面，在展开后的平面上连接A1和B1，根据连接A1和B1的直线与所述展开后的平面相交的点获取所述A1到所述B1之间的导航路径的Z轴的坐标。
具体地，参考图2，先得到路径规划的起点位置A1，坐标记为(x1，y1，z1)，及终点位置1，坐标记为(x2，y2，z2)。
基于A(x1，y1)和B(x2，y2)，也就是A1、B1两点在地面上的投影，规划处2D的导航路径，此步的原理和目前传统的2D导航相同，因此不再详述。得到的导航路径可以记为AC，CD，DE，EF…ZB。然后以AC为底边，得到垂直于地面的平面，该平面与地面相交在直线AC上，记为平面AC，此时的平面AC实际上是一个矩形区域，只是与AC对应的边没有上界。同理得到平面CD,…平面ZB。
将所有的平面摊平，展开到一个平面中，然后绘制出连接AB的直线，该直线与上述平面的两边会有交点，可以分别记为C1，D1，E1…,这些点的(x，y)坐标和对应的C，D，E一样，但是z坐标不同。
将A1C1，C1D1，D1E1….Z1B1这些线段连接在一起，即得到规划完的3D路径。
本发明实施例通过获取路径规划中A1的(X1，Y1，Z1)三维坐标和B1的(X2，Y2，Z2)三维坐标；根据A1、B1的二维平面坐标获取A1到B1之间的导航路径；将所述A1到B1之间的导航路径的所有平面展开到一个平面，在展开后的平面上连接A1和B1，根据连接A1和B1的直线与所述展开后的平面相交的点获取所述A1到所述B1之间的导航路径的Z轴的坐标，从而基于传统的2D地图的数据可以实现3D路径的规划。
实施例二
参照图3，图3为本发明实施例路径规划的方法第二实施例的流程示意图。
在第二实施例中，该路径规划的方法包括：
步骤301，根据路径规划中起始位置A1和终点位置B1的三维坐标，以及A1和B1之间的区域高度或者建筑物高度分段获取所述起始位置A1和所述终点位置B1之间的待规划路径；
步骤302，获取路径规划中A1的(X1，Y1，Z1)三维坐标和B1的(X2，Y2，Z2)三维坐标；
步骤303，根据A1、B1的二维平面坐标获取A1到B1之间的导航路径；
优选地，所述根据A1、B1的二维平面坐标获取A1到B1之间的导航路径，包括：
根据A1、B1的二维坐标获取A1到B1之间的路程最短的导航路径。
具体的，根据2D导航技术获取A1到B1之间的路程最短的导航路径。
优选地，所述根据A1、B1的二维平面坐标获取A1到B1之间的导航路径，包括：
根据A1、B1的二维坐标获取A1到B1之间的时间最短的导航路径。
具体的，根据2D导航技术获取A1到B1之间的时间最短的导航路径，即交通较少拥挤的导航路径。
步骤304，将所述A1到B1之间的导航路径的所有平面展开到一个平面，在展开后的平面上连接A1和B1，根据连接A1和B1的直线与所述展开后的平面相交的点获取所述A1到所述B1之间的导航路径的Z轴的坐标。
具体地，参考图2，先得到路径规划的起点位置A1，坐标记为(x1，y1，z1)，及终点位置1，坐标记为(x2，y2，z2)。
基于A(x1，y1)和B(x2，y2)，也就是A1、B1两点在地面上的投影，规划处2D的导航路径，此步的原理和目前传统的2D导航相同，因此不再详述。得到的导航路径可以记为AC，CD，DE，EF…ZB。然后以AC为底边，得到垂直于地面的平面，该平面与地面相交在直线AC上，记为平面AC，此时的平面AC实际上是一个矩形区域，只是与AC对应的边没有上界。同理得到平面CD,…平面ZB。
将所有的平面摊平，展开到一个平面中，然后绘制出连接AB的直线，该直线与上述平面的两边会有交点，可以分别记为C1，D1，E1…,这些点的(x，y)坐标和对应的C，D，E一样，但是z坐标不同。
将A1C1，C1D1，D1E1….Z1B1这些线段连接在一起，即得到规划完的3D路径。
本发明实施例通过获取路径规划中A1的(X1，Y1，Z1)三维坐标和B1的(X2，Y2，Z2)三维坐标；根据A1、B1的二维平面坐标获取A1到B1之间的导航路径；将所述A1到B1之间的导航路径的所有平面展开到一个平面，在展开后的平面上连接A1和B1，根据连接A1和B1的直线与所述展开后的平面相交的点获取所述A1到所述B1之间的导航路径的Z轴的坐标，从而基于传统的2D地图的数据可以实现3D路径的规划。
实施例三
参照图4，图4为本发明实施例路径规划的装置的功能模块示意图。
在第三实施例中，该路径规划的装置包括：
第一获取单元401，用于获取路径规划中A1的(X1，Y1，Z1)三维坐标和B1的(X2，Y2，Z2)三维坐标；
第二获取单元402，用于根据A1、B1的二维平面坐标获取A1到B1之间的导航路径；
优选地，所述第二获取单元402，用于：
根据A1、B1的二维坐标获取A1到B1之间的路程最短的导航路径。
具体的，根据2D导航技术获取A1到B1之间的路程最短的导航路径。
优选地，所述第二获取单元，用于：
根据A1、B1的二维坐标获取A1到B1之间的时间最短的导航路径。
具体的，根据2D导航技术获取A1到B1之间的时间最短的导航路径，即交通较少拥挤的导航路径。
第三获取单元403，用于将所述A1到B1之间的导航路径的所有平面展开到一个平面，在展开后的平面上连接A1和B1，根据连接A1和B1的直线与所述展开后的平面相交的点获取所述A1到所述B1之间的导航路径的Z轴的坐标。
具体地，参考图2，先得到路径规划的起点位置A1，坐标记为(x1，y1，z1)，及终点位置1，坐标记为(x2，y2，z2)。
基于A(x1，y1)和B(x2，y2)，也就是A1、B1两点在地面上的投影，规划处2D的导航路径，此步的原理和目前传统的2D导航相同，因此不再详述。得到的导航路径可以记为AC，CD，DE，EF…ZB。然后以AC为底边，得到垂直于地面的平面，该平面与地面相交在直线AC上，记为平面AC，此时的平面AC实际上是一个矩形区域，只是与AC对应的边没有上界。同理得到平面CD,…平面ZB。
将所有的平面摊平，展开到一个平面中，然后绘制出连接AB的直线，该直线与上述平面的两边会有交点，可以分别记为C1，D1，E1…,这些点的(x，y)坐标和对应的C，D，E一样，但是z坐标不同。
将A1C1，C1D1，D1E1….Z1B1这些线段连接在一起，即得到规划完的3D路径。
本发明实施例通过获取路径规划中A1的(X1，Y1，Z1)三维坐标和B1的(X2，Y2，Z2)三维坐标；根据A1、B1的二维平面坐标获取A1到B1之间的导航路径；将所述A1到B1之间的导航路径的所有平面展开到一个平面，在展开后的平面上连接A1和B1，根据连接A1和B1的直线与所述展开后的平面相交的点获取所述A1到所述B1之间的导航路径的Z轴的坐标，从而基于传统的2D地图的数据可以实现3D路径的规划。
实施例四
参照图5，图5为本发明实施例路径规划的装置的功能模块示意图。
在第四实施例中，该路径规划的装置包括：
第四获取单元501，用于根据路径规划中起始位置A1和终点位置B1的三维坐标，以及A1和B1之间的区域高度或者建筑物高度分段获取所述起始位置A1和所述终点位置B1之间的待规划路径；
第一获取单元502，用于获取路径规划中A1的(X1，Y1，Z1)三维坐标和B1的(X2，Y2，Z2)三维坐标；
第二获取单元503，用于根据A1、B1的二维平面坐标获取A1到B1之间的导航路径；
优选地，所述第二获取单元503，用于：
根据A1、B1的二维坐标获取A1到B1之间的路程最短的导航路径。
具体的，根据2D导航技术获取A1到B1之间的路程最短的导航路径。
优选地，所述第二获取单元503，用于：
根据A1、B1的二维坐标获取A1到B1之间的时间最短的导航路径。
具体的，根据2D导航技术获取A1到B1之间的时间最短的导航路径，即交通较少拥挤的导航路径。
第三获取单元504，用于将所述A1到B1之间的导航路径的所有平面展开到一个平面，在展开后的平面上连接A1和B1，根据连接A1和B1的直线与所述展开后的平面相交的点获取所述A1到所述B1之间的导航路径的Z轴的坐标。
具体地，参考图2，先得到路径规划的起点位置A1，坐标记为(x1，y1，z1)，及终点位置1，坐标记为(x2，y2，z2)。
基于A(x1，y1)和B(x2，y2)，也就是A1、B1两点在地面上的投影，规划处2D的导航路径，此步的原理和目前传统的2D导航相同，因此不再详述。得到的导航路径可以记为AC，CD，DE，EF…ZB。然后以AC为底边，得到垂直于地面的平面，该平面与地面相交在直线AC上，记为平面AC，此时的平面AC实际上是一个矩形区域，只是与AC对应的边没有上界。同理得到平面CD,…平面ZB。
将所有的平面摊平，展开到一个平面中，然后绘制出连接AB的直线，该直线与上述平面的两边会有交点，可以分别记为C1，D1，E1…,这些点的(x，y)坐标和对应的C，D，E一样，但是z坐标不同。
将A1C1，C1D1，D1E1….Z1B1这些线段连接在一起，即得到规划完的3D路径。
本发明实施例通过获取路径规划中A1的(X1，Y1，Z1)三维坐标和B1的(X2，Y2，Z2)三维坐标；根据A1、B1的二维平面坐标获取A1到B1之间的导航路径；将所述A1到B1之间的导航路径的所有平面展开到一个平面，在展开后的平面上连接A1和B1，根据连接A1和B1的直线与所述展开后的平面相交的点获取所述A1到所述B1之间的导航路径的Z轴的坐标，从而基于传统的2D地图的数据可以实现3D路径的规划。
以上结合具体实施例描述了本发明实施例的技术原理。这些描述只是为了解释本发明实施例的原理，而不能以任何方式解释为对本发明实施例保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明实施例的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明实施例的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种路径规划的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取路径规划中A1的（X1，Y1，Z1）三维坐标和B1的（X2，Y2，Z2）三维坐标；
根据A1、B1的二维平面坐标获取A1到B1之间的导航路径；
将所述A1到B1之间的导航路径的所有平面展开到一个平面，在展开后的平面上连接A1和B1，根据连接A1和B1的直线与所述展开后的平面相交的点获取所述A1到所述B1之间的导航路径的Z轴的坐标；
其中，导航路径的所有平面为所有与地面垂直的平面。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据A1、B1的二维平面坐标获取A1到B1之间的导航路径，包括：
根据A1、B1的二维坐标获取A1到B1之间的路程最短的导航路径。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据A1、B1的二维平面坐标获取A1到B1之间的导航路径，包括：
根据A1、B1的二维坐标获取A1到B1之间的时间最短的导航路径。
4.一种路径规划的装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取单元，用于获取路径规划中A1的（X1，Y1，Z1）三维坐标和B1的（X2，Y2，Z2）三维坐标；
第二获取单元，用于根据A1、B1的二维平面坐标获取A1到B1之间的导航路径；
第三获取单元，用于将所述A1到B1之间的导航路径的所有平面展开到一个平面，在展开后的平面上连接A1和B1，根据连接A1和B1的直线与所述展开后的平面相交的点获取所述A1到所述B1之间的导航路径的Z轴的坐标；
其中，导航路径的所有平面为所有与地面垂直的平面。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二获取单元，用于：
根据A1、B1的二维坐标获取A1到B1之间的路程最短的导航路径。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二获取单元，用于：
根据A1、B1的二维坐标获取A1到B1之间的时间最短的导航路径。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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