CN109000646B - 基于凹多边形扫描区域的无人船路径规划方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于凹多边形扫描区域的无人船路径规划方法，包括：A.获取APP地图及测绘任务信息；B.根据测绘任务信息确定待测区域，根据待测区域通过点击APP地图上相应位置的方式选取多个点，并将每相邻的两个点用直线连接，自动生成一凹多边形扫描区域；C.将凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域；并在各子多边形扫描区域内生成平行的扫描线；D.通过水流方式设定多个子多边形扫描区域的扫描顺序，根据多个子多边形扫描区域的扫描顺序以及各子多边形扫描区域内生成的扫描线，得到无人船进行测绘的扫描路径。通过本发明方法，降低了凹多边形扫描区域的路径规划难度，并提高了路径规划的准确度，进一步提高了无人船测绘工作的效率。

Description

基于凹多边形扫描区域的无人船路径规划方法及系统

技术领域

本发明涉及一种基于凹多边形扫描区域的无人船路径规划方法及系统，属于无人船路径规划技术领域。

背景技术

海底地形地貌是一切海洋开发和利用活动的基础，其信息获取是海洋测绘中最基础的工作。近年来，随着无人设备的兴起,无人船的研究应用也逐渐受到人们的重视，无人船是一种新型的水上监测平台，其中以河川、湖泊、水库、海岸及港湾等水域为对象，以小型船舶为载体，集成定位导航、通讯与控制设备，可搭载多种监测传感器，以遥控/自主的工作方式完成特定的水文和水环境要素监测。由于无人船具有布置灵活、成本经济、自动测量等特点，在水文要素观测、水环境监测、水库及河道泥沙淤积量评估、水利工程选址和水下考古等方面具有广阔的应用前景。随着科学技术的发展，对无人船的应用研究越来越广泛，路径规划技术、自主导航技术是有关无人船研究的关键问题，也是无人船人工智能研究的重要内容，在一定程度上标志着无人船智能水平的高低。无人船需要在复杂的海洋环境中自主航行和作业，因此无人船对操纵性、控制性能和可靠性均提出了更为苛刻的要求。为了保证无人船安全、可靠、自主地完成各种复杂地形的测绘任务，这就需要研究更加先进的路径规划等技术。

我国通过无人船进行海底地形地貌信息的获取技术正在向高精度、高分辨率、自主集成、综合化和标准化方向发展，而路径规划是保证无人船安全航行的关键技术之一，针对无人船的测绘工作水域常常具有不规则性，例如凹多边形扫描区域，对该不规则扫描区域进行路径规划，现有技术中通常采用的最简单方法是将任意形状的不规则扫描区域(例如凹多边形扫描区域)用其外接矩形表示，这种方式会造成搜索区域面积变大，导致搜索时间增加，降低搜索效率。现有技术中常用的方法还有凹边形凸分解算法或蚁群算法等，而这些方法运算都比较复杂，增加了路径规划的难度。

发明内容

为了实现对无人船工作测绘的不规则区域，例如凹多边形扫描区域，进行路径规划，简化路径规划的难度，进一步提高无人船测绘工作的效率和工作准确度，本发明提出了一种基于凹多边形扫描区域的无人船路径规划方法和系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于凹多边形扫描区域的无人船路径规划方法，所述方法包括如下步骤：

A.获取APP地图以及测绘任务信息，并将APP地图添加到无人船航迹规划系统中；

B.根据测绘任务信息确定待测区域，根据待测区域通过点击APP地图上相应位置的方式选取多个点，并按照所述多个点的取点顺序依次将每相邻的两个点用直线连接起来，在XY坐标轴上自动生成一凹多边形扫描区域；

C.将所述凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域；获取用户根据无人船的最大扫描范围设定的扫描线间隔，根据获取的扫描线间隔在所述各子多边形扫描区域内生成平行于X轴的扫描线；

D.通过水流方式设定所述多个子多边形扫描区域的扫描顺序，根据设定的多个子多边形扫描区域的扫描顺序以及各子多边形扫描区域内生成的扫描线，得到所述无人船进行测绘的扫描路径。

优选的，所述步骤C中，将所述凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域的具体方法为：

确定所述凹多边形扫描区域的中心点，沿所述中心点生成一条垂直于所述X轴的分割线L1；然后利用一平行于X轴的扫描线L2与所述凹多边形扫描区域的上下凹顶点分别求交点，并根据所述各交点分别生成平行于X轴的分割线，从而将所述凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域。

优选的，确定所述凹多边形扫描区域中心点的具体方法为：

求取所述凹多边形扫描区域最左顶点和最右顶点在X轴值的平均值作为中心点的X轴坐标值，求取所述凹多边形扫描区域最上顶点和最下顶点在Y轴值的平均值作为中心点的Y轴坐标值,确定所述中心点。

优选的，所述步骤D中，通过水流方式设定所述多个子多边形扫描区域的扫描顺序的具体方法为：

若所述分割线L1的左右两侧均存在划分的子多边形扫描区域，且左右两侧的子多边形扫描区域距离所述分割线L1的距离相同，则对所述多个子多边形扫描区域按照从左往右、从下往上的顺序进行扫描；若所述分割线L1的左右两侧均存在划分的子多边形扫描区域，且左右两侧的子多边形扫描区域距离所述分割线L1的距离不同，则先扫描距离所述分割线L1近的子多边形扫描区域，然后再扫描距离所述分割线L1远的子多边形扫描区域，并按照从下往上的顺序扫描多个子多边形扫描区域。

优选的，在扫描所述分割线L1左右两侧且位于所述分割线L1下端的子多边形扫描区域时，在当前子多边形扫描区域扫描完成后，沿所述下一子多边形扫描区域的边界线走向其顶点后再扫描该下一子多边形扫描区域。

优选的，在扫描所述分割线L1左右两侧且位于所述分割线L1上端的子多边形扫描区域时，在当前子多边形扫描区域扫描完成后，沿所述当前子多边形扫描区域的边界线走向其顶点后再扫描下一子多边形扫描区域。

本发明还提供一种基于凹多边形扫描区域的无人船路径规划系统，所述系统包括：

获取模块：用于获取APP地图以及测绘任务信息，并将APP地图添加到无人船航迹规划系统中；

扫描区域构建模块：用于根据测绘任务信息确定待测区域，根据待测区域通过点击APP地图上相应位置的方式选取多个点，并按照所述多个点的取点顺序依次将每相邻的两个点用直线连接起来，在XY坐标轴上自动生成一凹多边形扫描区域；

路径规划模块：用于将所述凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域；获取用户根据无人船的最大扫描范围设定的扫描线间隔，根据获取的扫描线间隔在所述各子多边形扫描区域内生成平行于X轴的扫描线；以及通过水流方式设定所述多个子多边形扫描区域的扫描顺序，根据设定的多个子多边形扫描区域的扫描顺序以及各子多边形扫描区域内生成的扫描线，得到所述无人船进行测绘的扫描路径。

优选的，所述路径规划模块将所述凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域，具体是：

确定所述凹多边形扫描区域的中心点，沿所述中心点生成一条垂直于所述X轴的分割线L1；然后利用一平行于X轴的扫描线L2与所述凹多边形扫描区域的上下凹顶点分别求交点，并根据所述各交点分别生成平行于X轴的分割线，从而将所述凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域。

优选的，所述路径规划模块确定所述凹多边形扫描区域的中心点，具体为：

求取所述凹多边形扫描区域最左顶点和最右顶点在X轴值的平均值作为中心点的X轴坐标值，求取所述凹多边形扫描区域最上顶点和最下顶点在Y轴值的平均值作为中心点的Y轴坐标值,确定所述中心点。

优选的，所述路径规划模块通过水流方式设定所述多个子多边形扫描区域的扫描顺序，具体为：

若所述分割线L1的左右两侧均存在划分的子多边形扫描区域，且左右两侧的子多边形扫描区域距离所述分割线L1的距离相同，则对所述多个子多边形扫描区域按照从左往右、从下往上的顺序进行扫描；若所述分割线L1的左右两侧均存在划分的子多边形扫描区域，且左右两侧的子多边形扫描区域距离所述分割线L1的距离不同，则先扫描距离所述分割线L1近的子多边形扫描区域，然后再扫描距离所述分割线L1远的子多边形扫描区域，并按照从下往上的顺序扫描多个子多边形扫描区域。

本发明采用如上技术方案带来的有益技术效果是：根据本发明技术方案，实现了一种全自动的无人船路径规划方法，特别是针对无人船测绘工作水域具有的不规则性的凹多边形扫描区域，通过本发明方法对该凹多边形不规则扫描区域进行路径规划，降低了凹多边形扫描区域的路径规划难度，并提高了路径规划的准确度，从而进一步提高了无人船测绘工作的效率和工作准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明所述实施例，下面将对实施例所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明一个实施例提供的基于凹多边形扫描区域的无人船路径规划方法流程示意图；

图2是本发明一个实施例提供的一个多凹边形扫描区域的路径规划方法示意图；

图3是本发明另一个实施例提供的一多凹边形扫描区域的路径规划方法示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述，本文通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，即所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

如图1所示，本发明提供的一种基于凹多边形扫描区域的无人船路径规划方法，包括如下步骤：

A.获取APP地图以及测绘任务信息，并将APP地图添加到无人船航迹规划系统中；

B.根据测绘任务信息确定待测区域，根据待测区域通过点击APP地图上相应位置的方式选取多个点，并按照所述多个点的取点顺序依次将每相邻的两个点用直线连接起来，在XY坐标轴上自动生成一凹多边形扫描区域；

C.将所述凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域；获取用户根据无人船的最大扫描范围设定的扫描线间隔，根据获取的扫描线间隔在所述各子多边形扫描区域内生成平行于X轴的扫描线；

D.通过水流方式设定所述多个子多边形扫描区域的扫描顺序，根据设定的多个子多边形扫描区域的扫描顺序以及各子多边形扫描区域内生成的扫描线，得到所述无人船进行测绘的扫描路径。

在一个优选实施例中，所述步骤C中，将所述凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域的具体方法为：

确定所述凹多边形扫描区域的中心点，沿所述中心点生成一条垂直于所述X轴的分割线L1；然后利用一平行于X轴的扫描线L2与所述凹多边形扫描区域的上下凹顶点分别求交点，并根据所述各交点分别生成平行于X轴的分割线，从而将所述凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域。

在一个优选实施例中，确定所述凹多边形扫描区域中心点的具体方法为：

求取所述凹多边形扫描区域最左顶点和最右顶点在X轴值的平均值作为中心点的X轴坐标值，求取所述凹多边形扫描区域最上顶点和最下顶点在Y轴值的平均值作为中心点的Y轴坐标值,确定所述中心点。

在一个优选实施例中，所述步骤D中，通过水流方式设定所述多个子多边形扫描区域的扫描顺序的具体方法为：

若所述分割线L1的左右两侧均存在划分的子多边形扫描区域，且左右两侧的子多边形扫描区域距离所述分割线L1的距离相同，则对所述多个子多边形扫描区域按照从左往右、从下往上的顺序进行扫描；若所述分割线L1的左右两侧均存在划分的子多边形扫描区域，且左右两侧的子多边形扫描区域距离所述分割线L1的距离不同，则先扫描距离所述分割线L1近的子多边形扫描区域，然后再扫描距离所述分割线L1远的子多边形扫描区域，并按照从下往上的顺序扫描多个子多边形扫描区域。

在一个优选实施例中，在扫描所述分割线L1左右两侧且位于所述分割线L1下端的子多边形扫描区域时，在当前子多边形扫描区域扫描完成后，沿所述下一子多边形扫描区域的边界线走向其顶点后再扫描该下一子多边形扫描区域。

在一个优选实施例中，在扫描所述分割线L1左右两侧且位于所述分割线L1上端的子多边形扫描区域时，在当前子多边形扫描区域扫描完成后，沿所述当前子多边形扫描区域的边界线走向其顶点后再扫描下一子多边形扫描区域。

实施例2

示例性的，为了更加清楚的描述本发明提供的基于凹多边形扫描区域的无人船路径规划方法，本实施例以一个凹多边形扫描区域为例对本发明方法进行详细描述。如图2所示，有一个凹多边形待测区域的测绘任务，本实施例基于凹多边形扫描区域的无人船路径规划方法采用如下步骤：

A.获取APP地图以及测绘任务信息，并将APP地图添加到无人船航迹规划系统中；

B.根据测绘任务信息确定待测区域，根据待测区域通过点击APP地图上相应位置的方式选取多个点，并按照所述多个点的取点顺序依次将每相邻的两个点用直线连接起来，在XY坐标轴上自动生成一凹多边形扫描区域，如图2所示的凹多边形扫描区域；

C.求取图2所示凹多边形扫描区域最左顶点和最右顶点在X轴值的平均值作为中心点的X轴坐标值，求取凹多边形扫描区域最上顶点和最下顶点在Y轴值的平均值作为中心点的Y轴坐标值,确定中心点center。然后沿中心点center生成一条垂直于X轴的分割线L1，再利用一平行于X轴的扫描线L2与凹多边形扫描区域的上下凹顶点分别求交点，并根据各交点分别生成平行于X轴的分割线，从而将凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域。图2所示的凹多边形扫描区域被划分成六个子多边形扫描区域，分别为D1、D2、D3、D4、D5和D6区域。然后获取用户根据无人船的最大扫描范围设定的扫描线间隔，根据获取的扫描线间隔在各子多边形扫描区域内生成平行于X轴的扫描线；

D.通过水流方式设定多个子多边形扫描区域的扫描顺序，根据设定的多个子多边形扫描区域的扫描顺序以及各子多边形扫描区域内生成的扫描线，得到无人船进行测绘的扫描路径。设定多个子多边形扫描区域的扫描顺序方法是假设有水流从分割线L1往凹多边形内注水，如果分割线L1的左右两侧均存在划分的子多边形扫描区域，且左右两侧的子多边形扫描区域距离分割线L1的距离相同，则对多个子多边形扫描区域按照从左往右、从下往上的顺序进行扫描；如果分割线L1的左右两侧均存在划分的子多边形扫描区域，且左右两侧的子多边形扫描区域距离分割线L1的距离不同，则先扫描距离分割线L1近的子多边形扫描区域，然后再扫描距离分割线L1远的子多边形扫描区域，并按照从下往上的顺序扫描多个子多边形扫描区域。如图2所示，D1离分割线L1的距离更近一些，则先扫描D1,然后扫描D2,接着扫描D3,D4相对于D6离分割线L1的距离更近一些，则先扫描D4,接着再扫描D5和D6。

进一步的，在扫描分割线L1左右两侧且位于分割线L1下端的子多边形扫描区域时，在当前子多边形扫描区域扫描完成后，沿下一子多边形扫描区域的边界线走向其顶点后再扫描该下一子多边形扫描区域。如图2所示，先扫描D1,扫描完D1后沿着D2的边界线走向其顶点C1后再扫描D2。

进一步的，在扫描分割线L1左右两侧且位于分割线L1上端的子多边形扫描区域时，在当前子多边形扫描区域扫描完成后，沿当前子多边形扫描区域的边界线走向其顶点后再扫描下一子多边形扫描区域。如图2所示，先扫描D4,扫描完D4后沿着D4的边界线走向其顶点C2后再扫描D5，扫描完D5后沿着D5的边界线走向其顶点C3后再扫描D6。

实施例3

示例性的，本实施例以另一个凹多边形扫描区域为例对本发明方法进行详细描述。如图3所示，有一个凹多边形待测区域的测绘任务，本实施例基于凹多边形扫描区域的无人船路径规划方法采用如下步骤：

A.获取APP地图以及测绘任务信息，并将APP地图添加到无人船航迹规划系统中；

B.根据测绘任务信息确定待测区域，根据待测区域通过点击APP地图上相应位置的方式选取多个点，并按照多个点的取点顺序依次将每相邻的两个点用直线连接起来，在XY坐标轴上自动生成一凹多边形扫描区域，如图3所示的凹多边形扫描区域；

C.求取图3所示凹多边形扫描区域最左顶点和最右顶点在X轴值的平均值作为中心点的X轴坐标值，求取凹多边形扫描区域最上顶点和最下顶点在Y轴值的平均值作为中心点的Y轴坐标值,确定中心点center。然后沿中心点center生成一条垂直于X轴的分割线L1，再利用一平行于X轴的扫描线L2与凹多边形扫描区域的上下凹顶点分别求交点，并根据各交点分别生成平行于X轴的分割线，从而将凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域。图3所示的凹多边形扫描区域被划分成六个子多边形扫描区域，分别为D1、D2、D3、D4、D5和D6区域。然后获取用户根据无人船的最大扫描范围设定的扫描线间隔，根据获取的扫描线间隔在各子多边形扫描区域内生成平行于X轴的扫描线；

D.通过水流方式设定多个子多边形扫描区域的扫描顺序，根据设定的多个子多边形扫描区域的扫描顺序以及各子多边形扫描区域内生成的扫描线，得到无人船进行测绘的扫描路径。设定多个子多边形扫描区域的扫描顺序方法是假设有水流从分割线L1往凹多边形内注水，如果分割线L1的左右两侧均存在划分的子多边形扫描区域，且左右两侧的子多边形扫描区域距离分割线L1的距离相同，则对多个子多边形扫描区域按照从左往右、从下往上的顺序进行扫描；如果分割线L1的左右两侧均存在划分的子多边形扫描区域，且左右两侧的子多边形扫描区域距离分割线L1的距离不同，则先扫描距离分割线L1近的子多边形扫描区域，然后再扫描距离分割线L1远的子多边形扫描区域，并按照从下往上的顺序扫描多个子多边形扫描区域。如图3所示，D1离分割线L1的距离更近一些，则先扫描D1,然后扫描D2、D3,接着扫描D4,D5相对于D6离分割线L1的距离更近一些，则先扫描D5,接着再扫描D6。

进一步的，在扫描分割线L1左右两侧且位于分割线L1下端的子多边形扫描区域时，在当前子多边形扫描区域扫描完成后，沿下一子多边形扫描区域的边界线走向其顶点后再扫描该下一子多边形扫描区域。如图3所示，先扫描D1,扫描完D1后沿着D2的边界线走向其顶点C1后再扫描D2，扫描完D2后沿着D3的边界线走向其顶点C2后再扫描D3。

进一步的，在扫描分割线L1左右两侧且位于分割线L1上端的子多边形扫描区域时，在当前子多边形扫描区域扫描完成后，沿当前子多边形扫描区域的边界线走向其顶点后再扫描下一子多边形扫描区域。如图3所示，先扫描D5,扫描完D5后沿着D5的边界线走向其顶点C3后再扫描D6。

实施例4

本发明还提供了一种基于凹多边形扫描区域的无人船路径规划系统，系统包括：

获取模块：用于获取APP地图以及测绘任务信息，并将APP地图添加到无人船航迹规划系统中；

扫描区域构建模块：用于根据测绘任务信息确定待测区域，根据待测区域通过点击APP地图上相应位置的方式选取多个点，并按照所述多个点的取点顺序依次将每相邻的两个点用直线连接起来，在XY坐标轴上自动生成一凹多边形扫描区域；

路径规划模块：用于将所述凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域；获取用户根据无人船的最大扫描范围设定的扫描线间隔，根据获取的扫描线间隔在所述各子多边形扫描区域内生成平行于X轴的扫描线；以及通过水流方式设定所述多个子多边形扫描区域的扫描顺序，根据设定的多个子多边形扫描区域的扫描顺序以及各子多边形扫描区域内生成的扫描线，得到所述无人船进行测绘的扫描路径。

在一个优选实施例中，所述路径规划模块将所述凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域，具体是：

确定所述凹多边形扫描区域的中心点，沿所述中心点生成一条垂直于所述X轴的分割线L1；然后利用一平行于X轴的扫描线L2与所述凹多边形扫描区域的上下凹顶点分别求交点，并根据所述各交点分别生成平行于X轴的分割线，从而将所述凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域。

在一个优选实施例中，所述路径规划模块确定所述凹多边形扫描区域的中心点，具体为：

求取所述凹多边形扫描区域最左顶点和最右顶点在X轴值的平均值作为中心点的X轴坐标值，求取所述凹多边形扫描区域最上顶点和最下顶点在Y轴值的平均值作为中心点的Y轴坐标值,确定所述中心点。

在一个优选实施例中，所述路径规划模块通过水流方式设定所述多个子多边形扫描区域的扫描顺序，具体为：

若所述分割线L1的左右两侧均存在划分的子多边形扫描区域，且左右两侧的子多边形扫描区域距离所述分割线L1的距离相同，则对所述多个子多边形扫描区域按照从左往右、从下往上的顺序进行扫描；若所述分割线L1的左右两侧均存在划分的子多边形扫描区域，且左右两侧的子多边形扫描区域距离所述分割线L1的距离不同，则先扫描距离所述分割线L1近的子多边形扫描区域，然后再扫描距离所述分割线L1远的子多边形扫描区域，并按照从下往上的顺序扫描多个子多边形扫描区域。

进一步的，在扫描所述分割线L1左右两侧且位于所述分割线L1下端的子多边形扫描区域时，在当前子多边形扫描区域扫描完成后，沿所述下一子多边形扫描区域的边界线走向其顶点后再扫描该下一子多边形扫描区域。

进一步的，在扫描所述分割线L1左右两侧且位于所述分割线L1上端的子多边形扫描区域时，在当前子多边形扫描区域扫描完成后，沿所述当前子多边形扫描区域的边界线走向其顶点后再扫描下一子多边形扫描区域。

通过以上各实施方式的描述，本发明中使用的“模块”、“系统”等术语旨在包括与计算机相关的实体，例如但不限于硬件、固件、软硬件组合、软件或者执行中的软件，即本领域的普通技术人员可以清楚地了解到部分实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分是以硬件加计算机软件产品的形式体现出来的，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。最后需要说明的是，以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而并非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当能够理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种基于凹多边形扫描区域的无人船路径规划方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

A.获取电子地图以及测绘任务信息，并将所述电子地图添加到无人船航迹规划系统中；

B.根据测绘任务信息确定待测区域，根据待测区域通过点击所述电子地图上相应位置的方式选取多个点，并按照所述多个点的取点顺序依次将每相邻的两个点用直线连接起来，在XY坐标轴上自动生成一凹多边形扫描区域；

C.将所述凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域；获取用户根据无人船的最大扫描范围设定的扫描线间隔，根据获取的扫描线间隔在各所述子多边形扫描区域内生成平行于X轴的扫描线；

D.设定所述多个子多边形扫描区域的扫描顺序，根据设定的多个子多边形扫描区域的扫描顺序以及各子多边形扫描区域内生成的扫描线，得到所述无人船进行测绘的扫描路径；

所述步骤C中，将所述凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域的具体方法为：

确定所述凹多边形扫描区域的中心点，沿所述中心点生成一条垂直于所述X轴的垂直分割线；然后利用平行于X轴的扫描线与所述凹多边形扫描区域的上下凹顶点分别求交点，并根据各所述交点分别生成平行于X轴的分割线，从而将所述凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域；

确定所述凹多边形扫描区域中心点的具体方法为：

求取所述凹多边形扫描区域最左顶点和最右顶点在X轴值的平均值作为中心点的X轴坐标值，求取所述凹多边形扫描区域最上顶点和最下顶点在Y轴值的平均值作为中心点的Y轴坐标值,确定所述中心点；

所述步骤D中，设定所述多个子多边形扫描区域的扫描顺序为通过水流方式进行设定,其具体方法为：

若所述垂直分割线的左右两侧均存在划分的子多边形扫描区域，且左右两侧的子多边形扫描区域距离所述垂直分割线的距离相同，则对所述多个子多边形扫描区域按照从左往右、从下往上的顺序进行扫描；若所述垂直分割线的左右两侧均存在划分的子多边形扫描区域，且左右两侧的子多边形扫描区域距离所述垂直分割线的距离不同，则先扫描距离所述垂直分割线近的子多边形扫描区域，然后再扫描距离所述垂直分割线远的子多边形扫描区域，并按照从下往上的顺序扫描多个子多边形扫描区域。

2.根据权利要求1所述的无人船路径规划方法，其特征在于，

在扫描所述垂直分割线左右两侧且位于所述垂直分割线下端的子多边形扫描区域时，在当前子多边形扫描区域扫描完成后，沿下一所述子多边形扫描区域的边界线走向其顶点后再扫描该下一子多边形扫描区域。

3.根据权利要求1所述的无人船路径规划方法，其特征在于，

在扫描所述垂直分割线左右两侧且位于所述垂直分割线上端的子多边形扫描区域时，在当前子多边形扫描区域扫描完成后，沿所述当前子多边形扫描区域的边界线走向其顶点后再扫描下一子多边形扫描区域。

4.一种基于凹多边形扫描区域的无人船路径规划系统，其特征在于，所述系统包括：

获取模块：用于获取电子地图以及测绘任务信息，并将所述电子地图添加到无人船航迹规划系统中；

扫描区域构建模块：用于根据测绘任务信息确定待测区域，根据待测区域通过点击所述电子地图上相应位置的方式选取多个点，并按照所述多个点的取点顺序依次将每相邻的两个点用直线连接起来，在XY坐标轴上自动生成一凹多边形扫描区域；

路径规划模块：用于将所述凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域；获取用户根据无人船的最大扫描范围设定的扫描线间隔，根据获取的扫描线间隔在各所述子多边形扫描区域内生成平行于X轴的扫描线；以及设定所述多个子多边形扫描区域的扫描顺序，根据设定的多个子多边形扫描区域的扫描顺序以及各子多边形扫描区域内生成的扫描线，得到所述无人船进行测绘的扫描路径；

所述路径规划模块将所述凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域，具体是：

确定所述凹多边形扫描区域的中心点，沿所述中心点生成一条垂直于所述X轴的垂直分割线；然后利用一平行于X轴的扫描线与所述凹多边形扫描区域的上下凹顶点分别求交点，并根据各所述交点分别生成平行于X轴的分割线，从而将所述凹多边形扫描区域划分成多个子多边形扫描区域；

所述路径规划模块确定所述凹多边形扫描区域的中心点，具体为：

求取所述凹多边形扫描区域最左顶点和最右顶点在X轴值的平均值作为中心点的X轴坐标值，求取所述凹多边形扫描区域最上顶点和最下顶点在Y轴值的平均值作为中心点的Y轴坐标值,确定所述中心点；

所述路径规划模块通过水流方式设定所述多个子多边形扫描区域的扫描顺序，具体为：

若所述垂直分割线的左右两侧均存在划分的子多边形扫描区域，且左右两侧的子多边形扫描区域距离所述垂直分割线的距离相同，则对所述多个子多边形扫描区域按照从左往右、从下往上的顺序进行扫描；若所述垂直分割线的左右两侧均存在划分的子多边形扫描区域，且左右两侧的子多边形扫描区域距离所述垂直分割线的距离不同，则先扫描距离所述垂直分割线近的子多边形扫描区域，然后再扫描距离所述垂直分割线远的子多边形扫描区域，并按照从下往上的顺序扫描多个子多边形扫描区域。

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