CN110221621B - 一种无人机及其飞行区域的规划方法、装置、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人机飞行区域的规划方法,包括:确定飞行区域为凹多边形,选择参考边和参考点,将凹多边形的顶点划分为第一部分顶点和第二部分顶点,获取第一部分顶点和第二部分顶点的凹点,在凹点所对应的第一部分顶点或者第二部分顶点中插入相应的凸点以更新第一部分顶点或者第二部分顶点,使得更新后的第一部分顶点或者第二部分顶点与参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序满足递增关系,按照更新后的第一部分顶点和第二部分顶点将飞行区域分割为若干子区域。本发明还公开一种无人机、无人机飞行区域的规划装置及存储介质,本发明可以减少凸化分割次数,省略区域合并过程,减少区域切割过程的计算量。
Description
技术领域
本发明涉及无人机飞行控制领域,尤其涉及一种无人机及其飞行区域的规划方法、装置、存储介质。
背景技术
在无人机应用领域,为了获取在用户指定的区域内全面有用的测绘信息或者搜索目标时,需要规划覆盖该区域的路径,使无人机在区域内沿路径遍历飞行,完成诸如安全监控、战场侦察、目标搜索、地形测绘、矿藏勘测等预定任务。
实际应用中,受到地形,障碍物等影响,测绘区域可能是复杂的不规则凹多边形。目前在凹多边形的区域覆盖路径规划过程中,一般采用凹区域递归分割方法,将凹多边形凸化分割为多个小区域,为保证区域的整体性,避免区域过度分割,需要再对邻近子区域进行合并。其分割、合并的循环迭代过程,往往随凹顶点个数使计算量快速增加,难以满足路径规划的实时性要求,降低用户体验。
发明内容
为了克服现有技术中无人机进行区域规划时计算量大的不足,本发明的目的在于提供一种无人机及其飞行区域的规划方法、装置、存储介质。
为了实现上述目的,本发明提供一种无人机飞行区域的规划方法,包括:
确定所述飞行区域为凹多边形;
选择所述凹多边形的一条边作为参考边,以及选择所述凹多边形中除所述参考边的顶点之外的一个顶点作为参考点,其中,所述顶点是所述凹多边形相邻两条边的交汇点;
根据所述参考边和所述参考点之间的相对位置将所述凹多边形的顶点划分为第一部分顶点和第二部分顶点,其中,所述第一部分顶点为所述凹多边形中以所述参考边的一个顶点作为第一起点依次排列至所述参考点的顶点,所述第二部分顶点为所述凹多边形中以所述参考边的另一个顶点作为第二起点依次排列至所述参考点的顶点;
获取所述第一部分顶点和所述第二部分顶点的凹点,其中,所述凹点为所述第一部分顶点或者所述第二部分顶点中与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序不满足递增关系的顶点;
根据所述凹点,在所述第一部分顶点或者所述第二部分顶点中插入相应的凸点以更新所述第一部分顶点或者所述第二部分顶点,使得更新后的第一部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序满足递增关系,或者更新后的第二部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序满足递增关系;
按照与所述参考边的垂直距离的递增关系依次连接所述更新后的第一部分顶点和所述更新后的第二部分顶点,按照连接后形成的边界将所述飞行区域分割为若干子区域。
优选的,所述选择所述凹多边形的一条边作为参考边,以及选择所述凹多边形中除所述参考边的顶点之外的一个顶点作为参考点,具体包括:
依次选定所述凹多边形的每条边作为候选参考边,将所述凹多边形中与所述候选参考边的垂直距离最大的顶点作为与所述候选参考边对应的候选参考点;
将所述候选参考边和对应的所述候选参考点中,所述候选参考边和所述候选参考点之间垂直距离最小的一组作为所述参考边和所述参考点。
优选的,所述参考边为所述凹多边形中与用户设定的航向最接近平行的一条边。
优选的,所述选择所述凹多边形中除所述参考边的顶点之外的一个顶点作为参考点,具体包括:
将所述凹多边形中与所述参考边的垂直距离最大的顶点作为参考点。
优选的,所述凸点位于所述凹多边形的边上。
优选的,在所述按照连接后形成的边界将所述飞行区域分割为若干子区域之后,所述方法还包括:
判断各所述子区域是否为凹多边形;
若所述子区域为凹多边形,则重新选定所述子区域的参考边和参考点对所述子区域进行分割。
优选的,所述方法还包括:
判断所述第一部分顶点和所述第二部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序是否均满足递增关系;
若所述第一部分顶点或所述第二部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序不满足递增关系,获取所述第一部分顶点和所述第二部分顶点的凹点;
若所述第一部分顶点和所述第二部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序满足递增关系,不执行区域分割操作。
本发明还提供一种无人机飞行区域的规划装置,包括:
确定模块,用于确定所述飞行区域为凹多边形;
选择模块,用于选择所述凹多边形的一条边作为参考边,以及选择所述凹多边形中除所述参考边的顶点之外的顶点作为参考点;
划分模块,用于根据所述参考边和所述参考点之间的相对位置将所述凹多边形的顶点划分为第一部分顶点和第二部分顶点,其中,所述第一部分顶点为所述凹多边形中以所述参考边的一个顶点作为第一起点依次排列至所述参考点的顶点,所述第二部分顶点为所述凹多边形中以所述参考边的另一个顶点作为第二起点依次排列至所述参考点的顶点;
获取模块,用于获取所述第一部分顶点和所述第二部分顶点的凹点,其中,所述凹点为所述第一部分顶点或者所述第二部分顶点中与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序不满足递增关系的顶点;
插入模块,用于在所述凹点所对应的第一部分顶点或者所述第二部分顶点中插入相应的凸点以更新所述第一部分顶点或者所述第二部分顶点,使得更新后的第一部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序满足递增关系,或者更新后的第二部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序满足递增关系;
分割模块,用于按照所述递增关系依次连接所述更新后的第一部分顶点和所述更新后的第二部分顶点,按照连接后形成的边界将所述飞行区域分割为若干子区域。
优选的,所述选择模块还用于:
依次选定所述凹多边形的每条边作为候选参考边,将所述凹多边形中与所述候选参考边的垂直距离最大的顶点作为与所述候选参考边对应的候选参考点;
将所述候选参考边和对应的所述候选参考点中,所述候选参考边和所述候选参考点之间垂直距离最小的一组作为所述参考边和所述参考点。
优选的,所述参考边为所述凹多边形中与用户设定的航向最接近平行的一条边。
优选的,所述选择模块还用于:
将所述凹多边形中与所述参考边的垂直距离最大的顶点作为参考点。
优选的,所述凸点位于所述凹多边形的边上。
优选的,所述分割模块还用于:
判断各所述子区域是否为凹多边形;
若所述子区域为凹多边形,则重新选定所述子区域的参考边和参考点对所述子区域进行分割。
优选的,所述划分模块还用于:
判断所述第一部分顶点和所述第二部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序是否均满足递增关系;
若所述第一部分顶点或所述第二部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序不满足递增关系,获取所述第一部分顶点和所述第二部分顶点的凹点;
若所述第一部分顶点和所述第二部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序满足递增关系,不执行区域分割操作。
本发明还提供一种无人机,包括:
机身;
机臂,与所述机身相连;
动力装置,设于所述机臂,用于为所述无人机提供飞行的动力;以及
处理器和存储器,所述存储器中存储有计算机可读程序,所述计算机可读程序被配置成由所述处理器执行,所述计算机可读程序被所述处理器执行时实现上述的方法。
本发明还涉及一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机可读程序,所述计算机可读程序被处理器执行时实现上述的方法。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:确定无人机的飞行区域为凹多边形,选定凹多边形的参考边和参考点,将凹多边形的顶点划分为第一部分顶点和第二部分顶点,获取第一部分顶点和第二部分顶点的凹点,在凹点所对应的第一部分顶点或第二部分顶点中插入相应的凸点以更新第一部分顶点和第二部分顶点,使得更新后的第一部分顶点和第二部分顶点与参考边的垂直距离按照相应的排列顺序满足递增关系,连接更新后的第一部分顶点和更新后的第二部分顶点以分割无人机的飞行区域,从而在各子区域内规划无人机的飞行路径,减少凸化分割次数,省略区域合并过程,减少区域切割过程的计算量,提高用户体验。
附图说明
图1为本发明实施例提供的无人机控制方法的应用场景图;
图2为本发明实施例提供的无人机的内部结构示意图;
图3为本发明第一实施例提供的无人机飞行区域的规划方法流程图;
图4为本发明第一实施例提供的无人机飞行区域的规划方法的子步骤的流程图;
图5为无人机的飞行区域示意图;
图6为本发明第二实施例提供的无人机飞行区域的规划方法流程图;
图7为本发明实施例提供的无人机飞行区域的规划装置示意图。
具体实施方式
下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
如图1所示,本发明实施例提供的无人机飞行区域的规划方法应用于无人机100,无人机100可以为合适的无人飞行器,包括固定翼无人飞行器和旋转翼无人飞行器,例如直升机、四旋翼机和具有其他数量的旋翼和/或旋翼配置的飞行器。无人机100还可以是其他可移动物体,例如载人飞行器、航模、无人飞艇和无人热气球等。
在一些实施例中,无人机100包括机身10、与机身10相连的机臂20和设于机臂20上的动力装置(图中未示出),动力装置用于为无人机100提供飞行动力。如图2所示,无人机100的机身10内设置有处理器11和存储器12,存储器12中存储有计算机可读程序,所述计算机可读程序被配置成由处理器11执行,所述计算机可读程序被处理器11执行时实现下述的无人机控制方法。
如图3所示,本发明第一实施例提供的无人机飞行区域规划方法,包括:
步骤S101:获取无人机飞行区域。
步骤S102:判断所述飞行区域是否为凹多边形。
例如,从飞行区域的一个顶点开始,遍历飞行区域的边界的每个内角,判断内角是否大于180°,若存在大于180°的内角,则飞行区域为凹多边形。
步骤S103:若所述飞行区域为凹多边形,选择所述凹多边形的一条边作为参考边,以及选择所述凹多边形中除所述参考边的顶点之外的一个顶点作为参考点,其中,顶点是凹多边形相邻两条边的交汇点。
如图4所示,在一种实施方式中,步骤S103具体包括下面步骤。
步骤S201:依次选定所述凹多边形的每条边作为候选参考边,将所述凹多边形中与所述候选参考边的垂直距离最大的顶点作为与所述候选参考边对应的候选参考点。
具体的,如图5所示,选择凹多边形的其中一条边作为候选参考边,依次计算凹多边形的每个顶点与该候选参考边的垂直距离,将与该候选参考边的垂直距离最大的顶点作为与该候选参考边对应的候选参考点。同理,依次将凹多边形的每一条边作为候选参考边,找出对应的候选参考点。其中,垂直距离是从顶点到边作垂线,顶点与垂足之间的距离。
例如,选定P1P2作为候选参考边,依次计算P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12、P13到P1P2的垂直距离,P9到P1P2的垂直距离最大,将P9作为候选参考点。再选定P7P8作为候选参考边,依次计算P1、P2、P3、P4、P5、P6、P9、P10、P11、P12、P13到P7P8的垂直距离,P1到P7P8的垂直距离最大,将P1作为候选参考点。同理依次将P2P3、P3P4...作为候选参考边,找出对应的候选参考点。
步骤S202:将所述候选参考边和对应的所述候选参考点中,所述候选参考边和所述候选参考点之间垂直距离最小的一组作为所述参考边和所述参考点。
具体的,计算出每个候选参考边和对应的候选参考点之后,从中选出候选参考边和候选参考点垂直距离最小的一组,将其作为参考边和参考点。
例如,所有的候选参考边和对应的候选参考点中,P1P2和P9之间的距离最小,则将P1P2作为参考边,将P9作为参考点。
在另一实施方式中,参考边为所述凹多边形中与用户设定的航向最接近平行的一条边,参考点为凹多边形中与所述参考边的垂直距离最大的顶点。
在非限制性实施例中,参考边和参考点可以是凹多边形的任意一条边和任意一个顶点。
步骤S104:根据所述参考边和所述参考点之间的相对位置将所述凹多边形的顶点划分为第一部分顶点和第二部分顶点,其中,所述第一部分顶点为所述凹多边形中以所述参考边的一个顶点作为第一起点依次排列至所述参考点的顶点,所述第二部分顶点为所述凹多边形中以所述参考边的另一个顶点作为第二起点依次排列至所述参考点的顶点。
例如,如图5所示,选定P1P2作为参考边,P9作为参考点之后,P3、P4、P5、P6、P7、P8为第一部分顶点,P10、P11、P12、P13为第二部分顶点。
步骤S105:判断所述第一部分顶点和所述第二部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序是否均满足递增关系。
其中,相应的排列顺序为按照凹多变形的顶点依次排列的顺序,排列顺序为从参考边的顶点开始,到参考点结束。例如,依次计算P3、P4、P5、P6、P7、P8到P1P2的垂直距离,判断是否满足递增关系。依次计算P13、P12、P11、P10到P1P2的垂直距离,判断是否满足递增关系。
步骤S106:若所述第一部分顶点或所述第二部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序不满足递增关系,获取所述第一部分顶点和所述第二部分顶点的凹点,其中,所述凹点为所述第一部分顶点或者所述第二部分顶点中与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序不满足递增关系的顶点。
例如,第一部分顶点中,P4、P5、P6到P1P2的垂直距离依次递增,P7到P1P2的垂直距离小于P6到P1P2的垂直距离,将P7作为第一部分顶点的凹点。第二部分顶点中,P12到P1P2的垂直距离小于P13到P1P2的垂直距离,将P12作为凹点。
步骤S107:根据所述凹点,在所述第一部分顶点或者所述第二部分顶点中插入相应的凸点以更新所述第一部分顶点或者所述第二部分顶点,使得更新后的第一部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序满足递增关系,或者更新后的第二部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序满足递增关系。
在一种实施方式中,凸点位于凹多边形的边上,且第一部分顶点中的至少一个顶点与对应的凸点的连线位于飞行区域内,第二部分顶点中的至少一个顶点与对应的凸点的连线位于飞行区域内。
其中,按照相应的排列顺序满足递增关系为从参考边的顶点到参考点满足依次递增的关系,或者当前顶点与设定间隔的顶点满足递增关系。例如,第一部分顶点中,P7为凹点,增加的凸点需要满足到P1P2的垂直距离大于或等于P7且小于或等于P8,或者满足到P1P2的垂直距离大于或等于P5小于或等于P7,若要满足凸点位于凹多边形的边上,则在P5P6上增加一个凸点PN2。第二部分顶点中,P12为凹点,增加的凸点需要满足到P1P2的垂直距离大于或等于P13小于或等于P11,或者需要满足到P1P2的垂直距离小于P12,不存在满足上述条件且凸点位于凹多边形的边上,与第二部分顶点的其中一个顶点的连线位于飞行区域内。则判断是否存在到P1P2的垂直距离大于或等于P13小于或等于P10的凸点,因此在P10P11上增加一个凸点PN1。
步骤S108:按照与所述参考边的垂直距离的递增关系依次连接所述更新后的第一部分顶点和所述更新后的第二部分顶点,按照连接后形成的边界将所述飞行区域分割为若干子区域。
例如,连接P7和PN2,P5、PN2、P7、P8满足递增关系,连接P13PN1,P13、PN1、P10满足递增关系,从而将PN2P6P7围成的区域A3和P13PN1P11P12围成的区域A2从飞行区域中分割出去,形成A1、A2和A3三个区域。
完成区域分割后,在各子区域规划无人机的飞行轨迹,例如,A1区域满足顶点到参考边的距离的递增关系,在A1区域内控制无人机沿着同一航向往复飞行,实现数据采集或者目标搜索。
步骤S109:若所述第一部分顶点和所述第二部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序满足递增关系,不执行区域分割操作。
步骤S110:若所述飞行区域不是凹多边形,不执行区域分割操作。
具体的,若飞行区域为凸多边形,或者飞行区域中第一部分顶点和第二部分顶点与参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序满足递增关系,则控制无人机在飞行区域内沿着同一航向往复飞行,实现数据采集或者目标搜索。
上述实施例中,通过在凹多边形的飞行区域内选择参考边和参考点,划分第一部分顶点和第二部分顶点,判断第一部分顶点和第二部分顶点到参考边的垂直距离是否满足递增关系,若不满足递增关系,获取凹点,添加凸点以使更新后的第一部分顶点和第二部分顶点到参考边的垂直距离满足递增关系,连接更新后的第一部分顶点和第二部分顶点以分割飞行区域,在各子区域内规划飞行路线,从而解决复杂凹多边形飞行区域的路径规划问题,减少凸化分割次数,省略区域合并过程,降低路径规划算法的计算量,提高用户体验。
如图6所示,本发明第二实施例提供的无人机飞行区域的规划方法,其与第一实施例的区别在于,还包括下面步骤。
步骤S301:判断各所述子区域是否为凹多边形。
步骤S302:若所述子区域为凹多边形,则重新选定所述子区域的参考边和参考点对所述子区域进行分割。
具体的,若子区域为凹多边形,按照步骤S103的方法选择参考边和参考点,按照步骤S104的方法在子区域内划分第一部分顶点和第二部分顶点,判断第一部分顶点和第二部分顶点到参考边的垂直距离是否满足递增关系,若不满足递增关系,按照步骤S107和步骤S108的顺序对子区域进一步分割,若满足递增关系,则直接在子区域内规划飞行路线。
上述实施例中,若分割后的子区域为凹多边形,对子区域进一步分割,从而在路径规划中省略区域合并过程,降低路径规划算法的计算量,提高用户体验。
如图7所示,本发明实施例提供的无人机飞行区域的规划装置,应用于图1所示的无人机,装置包括:
确定模块41,用于确定所述飞行区域为凹多边形;
选择模块42,用于选择所述凹多边形的一条边作为参考边,以及选择所述凹多边形中除所述参考边的顶点之外的顶点作为参考点;
划分模块43,用于根据所述参考边和所述参考点之间的相对位置将所述凹多边形的顶点划分为第一部分顶点和第二部分顶点,其中,所述第一部分顶点为所述凹多边形中以所述参考边的一个顶点作为第一起点依次排列至所述参考点的顶点,所述第二部分顶点为所述凹多边形中以所述参考边的另一个顶点作为第二起点依次排列至所述参考点的顶点;
获取模块44,用于获取所述第一部分顶点和所述第二部分顶点的凹点,其中,所述凹点为所述第一部分顶点或者所述第二部分顶点中与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序不满足递增关系的顶点;
插入模块45,用于在所述凹点所对应的第一部分顶点或者所述第二部分顶点中插入相应的凸点以更新所述第一部分顶点或者所述第二部分顶点,使得更新后的第一部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序满足递增关系,或者更新后的第二部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序满足递增关系;
分割模块46,用于按照所述递增关系依次连接所述更新后的第一部分顶点和所述更新后的第二部分顶点,按照连接后形成的边界将所述飞行区域分割为若干子区域。
优选的,所述选择模块42还用于:
依次选定所述凹多边形的每条边作为候选参考边,将所述凹多边形中与所述候选参考边的垂直距离最大的顶点作为与所述候选参考边对应的候选参考点;
将所述候选参考边和对应的所述候选参考点中,所述候选参考边和所述候选参考点之间垂直距离最小的一组作为所述参考边和所述参考点。
优选的,所述参考边为所述凹多边形中与用户设定的航向最接近平行的一条边。
优选的,所述选择模块42还用于:
将所述凹多边形中与所述参考边的垂直距离最大的顶点作为参考点。
优选的,所述凸点位于所述凹多边形的边上。
优选的,所述分割模块46还用于:
判断各所述子区域是否为凹多边形;
若所述子区域为凹多边形,则重新选定所述子区域的参考边和参考点对所述子区域进行分割。
优选的,所述划分模块43还用于:
判断所述第一部分顶点和所述第二部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序是否均满足递增关系;
若所述第一部分顶点或所述第二部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序不满足递增关系,获取所述第一部分顶点和所述第二部分顶点的凹点;
若所述第一部分顶点和所述第二部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序满足递增关系,不执行区域分割操作。
本实施例中的装置与前述实施例中的方法是基于同一发明构思下的两个方面,在前面已经对方法实施过程作了详细的描述,所以本领域技术人员可根据前述描述清楚地了解本实施例中的装置的实施过程,为了说明书的简洁,在此就不再赘述。
通过以上的实施方式的描述可知,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来。本发明还涉及一种计算机可读存储介质,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。
本发明提供的无人机及其飞行区域的规划方法、装置、存储介质,若无人机的飞行区域为凹多边形,选定凹多边形的参考边和参考点,将凹多边形的顶点划分为第一部分顶点和第二部分顶点,获取第一部分顶点和第二部分顶点的凹点,在凹点所对应的第一部分顶点或第二部分顶点中插入相应的凸点以更新第一部分顶点和第二部分顶点,使得更新后的第一部分顶点和第二部分顶点与参考边的垂直距离按照相应的排列顺序满足递增关系,连接更新后的第一部分顶点和更新后的第二部分顶点以分割无人机的飞行区域,从而在各子区域内规划无人机的飞行路径,减少凸化分割次数,省略区域合并过程,减少区域切割过程的计算量,提高用户体验。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,该单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
需要说明的是,上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。并且本文中的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (16)
1.一种无人机飞行区域的规划方法,其特征在于,包括:
确定所述飞行区域为凹多边形;
选择所述凹多边形的一条边作为参考边,以及选择所述凹多边形中除所述参考边的顶点之外的一个顶点作为参考点,其中,所述顶点是所述凹多边形相邻两条边的交汇点;
根据所述参考边和所述参考点之间的相对位置将所述凹多边形的顶点划分为第一部分顶点和第二部分顶点,其中,所述第一部分顶点为所述凹多边形中以所述参考边的一个顶点作为第一起点依次排列至所述参考点的顶点,所述第二部分顶点为所述凹多边形中以所述参考边的另一个顶点作为第二起点依次排列至所述参考点的顶点;
获取所述第一部分顶点和所述第二部分顶点的凹点,其中,所述凹点为所述第一部分顶点或者所述第二部分顶点中与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序不满足递增关系的顶点;所述相应的排列顺序为按照凹多变形的顶点依次排列的顺序,排列顺序为从参考边的顶点开始,到参考点结束;
根据所述凹点,在所述第一部分顶点或者所述第二部分顶点中插入相应的凸点以更新所述第一部分顶点或者所述第二部分顶点,使得更新后的第一部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序满足递增关系,或者更新后的第二部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序满足递增关系;
按照与所述参考边的垂直距离的递增关系依次连接所述更新后的第一部分顶点和所述更新后的第二部分顶点,按照连接后形成的边界将所述飞行区域分割为若干子区域。
2.如权利要求1所述的无人机飞行区域的规划方法,其特征在于,所述选择所述凹多边形的一条边作为参考边,以及选择所述凹多边形中除所述参考边的顶点之外的一个顶点作为参考点,具体包括:
依次选定所述凹多边形的每条边作为候选参考边,将所述凹多边形中与所述候选参考边的垂直距离最大的顶点作为与所述候选参考边对应的候选参考点;
将所述候选参考边和对应的所述候选参考点中,所述候选参考边和所述候选参考点之间垂直距离最小的一组作为所述参考边和所述参考点。
3.如权利要求1所述的无人机飞行区域的规划方法,其特征在于,所述参考边为所述凹多边形中与用户设定的航向最接近平行的一条边。
4.如权利要求3所述的无人机飞行区域的规划方法,其特征在于,所述选择所述凹多边形中除所述参考边的顶点之外的一个顶点作为参考点,具体包括:
将所述凹多边形中与所述参考边的垂直距离最大的顶点作为参考点。
5.如权利要求1所述的无人机飞行区域的规划方法,其特征在于,所述凸点位于所述凹多边形的边上。
6.如权利要求1所述的无人机飞行区域的规划方法,其特征在于,在所述按照连接后形成的边界将所述飞行区域分割为若干子区域之后,所述方法还包括:
判断各所述子区域是否为凹多边形;
若所述子区域为凹多边形,则重新选定所述子区域的参考边和参考点对所述子区域进行分割。
7.如权利要求1所述的无人机飞行区域的规划方法,其特征在于,所述方法还包括:
判断所述第一部分顶点和所述第二部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序是否均满足递增关系;
若所述第一部分顶点或所述第二部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序不满足递增关系,获取所述第一部分顶点和所述第二部分顶点的凹点;
若所述第一部分顶点和所述第二部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序满足递增关系,不执行区域分割操作。
8.一种无人机飞行区域的规划装置,其特征在于,包括:
确定模块,用于确定所述飞行区域为凹多边形;
选择模块,用于选择所述凹多边形的一条边作为参考边,以及选择所述凹多边形中除所述参考边的顶点之外的顶点作为参考点;
划分模块,用于根据所述参考边和所述参考点之间的相对位置将所述凹多边形的顶点划分为第一部分顶点和第二部分顶点,其中,所述第一部分顶点为所述凹多边形中以所述参考边的一个顶点作为第一起点依次排列至所述参考点的顶点,所述第二部分顶点为所述凹多边形中以所述参考边的另一个顶点作为第二起点依次排列至所述参考点的顶点;
获取模块,用于获取所述第一部分顶点和所述第二部分顶点的凹点,其中,所述凹点为所述第一部分顶点或者所述第二部分顶点中与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序不满足递增关系的顶点;所述相应的排列顺序为按照凹多变形的顶点依次排列的顺序,排列顺序为从参考边的顶点开始,到参考点结束;
插入模块,用于在所述凹点所对应的第一部分顶点或者所述第二部分顶点中插入相应的凸点以更新所述第一部分顶点或者所述第二部分顶点,使得更新后的第一部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序满足递增关系,或者更新后的第二部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序满足递增关系;
分割模块,用于按照所述递增关系依次连接所述更新后的第一部分顶点和所述更新后的第二部分顶点,按照连接后形成的边界将所述飞行区域分割为若干子区域。
9.如权利要求8所述的无人机飞行区域的规划装置,其特征在于,所述选择模块还用于:
依次选定所述凹多边形的每条边作为候选参考边,将所述凹多边形中与所述候选参考边的垂直距离最大的顶点作为与所述候选参考边对应的候选参考点;
将所述候选参考边和对应的所述候选参考点中,所述候选参考边和所述候选参考点之间垂直距离最小的一组作为所述参考边和所述参考点。
10.如权利要求8所述的无人机飞行区域的规划装置,其特征在于,所述参考边为所述凹多边形中与用户设定的航向最接近平行的一条边。
11.如权利要求10所述的无人机飞行区域的规划装置,其特征在于,所述选择模块还用于:
将所述凹多边形中与所述参考边的垂直距离最大的顶点作为参考点。
12.如权利要求8所述的无人机飞行区域的规划装置,其特征在于,所述凸点位于所述凹多边形的边上。
13.如权利要求8所述的无人机飞行区域的规划装置,其特征在于,所述分割模块还用于:
判断各所述子区域是否为凹多边形;
若所述子区域为凹多边形,则重新选定所述子区域的参考边和参考点对所述子区域进行分割。
14.如权利要求8所述的无人机飞行区域的规划装置,其特征在于,所述划分模块还用于:
判断所述第一部分顶点和所述第二部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序是否均满足递增关系;
若所述第一部分顶点或所述第二部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序不满足递增关系,获取所述第一部分顶点和所述第二部分顶点的凹点;
若所述第一部分顶点和所述第二部分顶点与所述参考边之间的垂直距离按照相应的排列顺序满足递增关系,不执行区域分割操作。
15.一种无人机,其特征在于,包括:
机身;
机臂,与所述机身相连;
动力装置,设于所述机臂,用于为所述无人机提供飞行的动力;以及
处理器和存储器,所述存储器中存储有计算机可读程序,所述计算机可读程序被配置成由所述处理器执行,所述计算机可读程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-7任意一项所述的方法。
16.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机可读程序,其特征在于,所述计算机可读程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任意一项所述的方法。
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