CN112180977A - 一种轨迹规划方法、装置、存储介质及飞行器 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及飞行器技术领域,提供一种轨迹规划方法、装置、存储介质及飞行器。该轨迹规划方法包括:每隔第一预设时间段获取飞行器的目标位置以及当前位置;根据所述目标位置以及所述当前位置规划出一原始飞行轨迹;根据所述飞行器当前的占据栅格地图对所述原始飞行轨迹进行碰撞检测,确定出所述原始飞行轨迹中位于障碍物区域内的轨迹片段;根据所述轨迹片段对所述原始飞行轨迹进行优化,得到绕过所述障碍物区域的目标飞行轨迹。由于仅生成、更新及利用了占据栅格地图,不需要使用欧氏距离场(ESDF)地图来搜索安全路径,所以也不需要对ESDF地图进行更新,使得规划目标飞行轨迹的时间可以更短,有利于提高飞行器快速避障的实时性。
Description
技术领域
本发明涉及飞行器技术领域,具体而言,涉及一种轨迹规划方法、装置、存储介质及飞行器。
背景技术
基于梯度信息的局部规划算法在无人飞行器上应用广泛。传统的轨迹规划方法的过程大致为:在获取飞行器位置和占据地图信息后,利用占据地图和欧氏距离场(ESDF)地图搜索安全路径,得出飞行器的飞行轨迹,输出控制量给飞行器的控制器。但是,由于欧氏距离场(ESDF)为基础的梯度信息的更新会比较耗时,而随着占据地图的更新,欧氏距离场(ESDF)地图也会同步更新,以欧氏距离场(ESDF)为基础的梯度信息的更新占据整个轨迹规划过程的大部分时间,以致飞行器的快速避障实时性受到影响。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种轨迹规划方法、装置、存储介质及飞行器,以改善上述技术问题。
为实现上述目的,本申请提供如下技术方案:
第一方面,本申请实施例提供一种轨迹规划方法,包括:每隔第一预设时间段获取飞行器的目标位置以及当前位置;根据所述目标位置以及所述当前位置规划出一原始飞行轨迹;根据所述飞行器当前的占据栅格地图对所述原始飞行轨迹进行碰撞检测,确定出所述原始飞行轨迹中位于障碍物区域内的轨迹片段;根据所述轨迹片段对所述原始飞行轨迹进行优化,得到绕过所述障碍物区域的目标飞行轨迹。
在上述方案中,由于仅利用了占据栅格地图,不需要使用欧氏距离场(ESDF)地图来搜索安全路径,所以也不需要对欧氏距离场(ESDF)地图进行更新,省去了对欧氏距离场(ESDF)地图进行更新的时间,使得规划目标飞行轨迹的时间可以更短,有利于提高飞行器快速避障的实时性。
在一种可选的实施方式中,所述每隔第一预设时间段获取飞行器的目标位置,包括:每隔第一预设时间段获取所述飞行器的遥控器上的操纵杆的杆量信息;将所述杆量信息转换为所述飞行器的飞行速度矢量;根据所述飞行速度矢量以及预设的期望路径长度计算第一位移向量;根据所述第一位移向量以及所述当前位置计算得到所述目标位置。
在一种可选的实施方式中,所述每隔第一预设时间段获取飞行器的目标位置,包括:每隔第一预设时间段获取所述飞行器所跟随的目标物的移动速度矢量;根据所述移动速度矢量以及预设的期望路径长度计算第二位移向量;根据所述第二位移向量以及所述当前位置计算得到所述目标位置。
传统轨迹规划方法都是基于提前设置好目标点,然后规划出一条轨迹,无法适用于目标点动态变化的场景,例如打杆以及目标物跟随。上述两种方案分别针对打杆场景以及目标物跟随场景提供了对目标位置定时更新的计算方式,使该方法可以有效应用于这类场景。
在一种可选的实施方式中,所述获取所述飞行器所跟随的目标物的移动速度矢量,包括:确定所述飞行器的云台角度以及飞行高度,所述云台角度为云台在竖直方向上的角度;根据所述云台角度以及所述飞行高度,估计所述目标物的位置;根据相邻两次估计出的目标物的位置,计算得到所述目标物的移动速度矢量。
在上述方案中,利用云台角度和飞行角度可以快速估计目标物的位置,进而快速得到目标物的移动速度。
在一种可选的实施方式中,所述根据所述轨迹片段对所述原始飞行轨迹进行优化,得到绕过所述障碍物区域的目标飞行轨迹,包括:在当前的占据栅格地图中搜索可替代所述轨迹片段的栅格路径;根据所述原始飞行轨迹中除所述轨迹片段外的剩余轨迹以及所述栅格路径规划出所述目标飞行轨迹。
在上述方案中,利用一搜索算法依次搜索占据栅格地图中的各个栅格,找出一条安全的栅格路径。原始飞行轨迹是一段连续的轨迹函数,而搜索出的安全路径则是多个路径栅格点,然后,将搜索出的多个路径栅格点重新组合到之前的原始飞行轨迹上,生成新的轨迹函数,得到目标飞行轨迹。
在一种可选的实施方式中,在得到绕过所述障碍物区域的目标飞行轨迹之后,所述方法还包括:依次取所述目标飞行轨迹上的位置点,并将各位置点对应的位置信息输出给所述飞行器的控制器,以控制所述飞行器沿所述目标飞行轨迹飞行。
在一种可选的实施方式中,所述方法还包括:每隔第二预设时间段获取摄像头所采集的深度图像;根据所述深度图像对占据栅格地图进行更新。
第二方面,本申请实施例提供一种轨迹规划装置,包括:位置定时获取模块,用于每隔第一预设时间段获取飞行器的目标位置以及当前位置;原始轨迹规划模块,用于根据所述目标位置以及所述当前位置规划出一原始飞行轨迹;轨迹碰撞检测模块,用于根据所述飞行器当前的占据栅格地图对所述原始飞行轨迹进行碰撞检测,确定出所述原始飞行轨迹中位于障碍物区域内的轨迹片段;轨迹重优化模块,用于根据所述轨迹片段对所述原始飞行轨迹进行优化,得到绕过所述障碍物区域的目标飞行轨迹。
第三方面,本申请实施例提供一种存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时执行如第一方面、第一方面中任一可选实施方式所述的方法。
第四方面,本申请实施例提供一种飞行器,包括:处理器;控制器,与所述处理器连接,用于接收处理器基于规划出的目标飞行轨迹发来的位置信息,并根据所述位置信息控制所述飞行器飞行;存储器,存储有所述处理器可执行的机器可读指令;当所述飞行器运行时,所述处理器执行所述机器可读指令,以实现如第一方面、第一方面中任一可选实施方式所述的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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他相关的附图。
图1示出了本申请实施例提供的一种轨迹规划方法的流程图;
图2示出了本申请实施例中步骤110的一种场景的具体流程图;
图3示出了本申请实施例中步骤110的另一场景的具体流程图;
图4示出了本申请实施例中估计目标物当前位置的一种示意图;
图5示出了本申请实施例提供的一种轨迹规划装置的示意图;
图6示出了本申请实施例提供的一种飞行器的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。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、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,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、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本申请实施例提供一种轨迹规划方法,用于对飞行器的飞行轨迹进行规划。图1示出了该轨迹规划方法的流程图,请参照图1,该方法包括如下步骤:
步骤110:每隔第一预设时间段获取飞行器的目标位置以及当前位置。
步骤120:根据目标位置以及当前位置规划出一原始飞行轨迹。
步骤130:根据飞行器当前的占据栅格地图对原始飞行轨迹进行碰撞检测,确定出原始飞行轨迹中位于障碍物区域内的轨迹片段。
步骤140:根据该轨迹片段对原始飞行轨迹进行优化,得到绕过障碍物区域的目标飞行轨迹。
在上述步骤110-140中,飞行器定时获取自身的当前位置以及获取目标位置,根据获取的目标位置及当前位置规划出一条飞行轨迹,作为从当前位置到目标位置的原始飞行轨迹。然后,利用飞行器内的占据栅格地图对原始飞行轨迹进行碰撞检测,确定出原始飞行轨迹中位于障碍物区域内的轨迹片段。其中,占据栅格地图随飞行器飞行过程不断更新,在执行步骤130时,利用当前的占据栅格地图进行碰撞检测。
飞行器在飞行过程中采集周围预设范围内的障碍物信息,建立地图,该地图为局部地图,局部地图采用占据栅格地图进行表示。当然,地图有很多种表示方式,占据栅格地图仅是地图的其中一种表示类型,本申请并不排除还可以采用其他类型的地图。在一种实施例中,占据栅格地图的大小例如为5.5m*5.5m*4.5m,记录有5.5m*5.5m*4.5m区域内的障碍物信息。
在飞行器飞行过程中,每隔第二预设时间段获取摄像头所采集的深度图像,并根据该深度图像对占据栅格地图进行更新。在飞行器上设置有摄像头,用于采集深度图像,在获取深度图像后,根据该深度图像可生成新的占据栅格地图,并覆盖原有的占据栅格地图完成地图更新,当然,也可以对原有的占据栅格地图进行增量更新。
在利用当前的占据栅格地图进行碰撞检测后,得到原始飞行轨迹中位于障碍物区域内的轨迹片段,对该轨迹片段进行优化,以得到绕过障碍物区域的目标飞行轨迹。
具体的,在上述步骤140中,利用搜索算法在当前的占据栅格地图中搜索可替代上述轨迹片段的栅格路径,并根据原始飞行轨迹中除上述轨迹片段外的剩余轨迹以及搜索出的栅格路径规划出最终的目标飞行轨迹。其中,搜索算法可以选择“A*算法”。占据栅格地图为三维的栅格地图,每个栅格表示是否具有障碍物的概率信息,搜索算法依次搜索各个栅格,找出一条安全的栅格路径。原始飞行轨迹是一段连续的轨迹函数,而搜索出的安全路径则是多个路径栅格点,在优化过程中,将搜索出的多个路径栅格点重新组合到之前的原始飞行轨迹上,生成新的轨迹函数,得到目标飞行轨迹。
可以理解,原始飞行轨迹中位于障碍物区域内的轨迹片段可以是一段或者多段,如果仅有一段,则搜索出一段对应的安全栅格路径,并将该段栅格路径与原始飞行轨迹中除该段轨迹片段外的剩余轨迹进行重优化,如果有多段,则搜索出多段对应的安全栅格路径,并将该多段栅格路径与原始飞行轨迹中除该多段轨迹片段外的剩余轨迹进行重优化。
上述步骤110-140可以由飞行器内的一处理器执行,该处理器可用于对飞行器的飞行轨迹进行规划,该处理器与一控制器连接,控制器用于控制飞行器的各执行部件,以具体控制飞行器飞行。
在得到目标飞行轨迹后,根据目标飞行轨迹向飞行器的控制器输出控制量,以控制飞行器按照目标飞行轨迹飞行。控制量具体是目标飞行轨迹上各位置点的位置信息,目标飞行轨迹是一段与时间、位置等有关的轨迹函数,根据时间得出目标飞行轨迹上对应的位置点,将该位置点的位置信息发给控制器,控制器依次控制飞行器在对应的时间到达对应的位置点,从而使飞行器按照目标飞行轨迹进行飞行,最终到达目标位置。
在上述提供的轨迹规划方法中,是以一个确定的目标位置进行说明的,即前述过程中的目标位置是一个确定的固定值,然而对于目标位置会动态变化的应用场景,如打杆以及目标物跟随的场景,需要每隔第一预设时间段获取飞行器的目标位置,即定时更新目标位置。下文以打杆以及目标物跟随两种场景为例对目标位置的更新过程进行说明。
在打杆场景下,用户操作遥控器打杆,飞行器根据遥控器上操纵杆的杆量方向移动,目标位置为实时杆量的映射。请参照图2,步骤110具体包括:
步骤111:每隔第一预设时间段获取飞行器的遥控器上的操纵杆的杆量信息。
步骤112:将杆量信息转换为飞行器的飞行速度矢量。
遥控器上俯仰杆操控飞行器前后运动,滚转杆操控飞行器左右运动,杆量信息包括杆量的大小和方向,飞行速度矢量包括飞行速度大小和速度方向,飞行速度大小与杆量大小映射,速度方向与杆量方向映射。示例性的,杆量大小的范围在[0,1],飞行速度大小的范围在[0,10],即最大飞行速度为10m/s,根据杆量大小可得出对应的飞行速度大小,同样的,飞行速度方向与杆量方向对应,根据杆量方向可得出对应的飞行速度方向。因此,由于杆量的大小和方向与飞行速度的大小和方向存在一一映射关系,根据映射关系将杆量信息转换为飞行速度矢量。
步骤113:根据飞行速度矢量以及预设的期望路径长度计算第一位移向量。
示例性的,取飞行速度矢量的速度方向的单位向量,将该单位向量与期望路径长度相乘,得到第一位移向量。第一位移向量的大小为期望路径长度的大小,第一位移向量的方向为飞行速度矢量的速度方向。
其中,期望路径长度是一预设的固定值,可以是根据该飞行器的实际飞行数据得出,或者也可以按照经验值进行取值。期望路径长度的值与局部地图的大小以及飞行器的最大速度有关,例如,本申请中局部地图的大小为5.5m*5.5m*4.5m,飞行器最大速度为2m/s,如果期望路径长度太长,那么得出的目标位置的坐标点可能超出局部地图的范围,在进行原始飞行轨迹的规划时可能找不到这个坐标点,且即便是坐标点位于局部地图的范围内,也可能由于距离当前位置较远而导致轨迹规划耗费的时间较长。如果期望路径长度过短,例如期望路径长度在2m,如果飞行器按照最大速度飞行,从当前位置到目标位置预计飞行1s左右,在沿连续的多段目标飞行轨迹飞行时,可能出现刹车现象,导致飞行不够平滑。
步骤114:根据第一位移向量以及飞行器的当前位置计算得到目标位置。
在得到第一位移向量后,以飞行器的当前位置作为起点,将飞行器的当前位置与第一位移向量相加,得到目标位置。
在目标物跟随场景下,飞行器跟随目标物移动,目标物包括但不限于人、汽车、船等可移动物体,目标位置随着目标物的位置变化定时更新。
请参照图3,步骤110具体包括:
步骤115:每隔第一预设时间段获取飞行器所跟随的目标物的移动速度矢量。
在目标物跟随过程中,飞行器首先估计目标物的移动速度。
在一种实施例中,目标物的移动速度可根据飞行器上云台的角度和飞行器的飞行高度进行估计。具体的估计过程包括:首先,确定飞行器的云台角度以及飞行高度,其中,云台角度为云台在竖直方向上的角度。然后,根据云台角度以及飞行高度,估计目标物的当前位置。例如,如图4所示,在跟随过程中,云台始终朝向目标物(图4中的目标物为人),且目标物位于云台观察范围内的正中心,将目标物视作一个质点,利用三角形边长关系,可以得到目标物与飞行器间的距离L=飞行高度h/cos(θ),从而估计出目标物的当前位置。
在其他实施例中,也可以基于视觉识别的方式估计目标物的当前位置,例如,在云台上搭载有摄像头,该摄像头可采集包含有目标物的深度图像,根据目标物在深度图像中的距离信息估计出目标物的当前位置。
在得到目标物的当前位置后,利用前一次估计出的目标物的位置,以及两个位置所间隔的时间,计算得到目标物的移动速度矢量。移动速度矢量包括移动速度的大小和方向。
步骤116:根据移动速度矢量以及预设的期望路径长度计算第二位移向量。
示例性的,取移动速度矢量的速度方向的单位向量,将该单位向量与期望路径长度相乘,得到第二位移向量。第二位移向量的大小为期望路径长度的大小,第二位移向量的方向为飞行速度矢量的速度方向。其中,期望路径长度是一预设的固定值,可以是根据该飞行器的实际飞行数据得出,或者也可以按照经验值进行取值。期望路径长度的值应当适宜,不宜太长,也不宜太短,可根据飞行器的最大速度以及局部地图的大小综合得出。
步骤117:根据第二位移向量以及当前位置计算得到目标位置。
在得到第二位移向量后,以飞行器的当前位置作为起点,将飞行器的当前位置与第二位移向量相加,得到目标位置。
综上所述,本申请实施例提供的轨迹规划方法,仅生成、更新及利用了占据栅格地图,由于不需要使用欧氏距离场(ESDF)地图来搜索安全路径,所以也不需要对欧氏距离场(ESDF)地图进行更新,省去了对欧氏距离场(ESDF)地图进行更新的时间,使得规划目标飞行轨迹的时间可以更短,有利于提高飞行器快速避障的实时性。而且,现有技术中的传统轨迹规划方法都是基于提前设置好目标点,然后规划出一条轨迹,无法适用于打杆及目标物跟随等目标点动态变化的场景,本申请实施例针对这类场景,提供了对目标位置定时更新的计算方式,使该方法对于这类场景有较好的应用前景。而且,本技术方案对于目标位置的计算及更新速度较快、轨迹规划的速度也较快,因此,本申请提供的轨迹规划方法整体速度都较快。
本申请实施例提供一种轨迹规划装置,请参照图5,该装置包括:位置定时获取模块210、原始轨迹规划模块220、轨迹碰撞检测模块230以及轨迹重优化模块240。
其中,位置定时获取模块210用于每隔第一预设时间段获取飞行器的目标位置以及当前位置;原始轨迹规划模块220用于根据所述目标位置以及所述当前位置规划出一原始飞行轨迹;轨迹碰撞检测模块230用于根据所述飞行器当前的占据栅格地图对所述原始飞行轨迹进行碰撞检测,确定出所述原始飞行轨迹中位于障碍物区域内的轨迹片段;轨迹重优化模块240用于根据所述轨迹片段对所述原始飞行轨迹进行优化,得到绕过所述障碍物区域的目标飞行轨迹。
可选的,位置定时获取模块210具体包括:杆量信息获取模块,用于每隔第一预设时间段获取所述飞行器的遥控器上的操纵杆的杆量信息;速度转换模块,用于将所述杆量信息转换为所述飞行器的飞行速度矢量;第一向量计算模块,用于根据所述飞行速度矢量以及预设的期望路径长度计算第一位移向量;第一位置计算模块,用于根据所述第一位移向量以及所述当前位置计算得到所述目标位置。
可选的,位置定时获取模块210具体包括:速度获取模块,用于每隔第一预设时间段获取所述飞行器所跟随的目标物的移动速度矢量;第二向量计算模块,用于根据所述移动速度矢量以及预设的期望路径长度计算第二位移向量;第二位置计算模块,用于根据所述第二位移向量以及所述当前位置计算得到所述目标位置。
可选的,速度获取模块包括:信息获取模块,用于确定所述飞行器的云台角度以及飞行高度,所述云台角度为云台在竖直方向上的角度;位置估计模块,用于根据所述云台角度以及所述飞行高度,估计所述目标物的位置;速度计算模块,用于根据相邻两次估计出的目标物的位置,计算得到所述目标物的移动速度矢量。
可选的,轨迹重优化模块240具体用于:在当前的占据栅格地图中搜索可替代所述轨迹片段的栅格路径;根据所述原始飞行轨迹中除所述轨迹片段外的剩余轨迹以及所述栅格路径规划出所述目标飞行轨迹。
可选的,该装置还包括:控制量输出模块,用于依次取所述目标飞行轨迹上的位置点,并将各位置点对应的位置信息输出给所述飞行器的控制器,以控制所述飞行器沿所述目标飞行轨迹飞行。
可选的,该装置还包括:地图更新模块,用于每隔第二预设时间段获取摄像头所采集的深度图像,并根据所述深度图像对占据栅格地图进行更新。
本申请实施例提供的轨迹规划装置,其实现原理及产生的技术效果在前述方法实施例中已经介绍,为简要描述,装置实施例部分未提及之处,可参考方法实施例中相应内容。
图6示出了本申请实施例提供的飞行器300的一种可能的结构。请参照图6,飞行器300包括:处理器310、控制器320、存储器330以及通信接口340,这些组件通过通信总线350和/或其他形式的连接机构(未示出)互连并相互通讯。
其中,存储器330包括一个或多个(图中仅示出一个),其可以是,但不限于,随机存取存储器(Random AccessMemory,简称RAM),只读存储器(Read Only Memory,简称ROM),可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory,简称PROM),可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory,简称EPROM),电可擦除可编程只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory,简称EEPROM)等。处理器310、控制器320以及其他可能的组件可对存储器330进行访问,读和/或写其中的数据。
处理器310和控制器320包括一个或多个(图中仅示出一个),其可以是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。上述的处理器310和控制器320可以是通用处理器,包括中央处理器(CentralProcessingUnit,简称CPU)、微控制单元(Micro Controller Unit,简称MCU)、网络处理器(NetworkProcessor,简称NP)或者其他常规处理器;还可以是专用处理器,包括图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor,简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuits,简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。并且,在处理器310或控制器320为多个时,其中的一部分可以是通用处理器,另一部分可以是专用处理器。
通信接口340包括一个或多个(图中仅示出一个),可以用于和其他设备进行直接或间接地通信,以便进行数据的交互。通信接口340可以包括进行有线和/或无线通信的接口。
在存储器330中可以存储一个或多个计算机程序指令,处理器310可以读取并运行这些计算机程序指令,以实现本申请实施例提供的轨迹规划方法以及其他期望的功能,得到目标飞行轨迹,并基于目标飞行轨迹向控制器320发送位置信息,控制器320根据位置信息控制飞行器300飞行。
可以理解,图6所示的结构仅为示意,飞行器300还可以包括比图6中所示更多或者更少的组件,或者具有与图6所示不同的配置。图6中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被飞行器的处理器读取并运行时,执行本申请实施例提供的轨迹规划方法。例如,计算机可读存储介质可以实现为图6中飞行器300中的存储器330。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,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。再者,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种轨迹规划方法,其特征在于,包括:
每隔第一预设时间段获取飞行器的目标位置以及当前位置;
根据所述目标位置以及所述当前位置规划出一原始飞行轨迹;
根据所述飞行器当前的占据栅格地图对所述原始飞行轨迹进行碰撞检测,确定出所述原始飞行轨迹中位于障碍物区域内的轨迹片段;
根据所述轨迹片段对所述原始飞行轨迹进行优化,得到绕过所述障碍物区域的目标飞行轨迹。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述每隔第一预设时间段获取飞行器的目标位置,包括:
每隔第一预设时间段获取所述飞行器的遥控器上的操纵杆的杆量信息;
将所述杆量信息转换为所述飞行器的飞行速度矢量;
根据所述飞行速度矢量以及预设的期望路径长度计算第一位移向量;
根据所述第一位移向量以及所述当前位置计算得到所述目标位置。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述每隔第一预设时间段获取飞行器的目标位置,包括:
每隔第一预设时间段获取所述飞行器所跟随的目标物的移动速度矢量;
根据所述移动速度矢量以及预设的期望路径长度计算第二位移向量;
根据所述第二位移向量以及所述当前位置计算得到所述目标位置。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述获取所述飞行器所跟随的目标物的移动速度矢量,包括:
确定所述飞行器的云台角度以及飞行高度,所述云台角度为云台在竖直方向上的角度;
根据所述云台角度以及所述飞行高度,估计所述目标物的位置;
根据相邻两次估计出的目标物的位置,计算得到所述目标物的移动速度矢量。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述轨迹片段对所述原始飞行轨迹进行优化,得到绕过所述障碍物区域的目标飞行轨迹,包括:
在当前的占据栅格地图中搜索可替代所述轨迹片段的栅格路径;
根据所述原始飞行轨迹中除所述轨迹片段外的剩余轨迹以及所述栅格路径规划出所述目标飞行轨迹。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在得到绕过所述障碍物区域的目标飞行轨迹之后,所述方法还包括:
依次取所述目标飞行轨迹上的位置点,并将各位置点对应的位置信息输出给所述飞行器的控制器,以控制所述飞行器沿所述目标飞行轨迹飞行。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
每隔第二预设时间段获取摄像头所采集的深度图像;
根据所述深度图像对占据栅格地图进行更新。
8.一种轨迹规划装置,其特征在于,包括:
位置定时获取模块,用于每隔第一预设时间段获取飞行器的目标位置以及当前位置;
原始轨迹规划模块,用于根据所述目标位置以及所述当前位置规划出一原始飞行轨迹;
轨迹碰撞检测模块,用于根据所述飞行器当前的占据栅格地图对所述原始飞行轨迹进行碰撞检测,确定出所述原始飞行轨迹中位于障碍物区域内的轨迹片段;
轨迹重优化模块,用于根据所述轨迹片段对所述原始飞行轨迹进行优化,得到绕过所述障碍物区域的目标飞行轨迹。
9.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1-7任一项所述的方法。
10.一种飞行器,其特征在于,包括:
处理器;
控制器,与所述处理器连接,用于接收处理器基于规划出的目标飞行轨迹发来的位置信息,并根据所述位置信息控制所述飞行器飞行;
存储器,存储有所述处理器可执行的机器可读指令;
当所述飞行器运行时,所述处理器执行所述机器可读指令,以实现如权利要求1-7任一项所述的方法。
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