CN113776534B - 一种基于立体剖分网格的无人机三维时变空域导航方法 - Google Patents

一种基于立体剖分网格的无人机三维时变空域导航方法 Download PDF

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Abstract

本公开的基于立体剖分网格的无人机三维时变空域导航方法，包括：根据所述无人机机型和所述三维时变空域的建筑物类型确定三维时变空域网格模型的网格层级；基于GeoSOT‑3D网格和所述三维时变空域网格模型的网格层级对所述三维时变空域进行网格编码，得到所述三维时变空域网格模型；基于所述三维时变空域网格模型，利用改进的A*算法和无人机的约束条件进行无人机的航迹规划，实现无人机的三维时变空域导航。能够实现无人机在建模空域中快速高效的航迹规划与动态导航，解决海量数据的存储整合、空域实体的实时建模关联难和时空建模规划复杂的问题，实现无人机在时变空域导航的可行性与高效性。

Description

一种基于立体剖分网格的无人机三维时变空域导航方法
技术领域
本发明属于地球空间信息剖分组织、无人机导航技术领域，具体涉及一种基于立体剖分网格的无人机三维时变空域导航方法。
背景技术
无人机在空域中飞行时，往往会有在时变空间中精确导航的应用需求。如电力铁塔巡检时，复杂细粒度的铁塔内部可飞空间极小，难以自动飞行；在某些特殊情境下，无人机需要根据环境变动信息完成瞬时飞入、对突然开启的房屋门窗完成侦查探测或伸出平台无人机完成投物等操作。这些都对无人机空域导航提出了应对时变计算的挑战。
三维时变空域环境信息有多种来源、多种形式，同时各类物体都要与外界空间元素完成交互，这些限制条件导致对三维环境建模的准确性要求较高。然而，随着无人机自身性能的提高，相关配套的环境建模方案却无法满足日益复杂的无人机实时导航要求，这将严重影响无人机航迹规划、路径导航与自主任务的成功率与效率。现有环境建模方案在服务于无人机时变空域导航中主要存在以下问题：
海量数据的存储整合难。空域环境时变复杂，包括各种航迹数据、场数据、空中静态数据、空中动态数据等。无人机在空域中需要做到实时侦测建模，同时还需考虑到强风大雨雷电等强对流天气对无人机实时导航的影响，这些海量复杂的数据难以通过传统的经纬数据库形式存储整合，并进一步用于时空关系计算来服务无人机的时变空域导航。
空域实体的实时建模关联难。在进行规划空间建模时，要考虑到建筑物实体空间信息的高密度性，因此相应的建模方法要保证抽象空间无缝无叠且有着较高分辨率。环境建模完成后，抽象空间内也要能存储足够的环境信息。而在时变环境下，环境与实体信息时刻发生着变化，各类空域实体都会进行连续建模，并且计算复杂度也会大幅提升，最终导致建模时间变长。单纯的采用传统建模方法对于复杂与不规则的障碍物边界，如不规则曲面，会导致建模得到的偏差较大，无法在时变的目标空域中完成准确合理的建模，甚至无法找到目标实体。
时空建模规划复杂。在三维环境下，无人机邻域从八邻域骤升至二十六邻域，相应的计算复杂度也呈指数级的增加，因此原本的二维平面时空建模方案在增加维度后将变得不再适用。三维环境下的地理时空建模困难，且无人机粗粒度的快速导航与细粒度的精准避物均需要在一个三维空域中整合搭建，计算频率要求十分高，计算代价很大。
现有的研究方法主要采用几何建模法或栅格法来进行空域环境建模。几何建模法是指将无人机设为质点，在三维真实环境中根据实体空间的大小、形状、性质，采用点、线、面与其他几何形状来描述其中的障碍物。栅格法是将整个空域划分为数个均匀等大的三维网格，每个网格将会被赋予不同的权重。但这两类方式仅仅只能进行简单障碍物下的环境建模，一旦进入复杂的时变空域环境，相关方法将难以处理计算实时海量的空域信息并供给无人机导航使用。
因此，面向无人机三维时变空域导航的需求，亟需提出一套三维时空下的时变环境网格化建模编码方案，对无人机在三维时变密集空域下的静态航迹规划或动态导航有重要意义。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足之一，提供了一种基于立体剖分网格的无人机三维时变空域导航方法，能够实现无人机在建模空域中快速高效的航迹规划与动态导航，解决海量数据的存储整合、空域实体的实时建模关联难和时空建模规划复杂的问题，实现无人机在时变空域导航的可行性与高效性。
根据本公开的一方面，本发明提供一种基于立体剖分网格的无人机三维时变空域导航方法，所述方法包括：
根据所述无人机机型和所述三维时变空域的建筑物类型确定三维时变空域网格模型的网格层级；
基于GeoSOT-3D网格和所述三维时变空域网格模型的网格层级对所述三维时变空域进行网格编码，得到所述三维时变空域网格模型；
基于所述三维时变空域网格模型，利用改进的A*算法和无人机的约束条件进行无人机的航迹规划，实现无人机的三维时变空域导航。
在一种可能的实现方式中，所述基于GeoSOT-3D网格和所述三维时变空域网格模型的网格层级对所述三维时变空域的建筑物进行网格编码，包括：
根据建筑物类型输入所述三维时变空域的环境参数；
根据所述三维时变空域网格模型的网格层级和所述环境参数确定所述建筑物高度维层间隔距离；
根据所述建筑物高度维层间隔距离进行所述建筑物的高度维剖分，在每层高度维上进行GeoSOT二维剖分，得到所述建筑物的基于GeoSOT-3D网格编码。
在一种可能的实现方式中，所述建筑物类型包括长方体、圆柱体和不规则体；
根据建筑物类型输入所述三维时变空域的环境参数，包括：
当为长方体建筑物时，输入所述长方体建筑物的两顶角坐标；
当为圆柱体建筑物时，输入所述圆柱体建筑物的上底面和下底面的半径和中心坐标；
当为不规则体建筑物时，输入所述不规则体建筑物的最大切面的坐标点。
在一种可能的实现方式中，所述网格编码包括空间编码、时间编码和状态编码；
所述空间编码，用于表达所述三维时变空域的地理位置；
所述时间编码，用于记录所述三维时变空域的空间要素时间或修改时间；
所述状态编码，用于记录所述三维时变空域的网格是否处于通行状态。
在一种可能的实现方式中，所述基于所述三维时变空域网格模型，利用改进的A*算法和无人机的约束条件进行无人机的航迹规划包括：
根据所述三维时变空域网格模型的网格层级输入所述无人机的起点信息和终点信息，并将所述起点信息存入搜索列表中；
针对当前网格，根据所述无人机的约束条件和航向确定所述无人机到达的邻域网格，并将所述邻域网格存入到搜索列表中；
计算所述每个邻域网格的航迹代价值，将所述航迹代价值最小的邻域空域网格存入航迹列表，并将所述航迹代价值最小的邻域空域网格作为最新的当前网格继续遍历搜索；
当查询到最新的当前网格的邻域网格为终点网格时，遍历结束，将终点空域网格加入航迹列表；
根据时序输出航迹列表中的所有三维时变空域网格编码，得到所述无人机的三维时变空域的导航路线。
在一种可能的实现方式中，所述无人机约束条件包括：最小步长、最大偏航角、最大俯仰角、飞行滚转角、最远飞行距离及飞行时间。
在一种可能的实现方式中，所述邻域网格为所述当前网格的边邻域网格、角邻域网格和面邻域网格。
在一种可能的实现方式中，基于GeoSOT-3D当前网格对所述三维时变空域的邻域网格进行位置和路基距离进行代数计算。
在一种可能的实现方式中，当计算邻域网格位置时，基于所述当前网格的网格编码分别在经度、纬度、高度计算邻域所要求移动的网格数，基于所述网格数进行经度、纬度、高度的网格编码计算，得到了所述邻域网格位置的网格编码。
当计算邻域网格距离时，基于所述当前网格和目标邻域网格的网格编码计算两网格之间距离。
本公开的基于立体剖分网格的无人机三维时变空域导航方法，包括：根据所述无人机机型和所述三维时变空域的建筑物类型确定三维时变空域网格模型的网格层级；基于GeoSOT-3D网格和所述三维时变空域网格模型的网格层级对所述三维时变空域进行网格编码，得到所述三维时变空域网格模型；基于所述三维时变空域网格模型，利用改进的A*算法和无人机的约束条件进行无人机的航迹规划，实现无人机的三维时变空域导航。能够实现无人机在建模空域中快速高效的航迹规划与动态导航，解决海量数据的存储整合、空域实体的实时建模关联难和时空建模规划复杂的问题，实现无人机在时变空域导航的可行性与高效性。
附图说明
附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。
图1示出了根据本公开一实施例的基于立体剖分网格的无人机三维时变空域导航方法流程图；
图2示出了根据本公开一实施例的三维时变空域的网格编码结构示意图；
图3示出了根据本公开一实施例的步骤S2的进一步限定流程图；
图4示出根据本公开一实施例的三维时变空域的各类建筑物的网格层级编码流程图；
图5示出了根据本公开一实施例的步骤S3的进一步限定流程图；
图6示出了根据本公开一实施例的基于立体剖分网格的无人机时变空域导航算法流程图；
图7示出根据本公开一实施例的基于立体剖分网格的无人机时变空域环境建模的示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达到相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
另外，附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本公开的基于立体剖分网格的无人机三维时变空域导航方法，通过GeoSOT-3D(全球立体剖分参考网格体系)进行空域环境的网格化时空建模编码，建立时变空域网格的环境，从而建立空域的抽象环境模型。并制定基于全球空域网格的无人机邻域网格计算模型与导航算法，最终保证在空域网格建模完成后，无人机将在建模空域快速高效地完成空域导航、碰撞检测等操作。
图1示出了根据本公开一实施例的基于立体剖分网格的无人机三维时变空域导航方法流程图，该方法可以使用在无人机塔台巡检及时变空域下的无人机导航等环境下。如图1所示，该方法可以包括。
步骤S1：根据所述无人机机型和所述三维时变空域的建筑物类型确定三维时变空域网格模型的网格层级。
其中，无人机机型可以为无人机类型，包括固定翼无人机、直升机和多旋翼无人机等，在此不作限定。建筑物类型可以包括长方体类建筑物、圆柱体类建筑物和不规则体类建筑物。
步骤S2：基于GeoSOT-3D网格和所述三维时变空域网格模型的网格层级对所述三维时变空域进行网格编码，得到所述三维时变空域网格模型。
其中，GeoSOT为北京大学程承旗团队提出的2n一维整型数组地理坐标的全球剖分参考网格(Geographical coordinate global Subdivision grid with One-dimension-integer on Two to n-th power)，属于一种经纬度剖分网格系统。网格设计思路是经过三次地理经纬度扩展，首先将地球扩展为512°×512°，再分别将1°扩展为64’，最后将1′扩展为64”，不断地进行四分处理，从而实现了整度、整分的四叉树剖分。GeoSOT是一个32层的全球剖分网格，形成了上至全球平面(0级)，下至厘米级(32级)多尺度四叉树网格。GeoSOT-3D则是在GeoSOT的基础上，又增添了高度维的信息，将高度映射为512度，对应5万公里高空至地心的空域范围，从而能够应用于诸如无人机遥感飞行等需要具有高程信息的科研领域。GeoSOT-3D通过引入高度维，也形成了从0级到32级的分层高度网。
图2示出了根据本公开一实施例的三维时变空域的网格编码结构示意图。
三维时变空域网格编码可以包括空间编码、时间编码和状态编码。如图2所示，三维时变空域网格编码结构体可以为特征组合码，由35位字符组成。从左至右排列应依次为空间编码段、时间编码段和状态码。其中，三维时变空域的网格编码的空间位置编码段为24位，三维时变空域的网格编码的时间编码段为10位，三位时变空域的状态码为1位。
在这一示例中，空间编码，用于表达所述三维时变空域的地理位置。例如将三维时变空域中空间要素的经度、纬度、高度分别按照度、分、秒的形式表示，将经度、纬度、高度的度、分分别转换为二进制形式。可以通过将三维时变空域中空间要素的经度、纬度、高度的秒分别与空间网格的最小精度相乘后转换为二进制形式，然后将经度、纬度、高度的32位二进制形式逐位交叉为一组96位二进制编码，将一组二进制编码进行十六进制转换得到空间要素在其网格层级的网格编码的24位十六进制空间编码。
时间编码，用于记录在三维时变空域的无人机导航过程中空间要素的时间或者修改空间要素的时间。例如给定空间要素的时间点，将空间要素的时间点按照年月日时的形式表达，即为电网巡检空间的网格编码的时间编码，例如，空间要素的时间点为2021年7月1日14时，则按年月日时格式表达为2021070114。如果时间点不确定，则赋值为0000000000。
状态码，用于记录三维时变空域是否处于可通行状态。例如，对于无人机导航时，若当前三维时变空域网格内有实体对象、建筑物信息或其他运动实体，说明当前三维时变空域网格被占领，此时该状态编码为1，无人机不可通过，否则为0。
GeoSOT-3D全球立体剖分参考网格具有全球统一性与多层级性，能对全球空域进行无缝无叠的空间划分，并同时在一个包含多建筑物空域内建立多层级的环境网格，便于各类型的无人机进行航迹导航与实际飞行。使用GeoSOT-3D网格模型，能够排除实体空间复杂概念的影响，对障碍物的边际进行准确的界定划分，快速完成时变环境建模。
在一示例中，步骤S2还包括：
步骤S21：根据建筑物类型输入所述三维时变空域的环境参数。
例如，当为长方体建筑物时，输入所述长方体建筑物的两顶角坐标；当为圆柱体建筑物时，输入所述圆柱体建筑物的上底面和下底面的半径和中心坐标；当为不规则体建筑物时，输入所述不规则体建筑物的最大切面的坐标点。
步骤S22：根据所述三维时变空域网格模型的网格层级和所述环境参数确定所述建筑物高度维层间隔距离；
步骤S23：根据所述建筑物高度维层间隔距离进行所述建筑物的高度维剖分，在每层高度维上进行GeoSOT二维剖分，得到所述建筑物的基于GeoSOT-3D网格编码。
图3示出根据本公开一实施例的三维时变空域的各类建筑物的网格层级编码流程图。
举例来说，如图3所示，在无人机三维时变空域中，首先根据建筑物类型输入环境参数。长方体类建筑物输入两顶角坐标，圆柱体类建筑物输入上底面与下底面的半径及中心坐标。依据无人机机型及建筑物大小确定网格层级N。当为长方体类建筑物时，依据网格剖分层级确定高度维层间隔距离D，将长方体在高度维进行剖分分层；随后在各自的高度层上完成GeoSOT二维剖分，得到三维空域网格编码。当为圆柱体类建筑物时，依据网格剖分层级确定高度维层间隔距离D，将圆柱体在高度维进行剖分分层；随后在各自的高度层上完成二维剖分，并对位于建筑物外的网格编码进行剔除，得到室内三维空域网格编码。若建筑物为不规则体类，则主要依照长方体类选取输入坐标，坐标选取建筑物的最大切面点。完成网格环境建模后，对位于室外的网格编码进行剔除。完成建筑物网格建模后，将空域网格空间编码及网格初始信息录入三维空域网格编码数据库中。
步骤S3：基于所述三维时变空域网格模型，利用改进的A*算法和无人机的约束条件进行无人机的航迹规划，实现无人机的三维时变空域导航。
可以根据实际的无人机参数与动力学方程，对固定翼与多旋翼两类无人机的约束条件进行建立。无人机约束条件可以包括：最小步长、最大偏航角、最大俯仰角、飞行滚转角、最远飞行距离及飞行时间。其中，根据无人机直飞状态，无人机最小步长应大于最小的网格边长；最大偏航角可以表示为无人机飞行时通过转弯可到达的最广邻域网格；最大俯仰角可以依据无人机避免“失速”的最大俯仰高度网格设定；飞行滚转角应尽量避免飞行中的滚转操作，使航迹做到代价函数最小；最远飞行距离及综合飞行时间应综合考虑无人机平稳按照航迹完成任务的飞行时间进行确定。
在无人机约束建模基础上建立无人机航迹代价函数，采用改进A*航迹代价函数建模，通过比较每步网格前进方向邻域的代价函数f，将代价函数f最小的网格作为下一步的航迹网格，通过不断地搜索更新，最终得到最优可飞的航路。
代价函数f表示从初始网格到该目标网格的最佳航迹的代价，代价函数包含两类代价：从初始网格到目标网格的实际代价g与从目标网格到终点网格最小代价值h。g表示从初始网格到目标网格的实际代价,它通过从初始航迹段累加代价值得到，而每分段航迹的实际代价值则由相邻两网格间距离方向代价gdir与网格周边信息genv加权聚合，两代价值所占的权重根据无人机类型及建筑物环境进行合理调整；h的计算方式采用曼哈顿距离，即通过两空域网格间的距离来表示h代价函数。
在一示例中，步骤S3还包括：
步骤S31：根据三维时变空域网格模型的网格层级输入无人机的起点信息和终点信息，并将起点信息存入搜索列表中；
步骤S32：针对当前网格，根据所述无人机的约束条件和航向确定无人机到达的邻域网格，并将邻域网格存入到搜索列表中。
其中，邻域网格可以为当前网格的边邻域网格、角邻域网格和面邻域网格。基于GeoSOT-3D的空域网格由于采用八叉树结构，其任意单元网格的边邻域网格有12个，角邻域网格有8个，面邻域网格有6个，共计26个邻域网格。
基于GeoSOT-3D当前网格对所述三维时变空域的邻域网格进行位置和路基距离进行代数计算。例如，在已知当前网格的网格编码时，可以根据当前网格的网格编码计算其在经度、纬度、高度三个维度上空域网格的相邻编码。空域网格的26个邻域网格均可以通过三个维度相邻网格编码的组合来得到，能够在已知该网格空域编码的情况下，计算得到其任意邻域网格的网格编码及其邻域位置。
当计算邻域网格位置时，基于所述当前网格的网格编码分别在经度、纬度、高度计算邻域所要求移动的网格数，基于所述网格数进行经度、纬度、高度的网格编码计算，得到了所述邻域网格位置的网格编码。例如，可以采用二进制3维网格编码结构，分别在经度、纬度、高度三个维度计算邻域所要求移动的经度、纬度、高度网格数，之后各维进行邻域网格编码计算。三个维度的邻域网格编码计算完成后，再整合至二进制1维编码结构，得到所要求邻域网格位置的网格编码。
当计算邻域网格距离时，基于所述当前网格和目标邻域网格的网格编码计算两网格之间距离。例如，在网格邻域模型建立的基础上，采用二进制3维网格编码结构，给定两目标网格及其网格编码，依据网格编码快速计算两网格之间距离。距离标准采用曼哈顿距离，其表示两个网格在坐标系下的轴距总和。
步骤S33：计算所述每个邻域网格的航迹代价值，将所述航迹代价值最小的邻域空域网格存入航迹列表，并将所述航迹代价值最小的邻域空域网格作为最新的当前网格继续遍历搜索；
步骤S34：当查询到最新的当前网格的邻域网格为终点网格时，遍历结束，将终点空域网格加入航迹列表；
步骤S35：根据时序输出航迹列表中的所有三维时变空域网格编码，得到所述无人机的三维时变空域的导航路线。
图6示出了根据本公开一实施例的基于立体剖分网格的无人机时变空域导航算法流程图。
如图6所示，通过无人机三维时变空域导航算法计算代价函数最小的航迹。算法基于改进的A*搜索算法，通过代价函数搜索得到全局最优的航迹。
如图6所示，根据无人机机型与三位时变空域环境确定网格层级，输入起点与终点信息，并将起点网格放入搜索列表中；针对当前导航网格，根据无人机航向及约束条件建模确定可到达邻域网格范围，令全部可达邻域网格存入搜索列表，计算每个可达邻域网格的航迹代价值f，将存有代价函数最小值fmin的空域网格存入航迹列表，并设为当前网格继续遍历搜索；当查询到当前空域网格的邻域网格为终点网格时，遍历结束，将终点空域网格加入航迹列表；依照时序输出最终航迹列表中的全部三维时变空域网格编码，得到该时间段的飞行导航路线。
图7示出根据本公开一实施例的基于立体剖分网格的无人机时变空域环境建模的示意图。
如图7所示，基于无人机三维时变空域导航方法，在三维时变空域发生时变而导致建筑物发生形变时，通过无人机拍摄照片或三位时空环境采集建模，可以获取图像语义信息(例如树木网络集合、车辆网络集合、建筑网络集合等)及目标位置信息，快速构筑新环境下的三维空域网格图与三维时变空域网格编码。无人机可根据环境建模时空编码变化情况进行时变环境建模，在新环境建模基础上迭代导航线路，输出动态时变航迹。
本公开的基于立体剖分网格的无人机三维时变空域导航方法，包括：根据所述无人机机型和所述三维时变空域的建筑物类型确定三维时变空域网格模型的网格层级；基于GeoSOT-3D网格和所述三维时变空域网格模型的网格层级对所述三维时变空域进行网格编码，得到所述三维时变空域网格模型；基于所述三维时变空域网格模型，利用改进的A*算法和无人机的约束条件进行无人机的航迹规划，实现无人机的三维时变空域导航。能够实现无人机在建模空域中快速高效的航迹规划与动态导航，解决海量数据的存储整合、空域实体的实时建模关联难和时空建模规划复杂的问题，实现无人机在时变空域导航的可行性与高效性。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (7)

1.一种基于立体剖分网格的无人机三维时变空域导航方法，其特征在于，所述方法包括：
根据所述无人机机型和所述三维时变空域的建筑物类型确定三维时变空域网格模型的网格层级，所述建筑物类型包括长方体、圆柱体和不规则体；
基于GeoSOT-3D网格和所述三维时变空域网格模型的网格层级对所述三维时变空域进行网格编码，得到所述三维时变空域网格模型；该步骤包括：根据建筑物类型输入所述三维时变空域的环境参数；根据所述三维时变空域网格模型的网格层级和所述环境参数确定所述建筑物高度维层间隔距离；根据所述建筑物高度维层间隔距离进行所述建筑物的高度维剖分，在每层高度维上进行GeoSOT二维剖分，得到所述建筑物的基于GeoSOT-3D网格编码；
基于所述三维时变空域网格模型，利用改进的A*算法和无人机的约束条件进行无人机的航迹规划，实现无人机的三维时变空域导航；
根据建筑物类型输入所述三维时变空域的环境参数，包括：当为长方体建筑物时，输入所述长方体建筑物的两顶角坐标；当为圆柱体建筑物时，输入所述圆柱体建筑物的上底面和下底面的半径和中心坐标；当为不规则体建筑物时，输入所述不规则体建筑物的最大切面的坐标点。
2.根据权利要求1所述的无人机三维时变空域导航方法，其特征在于，
所述网格编码包括空间编码、时间编码和状态编码；
所述空间编码，用于表达所述三维时变空域的地理位置；
所述时间编码，用于记录所述三维时变空域的空间要素时间或修改时间；
所述状态编码，用于记录所述三维时变空域的网格是否处于通行状态。
3.根据权利要求1所述的无人机三维时变空域导航方法，其特征在于，
所述基于所述三维时变空域网格模型，利用改进的A*算法和无人机的约束条件进行无人机的航迹规划包括：
根据所述三维时变空域网格模型的网格层级输入所述无人机的起点信息和终点信息，并将所述起点信息存入搜索列表中；
针对当前网格，根据所述无人机的约束条件和航向确定所述无人机到达的邻域网格，并将所述邻域网格存入到搜索列表中；
计算所述每个邻域网格的航迹代价值，将所述航迹代价值最小的邻域空域网格存入航迹列表，并将所述航迹代价值最小的邻域空域网格作为最新的当前网格继续遍历搜索；
当查询到最新的当前网格的邻域网格为终点网格时，遍历结束，将终点空域网格加入航迹列表；
根据时序输出航迹列表中的所有三维时变空域网格编码，得到所述无人机的三维时变空域的导航路线。
4.根据权利要求3所述的无人机三维时变空域导航方法，其特征在于，
所述无人机约束条件包括：最小步长、最大偏航角、最大俯仰角、飞行滚转角、最远飞行距离及飞行时间。
5.根据权利要求3所述的无人机三维时变空域导航方法，其特征在于，
所述邻域网格为所述当前网格的边邻域网格、角邻域网格和面邻域网格。
6.根据权利要求5所述的无人机三维时变空域导航方法，其特征在于，
基于GeoSOT-3D当前网格对所述三维时变空域的邻域网格进行位置和路基距离进行代数计算。
7.根据权利要求6所述的无人机三维时变空域导航方法，其特征在于，
当计算邻域网格位置时，基于所述当前网格的网格编码分别在经度、纬度、高度计算邻域所要求移动的网格数，基于所述网格数进行经度、纬度、高度的网格编码计算，得到了所述邻域网格位置的网格编码，
当计算邻域网格距离时，基于所述当前网格和目标邻域网格的网格编码计算两网格之间距离。
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