一种编队避障方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114115353A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202111501906.8(22)申请日2021.12.09(71)申请人北京润科通用技术有限公司地址100191北京市海淀区知春路7号致真大厦5层(72)发明人周钊宋成鑫向小玲齐海超(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人秦晓君(51)Int.Cl.G05D1/10(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图5页(54)发明名称一种编队避障方法及装置(57)摘要本发明提供一种编队避障方法及装置，包括获取用户输入航迹轨迹、编队模式、障碍物区域和跟随无人机数量；在跟随无人机按照编队模式跟随领航无人机进行飞行仿真的过程中，实时获取每一跟随无人机的航迹点信息；在确定初始航迹点在障碍物区域内时，基于航迹点信息和障碍物区域，确定用于避障的目标航迹点，以便于跟随无人机飞行。在本方案中，在编队无人机进行仿真飞行的过程中，实时获取每一跟随无人机的航迹点信息；在确定初始航迹点在障碍物区域内时，通过航迹点信息和障碍物区域，以改变跟随无人机下一时刻的初始航迹点的位置，从而确定用于避障的目标航迹点。通过上述方式使无人机在编队执行任务时能够准确避障。CN114115353ACN114115353A权利要求书1/2页1.一种编队避障方法，其特征在于，所述方法包括：获取用户输入航迹轨迹、编队模式、障碍物区域和跟随无人机数量；在跟随无人机按照所述编队模式跟随领航无人机进行飞行仿真的过程中，实时获取每一所述跟随无人机的航迹点信息，其中，所述航迹点信息包括所述跟随无人机的当前航迹点和下一时刻的初始航迹点，所述跟随无人机的航迹点信息是根据领航无人机的航迹轨迹计算得到的，所述当前航迹点和初始航迹点均为笛卡尔坐标系；在确定所述初始航迹点在障碍物区域内时，基于所述航迹点信息和障碍物区域，确定用于避障的目标航迹点，以便于所述跟随无人机飞行。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述初始航迹点在障碍物区域内，包括：判断所述初始航迹点与所述障碍物区域的中心点之间的直线距离是否小于所述障碍物区域的半径距离；若所述初始航迹点与所述障碍物区域的中心点之间的直线距离小于所述障碍物区域的半径距离，确定所述初始航迹点在障碍物区域内。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：若所述初始航迹点与所述障碍物区域的中心点之间的直线距离大于所述障碍物区域的半径距离，将所述初始航迹点作为目标航迹点；若所述初始航迹点与所述障碍物区域的中心点之间的直线距离等于所述障碍物区域的半径距离时，将添加预设裕度的所述初始航迹点作为目标航迹点。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述航迹点信息和障碍物区域，确定用于避障的目标航迹点，包括：确定所述初始航迹点与所述障碍物区域的中心点之间连线直线与所述障碍物区域的交点，所述交点的数量为2；计算所述初始航迹点与所述交点的欧几里得距离；基于所述初始航迹点与所述交点的欧几里得距离对应的权重确定目标交点；将添加预设裕度的所述目标交点作为用于避障的目标航迹点。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取用户输入获取用户输入航迹轨迹、编队模式、障碍物区域和跟随无人机数量之前，还包括：基于所述起始位置、目标位置和障碍物区域进行路径规划，生成领航无人机的航迹轨迹。6.一种编队避障装置，其特征在于，所述装置包括：第一获取单元，用于获取用户输入航迹轨迹、编队模式、障碍物区域和跟随无人机数量；第二获取单元，用于在跟随无人机按照所述编队模式跟随领航无人机进行飞行仿真的过程中，实时获取每一所述跟随无人机的航迹点信息，其中，所述航迹点信息包括所述跟随无人机的当前航迹点和下一时刻的初始航迹点，所述跟随无人机的航迹点信息是根据领航无人机的航迹轨迹计算得到的，所述当前航迹点和初始航迹点均为笛卡尔坐标系；确定单元，用于在确定所述初始航迹点在障碍物区域内时，基于所述航迹点信息和障碍物区域，确定用于避障的目标航迹点，以便于所述跟随无人机飞行。2CN114115353A权利要求书2/2页7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定所述初始航迹点在障碍物区域内的确定单元，具体用于：判断所述初始航迹点与所述障碍物区域的中心点之间的直线距离是否小于所述障碍物区域的半径距离；若所述初始航迹点与所述障碍物区域的中心点之间的直线距离小于所述障碍物区域的半径距离，确定所述初始航迹点在障碍物区域内；若所述初始航迹点与所述障碍物区域的中心点之间的直线距离大于所述障碍物区域的半径距离，将所述初始航迹点作为目标航迹点。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定单元，还用于：若所述初始航迹点与所述障碍物区域的