[发明专利]一种地面无人平台局部路径规划方法

权利要求书

1.一种地面无人平台局部路径的规划方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)确定全局路径上距地面无人平台当前位置的最近点的索引值；

(2)判断所述地面无人平台与全局路径上最近点间的距离是否大于设定阈值；

(3)计算全局路径上与所述索引值对应的路径长度和全局路径长度，并判断二者的差值是否小于设定阈值；

(4)确定全局路径距当前环境地图的末端索引位置；

(5)根据末端索引位置生成备选路径；

(6)计算所述备选路径的成本和备选路径的最大曲率；

(7)根据备选路径成本、最大曲率和与全局路径的偏置距离因素，计算备选路径的评价值；

(8)从备选路径中选择当前最优路径；

所述步骤(5)的备选路径的生成包括：

步骤1：根据地面无人平台当前位置P₀，计算全局路径上的路径最近点P_n，并将P₀作为构建局部路径的第一个节点，并放入节点集合中；

步骤2：计算全局路径起点至最近点P_n之间的长度；

步骤3：根据所述全局路径起点至最近点P_n之间的长度和过渡段P_nP_t长度，计算全局路径上从起点P₀到过渡参考点P_t之间的长度；

步骤4：根据起点P₀到过渡参考点P_t之间的长度是否超出全局路径边界，确定过渡参考点P_t的索引位置；

步骤5：确定构建局部路径的节点；

步骤6：根据所述局部路径的节点集合，构造备选路径。

2.如权利要求1所述的地面无人平台局部路径的规划方法，其特征在于，所述步骤(1)的索引值用段号和下式所示的段因数j表示；

所述段号等于节点数；

所述段因数j按下式计算：

式中，n：所在路径段起点到某一位置间的距离；m：所述某一位置所在路径段长度。

3.如权利要求1所述的地面无人平台局部路径的规划方法，其特征在于，所述步骤(2)的地面无人平台与全局路径上最近点间的距离大于设定阈值，表明地面无人平台当前位置与全局路径太远，则不予规划，反之则规划。

4.如权利要求1所述的地面无人平台局部路径的规划方法，其特征在于，所述步骤(3)全局路径上与所述索引值对应的全局路径长度和路径长度的差值小于设定阈值，表明地面无人平台已到达终点，否则表明地面无人平台未到达终点。

5.如权利要求1所述的地面无人平台局部路径的规划方法，其特征在于，所述步骤(4)的末端索引位置的确定包括：从当前最近点开始按照步长不断向前计算；

所述步长对应的段号和段因数，直到超出地图范围，此时的路径段号和段因数对应的位置即为末端索引位置。

6.如权利要求1所述的地面无人平台局部路径的规划方法，其特征在于，所述步骤4的过渡参考点的索引位置的确定包括：如果全局路径上从起点到过渡参考点之间的长度超出了全局路径边界，则将全局路径的末端的索引位置设置为过渡参考点的索引位置，否则，根据全局路径的末端的索引位置计算出过渡参考点索引位置。

7.如权利要求1所述的地面无人平台局部路径的规划方法，其特征在于，所述步骤5的局部路径包括过渡部分和平行部分；所述局部路径的节点包括：过渡部分的节点和平行部分的节点。

8.如权利要求7所述的地面无人平台局部路径的规划方法，其特征在于，所述过渡部分的节点的确定包括：

步骤511：根据索引位置，计算全局路径上过渡参考点的位姿；

步骤512：求取所述位姿处的法向量；

步骤513：用所述位姿和法向量以及备选局部路径距离全局路径的宽度，求出备选路径过渡部分末端对应的节点，并放入节点集合中。