[发明专利]一种无人机避障方法及系统

说明书

本发明公开了一种无人机避障方法及系统，其中，毫米波雷达探测到前方有障碍物后，无人机利用前置摄像头拍摄障碍物的视频图像；根据障碍物的视频图像分析出障碍物的类型，根据障碍物的视频图像和毫米波雷达的探测结果综合分析出障碍物形状、障碍物距离无人机的距离；根据障碍物形状、障碍物距离无人机的距离构建栅格地图，利用A‑Star算法在栅格地图上规划飞行路径，根据安全半径调整飞行路径；无人机按照飞行路径飞行，对障碍物进行避让或者穿越。有益效果：利用前置摄像头、毫米波雷达获取障碍物形状、障碍物的类型、障碍物距离无人机的距离，对障碍物的探测更加准确、全面，无人机避障的准确度高，无人机可实现自动避障，避障智能化程度高。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其是涉及一种无人机避障方法及系统。

背景技术

随着航空技术的飞速发展，无人机在军事领域、民用领域的用途不断拓展，无人机的飞行范围、运行时间成倍增长，无人机与有人机共域飞行已是必然趋势。但同时，无人机与有人机之间的飞行冲突和安全问题日益突出，而无人机避障系统正是解决该问题的关键所在。

目前，无人机避障的研究还停留在基础阶段，许多理论和技术上的问题有待研究解决，无人机避障的准确度不高、避障还不够智能化。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种无人机避障方法及系统，解决现有技术中的上述技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种无人机避障方法，包括：

S1、毫米波雷达探测到前方有障碍物后，无人机利用前置摄像头拍摄障碍物的视频图像；

S2、根据所述障碍物的视频图像分析出障碍物的类型，根据障碍物的视频图像和毫米波雷达的探测结果综合分析出障碍物形状、障碍物距离无人机的距离；

S3、根据所述障碍物形状、障碍物距离无人机的距离构建包含障碍物深度信息的栅格地图，利用A-Star算法在所述栅格地图上规划飞行路径，从规划的飞行路径中选取若干路径点，分别计算选取的所述路径点与周围障碍物的最短距离；

S4、根据障碍物的类型选取安全半径，检验选取的所有路径点与周围障碍物的最短距离是否小于所述安全半径，如果选取的路径点与周围障碍物的最短距离小于所述安全半径，则通过wall‐following算法调大该路径点和周围障碍物的最短距离；

S5、无人机按照调整后的飞行路径进行飞行。

本发明还提供一种无人机避障系统，包括：

图像拍摄模块：毫米波雷达探测到前方有障碍物后，无人机利用前置摄像头拍摄障碍物的视频图像；

分析处理模块：根据所述障碍物的视频图像分析出障碍物的类型，根据障碍物的视频图像和毫米波雷达的探测结果综合分析出障碍物形状、障碍物距离无人机的距离；

路径规划模块：根据所述障碍物形状、障碍物距离无人机的距离构建包含障碍物深度信息的栅格地图，利用A-Star算法在所述栅格地图上规划飞行路径，从规划的飞行路径中选取若干路径点，分别计算选取的所述路径点与周围障碍物的最短距离；

路径调整模块：根据障碍物的类型选取安全半径，检验选取的所有路径点与周围障碍物的最短距离是否小于所述安全半径，如果选取的路径点与周围障碍物的最短距离小于所述安全半径，则通过wall‐following算法调大该路径点和周围障碍物的最短距离；

路径动作模块：无人机按照调整后的飞行路径进行飞行。