[发明专利]一种水库消落带的无人机巡航路线规划方法及系统

权利要求书

1.一种水库消落带下的无人机巡航路线规划方法，其特征在于，包括：

获取无人机巡检的地形数据以及水库的设计参数数据；

根据所述无人机巡检的地形数据以及所述水库的设计参数数据将库区划分重点区域以及特殊区域；所述重点区域为已发生过滑坡的区域和设计参数数据中圈定的危险区域；所述特殊区域为在水库消落带范围内周期性露出地表的区域；

根据水库的初始化环境地图和无人机自身参数确定最大迭代次数以及初始路径；

对所述重点区域以及所述特殊区域进行风险评估，确定每个区域的风险值；

根据风险值对所有的区域进行排序，并将排序后的区域进行连通处理，确定连通图；

将所述初始路径作为优化目标确定成本函数，并利用全局最优头脑风暴法对所述成本函数进行迭代，确定在所述最大迭代次数以内的最优飞行路径；

根据所述最优飞行路径进行非常规巡检，同时根据所述水库的库区的边界，采用无人机直飞的方法进行常规巡检，得到常规巡检的巡检结果；并根据常规巡检的巡检结果返回所述根据所述无人机巡检的地形数据以及所述水库的设计参数数据划分重点区域以及特殊区域的步骤。

2.根据权利要求1所述的一种水库消落带下的无人机巡航路线规划方法，其特征在于，根据水库的初始化环境地图和无人机自身参数确定最大迭代次数以及初始路径，具体包括：

根据水库的初始化环境地图和无人机自身参数确定最大迭代次数和无人机路径的参数；所述无人机路径的参数包括：无人机路径的起点和终点、最大曲率以及下降角度；

对所述无人机路径进行初始化，确定B样条曲线的控制点；

根据所述控制点确定遍历所有区域的由起始点到终点的初始路径。

3.根据权利要求1所述的一种水库消落带下的无人机巡航路线规划方法，其特征在于，所述对所述重点区域以及所述特殊区域进行风险评估，确定每个区域的风险值，具体包括：

根据所述常规巡检获取巡检图像；

根据所述巡检图像，采用专家打分法、模糊综合评价法对所述重点区域以及所述特殊区域的风险评估，确定每个区域的风险值。

4.根据权利要求1所述的一种水库消落带下的无人机巡航路线规划方法，其特征在于，所述将所述初始路径作为优化目标确定成本函数，并利用全局最优头脑风暴法对所述成本函数进行迭代，确定在所述最大迭代次数以内的最优飞行路径，具体包括：

将所述初始路径作为优化目标确定成本函数，并初始化优化目标权重和迭代次数；

根据所述迭代次数和所述最大迭代次数对优化目标权重进行更新；

利用全局最优头脑风暴法对所述成本函数进行迭代，确定在所述最大迭代次数以内的最优飞行路径。

5.根据权利要求1所述的一种水库消落带下的无人机巡航路线规划方法，其特征在于，所述常规巡检的巡航频率小于所述非常规巡检的巡航频率。

6.一种水库消落带下的无人机巡航路线规划系统，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取无人机巡检的地形数据以及水库的设计参数数据；

区域划分模块，用于根据所述无人机巡检的地形数据以及所述水库的设计参数数据将库区划分重点区域以及特殊区域；所述重点区域为已发生过滑坡的区域和设计参数数据中圈定的危险区域；所述特殊区域为在水库消落带范围内周期性露出地表的区域；

路径处理分析模块，用于根据水库的初始化环境地图和无人机自身参数确定最大迭代次数以及初始路径；

风险值确定模块，用于对所述重点区域以及所述特殊区域进行风险评估，确定每个区域的风险值；

遍历连通模块，用于根据风险值对所有的区域进行排序，并将排序后的区域进行连通处理，确定连通图；

最优飞行路径确定模块，用于将所述初始路径作为优化目标确定成本函数，并利用全局最优头脑风暴法对所述成本函数进行迭代，确定在所述最大迭代次数以内的最优飞行路径；

遍历飞行模块，用于根据所述最优飞行路径进行非常规巡检，同时根据所述水库的库区的边界，采用无人机直飞的方法进行常规巡检，得到常规巡检的巡检结果；并根据常规巡检的巡检结果返回所述根据所述无人机巡检的地形数据以及所述水库的设计参数数据划分重点区域以及特殊区域的步骤。