(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211264351.4 (22)申请日 2022.10.17 (71)申请人 四川腾盾科技有限公司 地址 610000 四川省成 都市金牛高新技术 产业园区金 科东路50号7栋1层101号 (72)发明人 王逸涛　王征　余白玲　苗斌　 赖真强　夏炎杰　冯丽君　 (74)专利代理 机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 专利代理师 罗强 (51)Int.Cl. G06V 20/17(2022.01) G06V 10/22(2022.01) G06V 10/24(2022.01) G06F 3/04842(2022.01)G06F 3/04845(2022.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/30(2012.01) G06T 11/40(2006.01) (54)发明名称 一种无人机任务 规划辅助决策方法 (57)摘要 本发明提供了一种无人机任务规划辅助决 策方法， 包括： 步骤1、 以地面站为圆心， 建立圆形 范围检查区域， 在该区域内进行采样； 步骤2、 对 每个采样点进行线性传播计算获得安全高度； 步 骤3、 对圆形范围检查区域进行图像变换生成带 有安全高度信息的矩形图像； 步骤4、 根据矩形图 像与圆形图像的变换关系得到带有安全高度的 圆形安全高度图像； 步骤5、 将圆形安全高度图像 映射到地图上， 通过鼠标在屏幕中的坐标， 获取 该坐标处的安全高度， 进而辅助在圆形范围检查 区域中的航路航点高度规划。 本发 明能够在航路 规划前进行区域线性通视分析， 能快速完成航路 选址， 更便于航路航点飞行高度快速确定， 可提 高航路规划的效率。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 115331131 A 2022.11.11 CN 115331131 A 1.一种无 人机任务 规划辅助决策 方法， 基于DE M实现， 其特 征在于， 包括： 步骤1、 以地 面站为圆心， 建立圆形 范围检查区域， 在该区域内进行采样； 步骤2、 对每个采样点进行线性传播计算， 得到地面站在每个点的线性通视高度和视距 极限高度， 从而确定每个采样点的安全高度， 其中， 安全高度为线性通视高度和视距极限高 度中的最大值； 步骤3、 对圆形范围检查区域进行图像拉伸变换及采样点排列， 形成一幅矩形图像； 矩 形图像中每 个采样点 通过像素颜色表征安全高度； 步骤4、 遍历圆形范围检查区域形成的圆形图像 内所有像素点， 对每个像素点进行坐标 变换确定其在矩形图像中的坐标值， 从而获取圆形图像对应像素点的像素颜色值， 最终得 到用颜色表征圆形安全高度图像； 步骤5、 将圆形安全高度图像映射到地图上， 通过鼠标在屏幕中的坐标， 获取该坐标处 的安全高度， 进 而辅助在圆形 范围检查区域中的航路航 点高度规划。 2.根据权利要求1所述的无人机任务规划辅助决策方法， 其特征在于， 在步骤5之前， 还 包括生成区域通视图 以提高航路规划效率， 具体过程为： 设置预设飞行高度， 遍历圆形范围 检查区域内所有采样点， 并将 每个采样点的采样高度与预设飞行高度进 行比较， 采用颜色1 连接所有连续的满足预设飞行高度≥采样点高全高度的采样点， 采用颜色2连接所有连续 的满足预设飞行高度<采样点高全高度的采样点， 得到由颜色1与颜色2 填充的区域通视图； 在航路规划时， 对于区域通视图中颜色1填充的区域， 直接设置飞行高度大于预设飞行高度 即可。 3.根据权利要求1所述的无人机任务规划辅助决策方法， 其特征在于， 所述步骤1中， 采 样过程为： 预先确定采样分度与采样间距， 根据采样分度确定各个采样方向， 再以地面站 为 起点沿各个采样方向以采样间距进行采样， 得到以地面站为圆心的圆形范围检查区域内的 所有采样点。 4.根据权利要求1所述的无人机任务规划辅助决策方法， 其特征在于， 所述步骤2中， 线 性通视高度计算过程为： 对于其中一个采样方向， 以圆心 为原点， 以采样点到地面站的距离 为X轴， 海拔高度为Y轴， 建立坐标系， 从地面站开始 以采样间距得到每一个采样点P0、 P1、 P2…Pi， 计算地面站到每个采样点连线的斜率k0、 k1、 k2…ki， 对于其中一个采样点n， 若采样 点之前没有遮挡点， 即kn≥max(k0,k1…kn‑1)， 则采样点n的线性通视高度为该点的地形高 度； 若此采样点之前存在遮挡点m， 即kn＜max(k0,k1…kn)=km， 则采样点n的线性通视高度 为 地面站与遮挡点m连线 形成的直线在采样点n处的高度取值， 重复该过程即可得到该方向上 所有采样点的线性 通视高度； 其 他采样方向同理。 5.根据权利要求1所述的无人机任务规划辅助决策方法， 其特征在于， 所述步骤2中， 视 距极限高度计算方法为： 其中， 表示采样点到地面站的距离， C表示距离修 正系数， 表示地面站发射天线高度， 表示视距接收天线高度， 即视距极限高度。 6.根据权利要求1所述的无人机任务规划辅助决策方法， 其特征在于， 所述步骤3具体 过程为： 在以地面站为圆心的圆形范围检查区域中， 以正北方向左侧第一个采样方向为第 一列， 圆心 为第一行， 取得每一个采样点， 逆时针得到所有的采样点， 得到每一列像元， 并通权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115331131 A 2过获取每一个采样点的行、 列号及其安全高度值， 将安全高度值作为像元值， 得到矩形图像 中每个采样点位置和像元值的映射关系f1(x,y)， 同时获取所有采样点的安全高度范围， 建 立安全高度与颜色RGB值的映射关系Q(h)， 形成通过像素颜色表征安全高度的矩形图像。 7.根据权利要求6所述的无人机任务规划辅助决策方法， 其特征在于， 所述步骤4的具 体过程为： 对于圆形图像中的每个像素， 由像素坐标点转换为极坐标， 再转换为矩形图像下 的坐标值， 再根据矩形图像下的坐标值及映射关系f1(x,y)采用双线性插值的方法计算圆 形图像中对应像素的像元值， 根据安全高度与颜色RGB值的映射关系Q(h)得到该像素对应 的颜色RGB值； 重复该 过程即可 得到用颜色表征安全高度的圆形安全高度图像。 8.根据权利要求7所述的无人机任务规划辅助决策方法， 其特征在于， 像素坐标点转换 为极坐标， 再转换为矩形图像下的坐标值方法为： 其中， u表示圆形图像外接正方形的边长； x圆、 y圆分别表示圆形安全高度图像中某一像 素坐标； θ表示点在极坐标中与正北方向逆时针夹角； ρ 表示点在极坐标中的极径； x矩、 y矩分 别表示矩形图像中像素坐标； 表示矩形图像 的宽， 即列数； 表示矩形图像 的高， 即行 数。 9.根据权利要求8所述的无人机任务规划辅助决策方法， 其特征在于， 圆形图像中对应 像素的像 元值的计算方法为： （x圆， y圆） ， 其对应像元值f(x圆,y圆)=(1‑p)*(1‑q)*f1(x1,y1)+p* (1‑q)*f1(x1+1,y1)+(1‑p)*q*f1(x1,y1+1)+p*q*f1(x1+1,y1+1); 其中， x1为x矩向下取整， y1为y矩向下取整， p=x矩‑x1， q=y矩‑y1。 10.根据权利要求9所述的无人机任务规划辅助决策方法， 其特征在于， 所述步骤5的具 体过程为： 将得到的圆形安全高度图像绘制 到地图上， 在圆形图像范围内实时获取鼠标当 前的屏幕坐 标(x屏,y屏)， 通过获取圆形安全高度图像外接 正方形左上屏幕坐 标(a1,b1)， 右下 角坐标(a2,b2)， 从而得到圆形安全高度图像中该点对应的坐标(x圆,y圆)， 根据(x圆,y圆)即可 计算得到屏幕坐标(x屏,y屏)处对应的安全高度； 其中， ， 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115331131 A 3