1.一种无人机航线规划和位姿校准方法,其特征在于,包括:获取反向轨道线路图像,并进行视觉识别和线路提取,获得轨道线路,继进行正向和反向两个方向的岔路口判断,根据岔路口判断结果,确定是否实行多无人机调度;获取观测范围内地图信息并进行视觉识别,将无人机飞行范围内所有可选择参照物在地图中标记出来,并测出各标记点与无人机放飞点之间的距离;根据参照物的选取优先级顺序,量化其优先级高低,并结合参考点距离形成参考点选取函数,选择最优参考点并将其设定为无人机观测点;根据轨道线路和所确定的观测点,绘制得到初始航线;其中,结合地图信息与无人机飞行参数,标记影响无人机飞行的区域,在无人机与观测点之间的直线距离中,若存在影响无人机飞行的障碍物,则在后续航迹规划将避开该被标记区域,作为最终航线;在无人机飞行过程中,每到达一个规定航点则获取一张轨道图片,识别计算无人机所在位置与轨道线路的垂直距离,判断无人机是否在误差距离之内,也即判断无人机是否偏航,若是,则无人机纠正至正确位置;若否,则判断该航点是否为最后一个航点,若不是最后航点,则无人机继续向下一个航点飞行,若是最后航点,则无人机停止前进,到达终点。
2.根据权利要求1所述的无人机航线规划和位姿校准方法,其特征在于,根据获取到的轨道线路图判断是否需要调用多个无人机进行侦测;其中,根据列车时刻表判断轨道是单向来车轨道还是双向来车轨道,若是单向来车轨道,则进行岔路口判断;若是双向来车轨道,则通过列车时刻表判断在限制时间内来车方向是单向的还是双向的,若是单向,则进行岔路口判断模块,若是双向,则准备进行多无人机调度。
3.根据权利要求1所述的无人机航线规划和位姿校准方法,其特征在于,根据所获得的铁路线路图,判断图中是否存在交叉点从而判断轨道是否存在岔路口;若不存在岔路口,则直接进行航线绘制;若存在岔路口,则根据已知无人机飞行距离参数确定岔路口是否存在于无人机飞行目标距离范围之内,若不存在,则清除无用岔路口轨道线路,若存在,则结合列车时刻表模块判断该岔路口是否会在限制时间内有不同方向来车,若没有,则认为不来车的线路为无用岔路口,若有,则确定绘制多无人机航线,分别绘制岔路口后两条轨道线路的无人机航线,启动多无人机调度。
4.根据权利要求1所述的无人机航线规划和位姿校准方法,其特征在于,获取观测范围内地图信息并进行视觉识别,将无人机飞行范围内所有可选择参照物在地图中标记出来,并测出各标记点与无人机放飞点之间的距离;其次,根据参照物的选取优先级顺序,量化其优先级高低,并结合参考点距离形成参考点选取函数,选择最优参考点并将其设定为无人机观察点。
5.根据权利要求4所述的无人机航线规划和位姿校准方法,其特征在于,对于选择后的轨道线路进行沿线取点,计算出轨道线路的长度S,根据S的长度初步确定所需要航点个数n,计算出对于近似直线的路线的航点间隔S/n;判断沿线过程中是否有拐点,如果有拐点,则通过计算判断拐点曲率大小进而根据参数确定不同曲率的拐点需要取的航点个数进而取点;如果没有拐点,则按照计算好的取点间隔进行取点。
6.根据权利要求5所述的无人机航线规划和位姿校准方法,其特征在于,无人机拐点的判断根据曲率计算公式进行曲率K的计算,未达到拐点曲率阈值的曲线视为近似直线,而超过拐点阈值的曲线则需要进一步判断曲率大小;根据不同曲率大小确定所需拐点个数进而进行取点。
7.一种无人机航线规划和位姿校准系统,其特征在于,包括:多无人机调度模块,用于获取反向轨道线路图像,并进行视觉识别和线路提取,获得轨道线路,继进行正向和反向两个方向的岔路口判断,根据岔路口判断结果,确定是否实行多无人机调度;观测点选择模块,用于获取观测范围内地图信息并进行视觉识别,将无人机飞行范围内所有可选择参照物在地图中标记出来,并测出各标记点与无人机放飞点之间的距离;根据参照物的选取优先级顺序,量化其优先级高低,并结合参考点距离形成参考点选取函数,选择最优参考点并将其设定为无人机观测点;航线绘制模块,用于根据轨道线路和所确定的观测点,绘制得到初始航线;其中,结合地图信息与无人机飞行参数,标记影响无人机飞行的区域,在无人机与观测点之间的直线距离中,若存在影响无人机飞行的障碍物,则在后续航迹规划将避开该被标记区域,作为最终航线;位姿校正模块,用于在无人机飞行过程中,每到达一个规定航点则获取一张轨道图片,识别计算无人机所在位置与轨道线路的垂直距离,判断无人机是否在误差距离之内,也即判断无人机是否偏航,若是,则无人机纠正至正确位置;若否,则判断该航点是否为最后一个航点,若不是最后航点,则无人机继续向下一个航点飞行,若是最后航点,则无人机停止前进,到达终点。
8.一种非暂态计算机可读存储介质,其特征在于,所述非暂态计算机可读存储介质用于存储计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时,实现如权利要求1-6任一项所述的无人机航线规划和位姿校准方法。
9.一种计算机设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述处理器和所述存储器相互通信,所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令,所述处理器调用所述程序指令执行如权利要求1-6任一项所述的无人机航线规划和位姿校准方法。
10.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器、存储器以及计算机程序;其中,处理器与存储器连接,计算机程序被存储在存储器中,当电子设备运行时,所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序,以使电子设备执行实现如权利要求1-6任一项所述的无人机航线规划和位姿校准方法的指令。