System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 越野线路生成系统、方法、电子设备及存储介质技术方案_技高网
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越野线路生成系统、方法、电子设备及存储介质技术方案

技术编号:40015510 阅读:15 留言:0更新日期:2024-01-16 15:56
本申请涉及一种越野线路生成系统、方法、电子设备及存储介质,其中,包括:起降平台,用于承载车载无人机,并向车载无人机发送飞行任务指令;传感器组件,用于基于车载无人机,采集目标野外地形的激光雷达点云数据和相机图像感知数据;计算模块,用于融合激光雷达点云数据和相机图像感知数据,以生成融合数据,并对融合数据进行语义识别,根据识别结果构建目标野外地形的三维语义模型,且基于三维语义模型、车辆几何通过性参数和预设路径规划算法生成目标车辆的最佳越野线路,并根据最佳越野线路获取驾驶建议。由此,解决了现有技术中无人机感知及构建地图的能力较弱,难以构建精准的三维地形模型,无法为越野车辆规划可靠的行驶路线等问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及路径规划,特别涉及一种越野线路生成系统、方法、电子设备及存储介质


技术介绍

1、越野环境相比普通汽车行驶的铺装道路环境复杂度大幅提升,越野环境下更多是不同材质、不同覆盖物的行驶环境,地面起伏不平,障碍物包括不同材质(软草、硬树、石头等)、地面覆盖物介质包括水、沙土、泥等,特别是对于没有越野经验的新手来说,在缺少越野区域地形信息的情况下,很容易在驾驶过程中出现迷路、陷车等危险情况。

2、目前,相关技术可通过具有传感器和通信模块的车载无人机,采集传感器数据,并将其发送给与其相关联的汽车,同时利用具有处理单元的汽车实现对该区域的数字地图的生成和更新;此外,相关技术还可通过无人机拍摄目标越野区域,制作语义分割地图,导入qgis系统,从而为户外越野设备提供辅助导航。

3、然而,现有技术仅通过无人机辅助生成车用地图,且须依靠现有地图来辅助无人机的感知,在越野车所处的野外复杂条件下,环境容易发生变化,或存在未覆盖区域,现有地图难以提供足够的道路信息时,现有地图反而会干扰线路结果;此外,现有技术中虽然还可利用无人机主要通过相机进行感知、构建地图,但在野外复杂地形地貌条件下(如在无人机飞行视角下,茂密的树林会遮盖路面等情况),相机感知能力受限。

4、综上所述,现有技术中无人机感知及构建地图的能力较弱,难以构建精准的三维地形模型,无法为越野车辆规划可靠的行驶路线,极大影响用户的驾乘体验,亟待解决。


技术实现思路

1、本申请提供一种越野线路生成系统、方法、电子设备及存储介质,以解决现有技术中无人机感知及构建地图的能力较弱,难以构建精准的三维地形模型,无法为越野车辆规划可靠的行驶路线等问题。

2、本申请第一方面实施例提供一种越野线路生成系统,包括:起降平台,用于承载至少一个车载无人机,并向所述至少一个车载无人机发送飞行任务指令;传感器组件,用于基于所述至少一个车载无人机,采集目标野外地形的激光雷达点云数据和相机图像感知数据;计算模块,用于融合所述激光雷达点云数据和所述相机图像感知数据,以生成融合数据,并对所述融合数据进行语义识别,根据识别结果构建所述目标野外地形的三维语义模型,且基于所述三维语义模型、车辆几何通过性参数和预设路径规划算法生成目标车辆的最佳越野线路,并根据所述最佳越野线路获取驾驶建议。

3、可选地,在本申请的一个实施例中,还包括:通信模块,用于向所述计算模块传递所述激光雷达点云数据和所述相机图像感知数据,以及向所述至少一个车载无人机传递所述飞行任务指令、飞行轨迹数据和/或航拍任务数据;展示组件,用于对所述三维语义模型和所述最佳越野线路进行格式转换,得到三维模型格式数据,并基于预设演示设备和所述三维模型格式数据,显示所述三维语义模型和所述最佳越野线路。

4、可选地,在本申请的一个实施例中,所述计算模块包括:所述计算模块包括:语义地图组件,用于基于所述三维语义模型,生成所述目标野外地形的三维语义栅格地图,并根据预设欧式距离变换策略,求解所述三维语义栅格地图中每个栅格与邻栅格之间的欧式距离,以确定所述每个栅格与最近障碍物的距离;路径规划组件,用于利用所述欧式距离、预设速度函数和所述车辆几何通过性参数,计算所述目标车辆的通行时间,基于所述通行时间,构建所述目标野外地形的通行时间地图,并在所述通行时间地图中,反向搜索目标点到起点间所述通行时间梯度下降最快的目标方向,以根据所述目标方向获取所述目标车辆的最佳越野线路;驾驶指导组件,用于基于所述最佳越野线路,计算所述目标车辆的行驶参数,并根据所述行驶参数生成与所述最佳越野线路匹配的驾驶行为建议。

5、可选地,在本申请的一个实施例中,所述起降平台包括:电源模块,用于为所述至少一个车载无人机供电。

6、可选地,在本申请的一个实施例中,所述车辆几何通过性参数包括车辆运动学约束、车辆动力学性能、车辆离去角、车辆接近角、轮胎附着条件中的至少一项。

7、本申请第二方面实施例提供一种越野线路生成方法,包括以下步骤:基于至少一个车载无人机,采集目标野外地形的激光雷达点云数据和相机图像感知数据;融合所述激光雷达点云数据和所述相机图像感知数据,以生成融合数据,并对所述融合数据进行语义识别,根据识别结果构建所述目标野外地形的三维语义模型,且基于所述三维语义模型、车辆几何通过性参数和预设路径规划算法生成目标车辆的最佳越野线路,并根据所述最佳越野线路获取驾驶建议。

8、可选地,在本申请的一个实施例中,在基于所述三维语义模型、车辆几何通过性参数和预设路径规划算法生成目标车辆的最佳越野线路之后,还包括:对所述三维语义模型和所述最佳越野线路进行格式转换,得到三维模型格式数据,并基于预设演示设备和所述三维模型格式数据,显示所述三维语义模型和所述最佳越野线路。

9、可选地,在本申请的一个实施例中,所述基于所述三维语义模型、车辆几何通过性参数和预设路径规划算法生成目标车辆的最佳越野线路,并根据所述最佳越野线路获取驾驶建议,包括:基于所述三维语义模型,生成所述目标野外地形的三维语义栅格地图,并根据预设欧式距离变换策略,求解所述三维语义栅格地图中每个栅格与邻栅格之间的欧式距离,以确定所述每个栅格与最近障碍物的距离;利用所述欧式距离、预设速度函数和所述车辆几何通过性参数,计算所述目标车辆的通行时间,基于所述通行时间,构建所述目标野外地形的通行时间地图,并在所述通行时间地图中,反向搜索目标点到起点间所述通行时间梯度下降最快的目标方向,以根据所述目标方向获取所述目标车辆的最佳越野线路;基于所述最佳越野线路,计算所述目标车辆的行驶参数,并根据所述行驶参数生成与所述最佳越野线路匹配的驾驶行为建议。

10、本申请第三方面实施例提供一种电子设备,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序,以实现如上述实施例所述的越野线路生成方法。

11、本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上的越野线路生成方法。

12、由此,本申请的实施例具有以下有益效果:

13、本申请的实施例包括起降平台,用于承载至少一个车载无人机,并向至少一个车载无人机发送飞行任务指令;传感器组件,用于基于至少一个车载无人机,采集目标野外地形的激光雷达点云数据和相机图像感知数据;计算模块,用于融合激光雷达点云数据和相机图像感知数据,以生成融合数据,并对融合数据进行语义识别,根据识别结果构建目标野外地形的三维语义模型,且基于三维语义模型、车辆几何通过性参数和预设路径规划算法生成目标车辆的最佳越野线路,并根据最佳越野线路获取驾驶建议。本申请通过无人机搭载的激光雷达等传感器,获取周围地形的三维信息,构建准确的三维地形模型,以根据所构建的地形模型为越野车辆规划线路,从而无需依靠现有地图,便可实现安全、高效的完成越野穿越。由此,解决了现有技术中无人机感知及构建地图的能力较弱,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种越野线路生成系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述计算模块包括:

4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述起降平台包括:

5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述车辆几何通过性参数包括车辆运动学约束、车辆动力学性能、车辆离去角、车辆接近角、轮胎附着条件中的至少一项。

6.一种越野线路生成方法,其特征在于,包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在基于所述三维语义模型、车辆几何通过性参数和预设路径规划算法生成目标车辆的最佳越野线路之后,还包括:

8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述基于所述三维语义模型、车辆几何通过性参数和预设路径规划算法生成目标车辆的最佳越野线路,并根据所述最佳越野线路获取驾驶建议,包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序,以实现如权利要求6-8任一项所述的越野线路生成方法。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行,以用于实现如权利要求6-8任一项所述的越野线路生成方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种越野线路生成系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述计算模块包括:

4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述起降平台包括:

5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述车辆几何通过性参数包括车辆运动学约束、车辆动力学性能、车辆离去角、车辆接近角、轮胎附着条件中的至少一项。

6.一种越野线路生成方法,其特征在于,包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在基于所述三维语义模型、车辆几何通过性参数和预设...

【专利技术属性】
技术研发人员:曲小波王亮王春霖王凯
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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