無人機行業(yè)應(yīng)用典型項目教程課件：航線規(guī)劃

無人機地面站操作實務(wù)航線規(guī)劃一、多旋翼航線任務(wù)規(guī)劃1.等邊三角形航線航線規(guī)劃要求：如圖，于起飛點前規(guī)劃一個等邊三角形并循環(huán)執(zhí)行5圈，三角形航線邊長為40m，航點①相對地面高度為

25m，航點②相對地面高度為30m，航點③相對地面高度為

35m，水平速度為3m/s，垂直速度為1m/s，轉(zhuǎn)彎方式為航點①定點轉(zhuǎn)彎、航點②協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎，航點③停留時間5秒，航線①->②為ES方向，起飛點距離航點②10m，與①->②航線夾角為逆時針15度。實際飛行要求：在航點③后合適位置添加航點④，所有航線相對地面高度為30m。2.直角三角形航線航線規(guī)劃要求：如圖，起飛點距離航點②15m，與①->②航線夾角為順時針30度。規(guī)劃一個直角三角形并循環(huán)執(zhí)行4圈，①②邊長為30m，③①邊長為40m，∠①為直角，航點①相對地面高度為25m，航點②相對地面高度為30m，航點③相對地面高度為35m，水平速度為3m/s，垂直速度為1m/s，轉(zhuǎn)彎方式為航點①協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎，航點②停留時間5秒，航點③定點轉(zhuǎn)彎，航線②->③為S方向。實際飛行要求：在航點②后合適位置添加1個航點，新航點相對地面高度為35m。循環(huán)圈數(shù)改為無限。3.六邊形航線航線規(guī)劃要求：如圖，起飛點距離航點⑥12m，位于⑥航點S方向。規(guī)劃一個正六邊形并循環(huán)執(zhí)行2圈，①②邊長為30m，③①邊長為35m，航點①②③相對地面高度為25m，航點④⑤⑥相對地面高度為30m，水平速度為2m/s，垂直速度為1m/s，轉(zhuǎn)彎方式為航點①⑤協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎，航點②④停留時間2秒，航點③⑥定點轉(zhuǎn)彎，航線②->③為EN方向。實際飛行要求：刪除航點⑤，起飛點位置不變，航線②->③改為E方向。4.掃描航線航線規(guī)劃要求：如圖，起飛點距離航點①15m，位于①航點正N方向，經(jīng)緯度：111.847715°、40°53′43.08″。規(guī)劃一個掃描航線并執(zhí)行1圈，航線長度為30m，間隔10m，航點①②③④相對地面高度為25m，航點⑤⑥相對地面高度為30m，其余航點高度35m。水平速度為3m/s，垂直速度為1m/s，轉(zhuǎn)彎方式為所有航點定點轉(zhuǎn)彎，航線①->②為WS方向。實際飛行要求：更改為封閉航線，循環(huán)執(zhí)行5圈。5.五邊內(nèi)切航線航線規(guī)劃要求：如圖，起飛點距離航點⑤15m，位于⑤航點W偏N30°方向，經(jīng)緯度：111°40′23.44″、40.809174°。規(guī)劃一個五邊內(nèi)切航線并執(zhí)行5圈，①②邊及②③邊的邊長為30m，∠①=∠②為90°，∠④為120°，航點①②③相對地面高度為30m，航點④⑤相對地面高度為35m。水平速度為3m/s，垂直速度為1m/s，轉(zhuǎn)彎方式為所有航點定點轉(zhuǎn)彎，航線③->④為正W方向。實際飛行要求：水平速度更改為

2m/s，按照指令立即執(zhí)行航點⑤，到⑤點后返航。6.梯形航線航線規(guī)劃要求：如圖，起飛點距離航線①->②中點南15m，經(jīng)緯度：111°48′42.4404"、40°39.01′0.9″。規(guī)劃一個梯形航線并循環(huán)執(zhí)行5圈，①②邊、②③邊邊長為20m，③④邊邊長為30m，∠②=∠③=90°，航線相對地面高度為30m。水平速度為3m/s，垂直速度為1m/s，轉(zhuǎn)彎方式為所有航點定點轉(zhuǎn)彎，航點③④停留時間5s，航線③->④為WS方向。實際飛行要求：修改航點④相對地面高度為40m，到航點④環(huán)繞5圈。7.四邊交叉航線航線規(guī)劃要求：如圖，起飛點距離航點①南15m，航點①的經(jīng)緯度：111°48.62′42″、40°39′1″。規(guī)劃一個四邊交叉航線并循環(huán)執(zhí)行5圈，各邊邊長不小于20m，∠①=45°，①點相對地面高度為20m，②點相對地面高度為25m，③點相對地面高度為30m，④點相對地面高度為25m。水平速度為2m/s，垂直速度為1m/s，轉(zhuǎn)彎方式為所有航點協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎，航線③->④為正N方向。實際飛行要求：修改航點④相對地面高度為40m，航線③->④軌跡為斜坡。8.圓形航線航線規(guī)劃要求：如圖，起飛點距離圓形航線中心點南30m，于起飛點前規(guī)劃一個閉合圓形航線并循環(huán)執(zhí)行無限圈，

航點數(shù)≥10個，直徑為30m，航線相對地面高度為25m。水平速度為2m/s，垂直速度為1m/s，轉(zhuǎn)彎方式為所有航點協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎，航點逆時針排序。實際飛行要求：將航點修改為順時針排序。二、固定翼航線任務(wù)規(guī)劃1.等距掃描航線航線規(guī)劃要求：如圖，起飛點距離航點①15m，位于①航點N偏E30°方向，經(jīng)緯度：111.8576°、40°52′44.2″。規(guī)劃一個掃描航線并執(zhí)行1圈，航線長度為200m，航線間隔80m，航線相對地面高度為150m，轉(zhuǎn)彎方式為協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎，航線①->②為EN方向。實際飛行要求：更改為封閉航線，循環(huán)執(zhí)行5圈。2.八字交叉航線航線規(guī)劃要求：如圖，起飛點距離航點①15m，位于①航點N偏E30°方向，航點①經(jīng)緯度：111.8265°、40.8314°。起飛點前規(guī)劃一個閉合水平8字航線并循環(huán)執(zhí)行，①②邊、②③邊、③④邊、④⑤邊、⑤⑥邊、⑥⑦邊、⑦⑧邊邊長均為200m，航線相對地面高度為150m，轉(zhuǎn)彎方式為協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎，航線①->②為ES方向。實際飛行要求：航點逆序,飛行高度修改為180m。3.不等邊掃描航線航線規(guī)劃要求：如圖，起飛點距離航點①15m，位于①航點N偏E30°方向，經(jīng)緯度：111.8576°、40°52′44.2″。按圖于起飛點前規(guī)劃掃描航線，①②、③④、⑨⑩、??航線長度為200m，⑤⑥、⑦⑧航線長度為120m，航線間隔為80m，航線相對地面高度為150m，轉(zhuǎn)彎方式為協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎，航線⑤->⑥為WS方向。際飛行要求：刪除航點④，合適的時機飛往航點⑩。4.四邊缺角航線航線規(guī)劃要求：如圖，起飛點距離航點①15m，位于①航點N偏E30°方向，經(jīng)緯度：111.8576°、40°52′44.2″。按圖于起飛點前規(guī)劃一個五邊形并循環(huán)執(zhí)行，①②邊邊長為150m，②③邊邊長為50m，③④邊邊長為90m，④⑤邊邊長為75m，⑤①邊邊長為100m，∠①=∠⑤=90°，航線相對地面高度為120m，轉(zhuǎn)彎方式為協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎，航線④->⑤為WS方向。實際飛行要求：在航點③后增加一個航點，合適的時機飛往該航點。附加知識：一、方位東標(biāo)識為E；南標(biāo)識為S；西標(biāo)識為W；北標(biāo)識為N。如圖所示。點①在點?的北偏東30度（N偏E30°）點②在點?的西南方向（WS方向）點③在點?的南偏東60度（S偏E60°）方向角：指北或指南方向線與目標(biāo)線所成的小于90°的水平角叫做方向角。航向角：正北0°（N）、東北45°（EN）、正東90°（E）、東南135°（ES）、正南180°（S）、西南225°（WS）、正西270°（W）、西北315°（WN），度數(shù)為順時針增加，旋轉(zhuǎn)一周360°。附加知識：二、轉(zhuǎn)彎方式定點轉(zhuǎn)彎：也稱之為停止轉(zhuǎn)彎，旋翼在懸停狀態(tài)下轉(zhuǎn)彎，會精確通過每個GNSS位置點，在每個位置點會減速、懸停，停留，停留的時間可以設(shè)置；協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎：飛行速度、油門基本不變，旋翼會偏離GNSS位置點，可能會在航線拐彎的外側(cè)；自適應(yīng)協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎：飛行速度、油門會隨航線轉(zhuǎn)彎而減速，旋翼會偏離GNSS位置點，但不會出現(xiàn)在航線拐彎的外側(cè)。固定翼只使用協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎。附加知識：三、經(jīng)緯度換算1.經(jīng)緯度多種表示方法1）ddd.ddddd，“度.度”的十進制小數(shù)部分（5位）例如：31.12035°。2）ddd.mm.mmm，“度.分.分”的十進制小數(shù)部分（3位）例如

31°10.335′。3）ddd.mm.ss，“度.分.秒”例如

31°12′42″。2.經(jīng)緯度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法經(jīng)緯度為60進制數(shù)據(jù)，所以轉(zhuǎn)換過程中以60為計算常數(shù)。（1）經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換成十進制，除60例如：57°55′56.6″簡單換算可得57+55/60+56.