1.一種基于自適應(yīng)權(quán)重和分層的a星無人機(jī)路徑規(guī)劃方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于自適應(yīng)權(quán)重和分層的a星無人機(jī)路徑規(guī)劃方法，其特征在于：步驟1中利用cartographer純定位模式算法對無gps環(huán)境下的無人機(jī)進(jìn)行定位，首先從激光雷達(dá)、imu、里程計(jì)獲取環(huán)境數(shù)據(jù)，包括激光雷達(dá)得到的整個(gè)區(qū)域的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，imu得到的無人機(jī)的姿態(tài)和加速度，里程計(jì)得到的無人機(jī)的飛行距離，對多個(gè)傳感器的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)同步和去噪，使用imu數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)模型估計(jì)無人機(jī)的初始位姿；接著使用事先針對環(huán)境建立的地圖作為占據(jù)柵格地圖，將當(dāng)前激光雷達(dá)掃描數(shù)據(jù)與占據(jù)柵格地圖進(jìn)行匹配，精確估計(jì)無人機(jī)的當(dāng)前位姿，并將當(dāng)前的精確位姿加入位姿圖進(jìn)行全局優(yōu)化，減少累積誤差；然后根據(jù)優(yōu)化后的位姿更新占據(jù)柵格地圖，檢測閉環(huán)并修正誤差，進(jìn)一步提高地圖精度；最后發(fā)布并存儲構(gòu)建的地圖和無人機(jī)的位姿結(jié)果。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于自適應(yīng)權(quán)重和分層的a星無人機(jī)路徑規(guī)劃方法，其特征在于：步驟2中首先定義障礙物地圖中的相關(guān)參數(shù)，包括地圖原點(diǎn)、地圖實(shí)際尺寸、地圖分辨率、地圖膨脹距離和占據(jù)圖尺寸，然后將激光雷達(dá)掃描得到的整個(gè)區(qū)域的點(diǎn)云數(shù)據(jù)根據(jù)地圖膨脹距離進(jìn)行膨脹，再利用八叉樹構(gòu)建地圖；利用八叉樹構(gòu)建障礙物地圖的具體過程如下：①初始化八叉樹，定義整個(gè)空間的邊界，初始化根節(jié)點(diǎn)，根節(jié)點(diǎn)是八叉樹的最高層級節(jié)點(diǎn)；②將每個(gè)節(jié)點(diǎn)的空間劃分為八個(gè)大小相等的子空間，并為每個(gè)子空間創(chuàng)建一個(gè)子節(jié)點(diǎn)；③繼續(xù)對每個(gè)子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行步驟②相同的劃分，直到達(dá)到預(yù)定的細(xì)分層數(shù)或空間內(nèi)障礙物的密度達(dá)到設(shè)定閾值；④將點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的每個(gè)點(diǎn)插入到八叉樹中相應(yīng)的葉子節(jié)點(diǎn)，根據(jù)應(yīng)用需求，將葉子節(jié)點(diǎn)標(biāo)記為占據(jù)節(jié)點(diǎn)、空閑節(jié)點(diǎn)或部分占據(jù)節(jié)點(diǎn)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)的空間沒有被障礙物占據(jù)時(shí)是空閑節(jié)點(diǎn)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)的空間完全被障礙物占據(jù)時(shí)是占據(jù)節(jié)點(diǎn)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)的空間只有部分區(qū)域被障礙物占據(jù)時(shí)是部分占據(jù)節(jié)點(diǎn)，最后形成障礙物地圖。
4.如權(quán)利要求1所述的一種基于自適應(yīng)權(quán)重和分層的a星無人機(jī)路徑規(guī)劃方法，其特征在于：步驟3中根據(jù)點(diǎn)云的z坐標(biāo)對障礙物地圖進(jìn)行分層，假設(shè)z坐標(biāo)的范圍是n1～n2，以△h為間隔進(jìn)行分層，則高度n1對應(yīng)的層級為0，高度n1+△h對應(yīng)的層級為1，以此類推得到全部高度對應(yīng)的層級；讀取激光雷達(dá)、imu和里程計(jì)的環(huán)境數(shù)據(jù)和步驟2構(gòu)建的障礙物地圖，將步驟1得到的無人機(jī)位置作為起始點(diǎn)，人工設(shè)定目標(biāo)點(diǎn)的位置，根據(jù)起始點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)的z坐標(biāo)得到其所在的障礙物地圖層級，計(jì)算障礙物地圖中每一層的總障礙物概率，計(jì)算公式如下：
5.如權(quán)利要求1所述的一種基于自適應(yīng)權(quán)重和分層的a星無人機(jī)路徑規(guī)劃方法，其特征在于：步驟4中基于自適應(yīng)權(quán)重的分層a星算法的代價(jià)函數(shù)表達(dá)式為：
6.如權(quán)利要求5所述的一種基于自適應(yīng)權(quán)重和分層的a星無人機(jī)路徑規(guī)劃方法，其特征在于：步驟4中使用基于自適應(yīng)權(quán)重的分層a星算法進(jìn)行無人機(jī)路徑規(guī)劃，定義open列表和closed列表，將其初始化為空表，然后執(zhí)行如下操作：①將起始點(diǎn)和其在子地圖中的空間鄰域點(diǎn)加入open列表，若其空間鄰域點(diǎn)為子地圖中的障礙物點(diǎn)，則不加入open列表中；當(dāng)添加的空間鄰域點(diǎn)不在初始點(diǎn)所在的層而是在其他的層時(shí)，需要對層與層之間是否存在障礙物進(jìn)行判斷，若層之間存在障礙物，則不將該空間鄰域點(diǎn)加入到open列表中；②根據(jù)公式(2)-(6)計(jì)算open列表中各點(diǎn)的總代價(jià)值，選擇具有最小總代價(jià)值的點(diǎn)作為父節(jié)點(diǎn)加入到closed列表，并將該父節(jié)點(diǎn)的空間鄰域點(diǎn)加入到open列表中，若其空間鄰域點(diǎn)為子地圖中的障礙物點(diǎn)，則不加入open列表中；當(dāng)添加的空間鄰域點(diǎn)不在父節(jié)點(diǎn)所在的層而是在其他的層時(shí)，需要對層與層之間是否存在障礙物進(jìn)行判斷，若層之間存在障礙物，則不將該空間鄰域點(diǎn)加入到open列表中；③當(dāng)該父節(jié)點(diǎn)的空間鄰域點(diǎn)已在open列表中時(shí)，此時(shí)需要計(jì)算從起始點(diǎn)到父節(jié)點(diǎn)再到空間鄰域點(diǎn)的實(shí)際代價(jià)值，如果此實(shí)際代價(jià)值小于起始點(diǎn)到空間鄰域點(diǎn)的實(shí)際代價(jià)值，則將父節(jié)點(diǎn)作為該鄰域空間點(diǎn)的起始點(diǎn)；④檢查open列表中是否包含目標(biāo)點(diǎn)，如果包含目標(biāo)點(diǎn)，則搜索結(jié)束，通過父節(jié)點(diǎn)鏈回溯重構(gòu)從起始點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的路徑；否則，執(zhí)行步驟②-④操作。
7.一種基于自適應(yīng)權(quán)重和分層的a星無人機(jī)路徑規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于，包括處理器和存儲器，存儲器用于存儲程序指令，處理器用于調(diào)用存儲器中的程序指令執(zhí)行如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的一種基于自適應(yīng)權(quán)重和分層的a星無人機(jī)路徑規(guī)劃方法。
8.一種基于自適應(yīng)權(quán)重和分層的a星無人機(jī)路徑規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于，包括可讀存儲介質(zhì)，所述可讀存儲介質(zhì)上存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的一種基于自適應(yīng)權(quán)重和分層的a星無人機(jī)路徑規(guī)劃方法。