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龙图腾网获悉湖南力翔智能科技有限公司申请的专利无人机安全航迹的三维路径规划方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120760735B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-23发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511278356.6，技术领域涉及：G01C21/20；该发明授权无人机安全航迹的三维路径规划方法及系统是由宁志雄;徐杰杰;刘定邦设计研发完成，并于2025-09-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本无人机安全航迹的三维路径规划方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提供无人机安全航迹的三维路径规划方法及系统，涉及智能控制技术领域，所述方法包括：结合采样节点方向向量、当前自适应步长及风漂移补偿量，生成包含风场补偿的新扩展节点坐标；先以无人机包络半径对新扩展节点执行三维球形碰撞检验；若通过，再对“最近节点至新扩展节点”的线段执行体素化射线碰撞检测，以得到碰撞检测结果；周期性统计碰撞检测结果，采用基于历史碰撞率的PID优化算法动态调节步长，将碰撞率输入PID控制器，输出步长调节系数，将当前步长乘以调节系数获得新步长，约束新步长于启发式初始步长的预设比例区间内。本发明可以实现智能路径规划。

本发明授权无人机安全航迹的三维路径规划方法及系统在权利要求书中公布了：1.无人机安全航迹的三维路径规划方法，其特征在于，所述方法包括： 步骤1，在三维空间内按预设目标偏置概率生成指向目标点的采样节点方向向量，包括：步骤11，生成[0,1]区间均匀分布的随机数，若该随机数小于预设目标偏置概率，则将最终目标点坐标设定为当前采样点；否则在三维空间障碍物范围外随机生成自由采样点坐标；步骤12，计算当前路径树中最近节点到步骤11所得采样点的三维空间向量，获得原始方向向量；步骤13，对步骤12生成的原始方向向量进行模长归一化计算，以输出单位方向向量； 步骤2，根据实时风速与方位角计算三维风场矢量，并基于无人机当前步长与对地速度推算单步飞行时间，生成风漂移补偿量，包括：步骤21，基于单位方向向量所对应的运动方向，结合无人机当前对地速度，计算单步飞行时间；步骤22，将气象传感器输入的标量风速值与方位角，通过水平风场分量分解和垂直风场分量补偿，转换为三维直角坐标系下的风场矢量；步骤23，将单步飞行时间与风场矢量进行矢量乘法运算，生成三维风漂移补偿量； 步骤3，结合步骤1的采样节点方向向量、当前自适应步长及步骤2的风漂移补偿量，生成包含风场补偿的新扩展节点坐标，包括：步骤31，将步骤13输出的单位方向向量与当前自适应步长相乘，生成无风条件下的基础位移向量；步骤32，将步骤23生成的风漂移补偿量与步骤31的基础位移向量进行三维矢量加法运算，得到合成位移向量；步骤33，以当前树中最近节点坐标为基准，叠加步骤32所得的合成位移向量，输出最终的新扩展节点三维坐标； 步骤4，先以无人机包络半径对新扩展节点执行三维球形碰撞检验；若通过，再对最近节点至新扩展节点的线段执行体素化射线碰撞检测，以得到碰撞检测结果，包括：步骤41，以步骤3输出的新扩展节点坐标为球心，以无人机包络半径为球体半径，检测该球体与三维障碍物模型的几何干涉：若存在干涉，则输出碰撞标记并终止检测，若无干涉，则执行步骤42；步骤42，获取当前树中最近节点坐标与新扩展节点坐标，将两点连线离散化为等间距路径点序列，间距≤无人机包络半径的12；步骤43，按序读取步骤42生成的路径点，逐点检测该点与障碍物的空间关系：若任意点与障碍物距离≤无人机包络半径，则输出碰撞标记，若全部点通过检测，则输出成功标记；步骤44，将步骤41或步骤43的碰撞标记或成功标记作为检测结果； 步骤5，周期性统计步骤4的碰撞检测结果，采用基于历史碰撞率的PID优化算法动态调节步长，将碰撞率输入PID控制器，输出步长调节系数，将当前步长乘以调节系数获得新步长，约束新步长于启发式初始步长的预设比例区间内并输入至步骤3，包括：周期性读取步骤4输出的碰撞检测结果，统计最近N次扩展中的碰撞次数与成功扩展次数，并计算当前碰撞率；将碰撞率输入比例-积分-微分控制器，生成与当前碰撞率和期望碰撞率差值成正比的第一调节分量，生成与历史碰撞率误差累积值成正比的第二调节分量，生成与当前碰撞率变化速率成正比的第三调节分量；将第一调节分量、第二调节分量和第三调节分量输出步长调节系数K；获取当前自适应步长值，将当前步长与调节系数K相乘，获得初步更新步长；对初步更新步长约束处理，以得到最终步长，将最终步长作为新的当前自适应步长并输入至步骤3； 步骤6，重复执行步骤1至步骤5直至新扩展节点进入目标邻域，回溯节点以构造最终飞行路径。

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