一种路径规划方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种路径规划方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

推进矿山向绿色化、智能化转进符合时代发展需求，搭建矿山环境工业数据局域网是构建智慧矿山的基础。然而矿山生产环境恶劣,且随着作业面的不断推进，传统固定式基站组网模式方案存在的建设周期长，运维成本高的问题日渐难以被生产企业接受；现有的采用移动式基站搭建工业数据局域网方案依赖于人工，存在工作强度大、劳动环境差和事故风险。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种路径规划方法、装置、电子设备及存储介质，能够高效进行路径规划。

一方面，本发明实施例提供了一种路径规划方法，包括：

获取目标区域的地形数据，根据地形数据进行地形曲面标幺化，获得目标区域的地形高度矩阵；

对地形高度矩阵进行插值扩展，获得地形数值曲面矩阵；

根据地形数值曲面矩阵确定地形高度极值点，获得路径基础数据；

根据路径基础数据对地面数值曲面矩阵进行能量配分，获得元素边缘条件矩阵；

获取预设终点，并以目标规划点作为起点；

根据预设终点和起点，以元素边缘条件矩阵作为限制条件在地形数值曲面矩阵进行路径规划，获得下一规划点作为目标规划点；

返回获取预设终点，并以目标规划点作为起点这一步骤，直至完成路径规划。

可选地，地形数据包括目标区域的长度数据、宽度数据和高度数据；根据地形数据进行地形曲面标幺化，获得目标区域的地形高度矩阵，包括：

基于预设间距对目标区域进行网格化处理；

根据长度数据确定网格横坐标，并根据宽度数据确定网格纵坐标；

根据网格横坐标和网格纵坐标，结合预设间距确定网格各处的交点坐标，基于交点坐标从地形数据提取对应的高度数据作为网格交点值，获得目标区域的地形高度矩阵。

可选地，对地形高度矩阵进行插值扩展，获得地形数值曲面矩阵，包括：

从地形高度矩阵获取矩阵各处的标幺化高度值，进而结合预设的第一加权系数确定插入矩阵；其中，插入矩阵的表达式为：

式中，H表示插入矩阵；m表示地形高度矩阵在矩阵列方向的标幺化高度值的数量；n表示地形高度矩阵在矩阵行方向的标幺化高度值的数量；ω

根据插入矩阵对地形高度矩阵进行插值扩展，获得地形数值曲面矩阵。

可选地，方法还包括：

根据插入矩阵，确定插入矩阵的元素相关函数和插值关系初始值；

基于地形高度矩阵中的元素间直线距离的取值情况，结合元素相关函数、插值关系初始值和预设的插值衰减系数，得到第一加权系数；

其中，第一加权系数的表达式为：

式中，ρ

可选地，方法还包括：

根据标幺化高度值和地形高度矩阵中的元素间直线距离，结合预设的元素关系修正系数确定插入矩阵的元素相关函数；

其中，元素相关函数的表达式为；

式中，k表示元素关系修正系数。

可选地，路径基础数据包括路径起点和路径点，路径点包括路径中间点和路径终点；根据路径基础数据对地面数值曲面矩阵进行能量配分，获得元素边缘条件矩阵，包括：

基于路径基础数据，确定能量函数；

对能量函数进行指数累加处理，获得能量配分函数；

基于能量配分函数和路径起点，获得第一边缘条件函数；并基于能量配分函数和路径点，获得第二边缘条件函数；

对第一边缘条件函数和第二边缘条件函数进行取并集处理，获得元素边缘条件矩阵。

可选地，基于路径基础数据，确定能量函数，包括：

基于路径基础数据，结合预设系数确定能量函数；其中，预设系数包括第二加权系数、第一元素偏执系数和第二元素偏执系数；

能量函数的表达式为：

式中，ε(s,HI|θ)表示能量函数；m′表示路径基础数据中路径起点的数量；n′表示路径基础数据中路径点的数量；ω′

可选地，以元素边缘条件矩阵作为限制条件在地形数值曲面矩阵进行路径规划，包括：

以目标区域的高度正方向为第一方向，并以地形数值曲面矩阵的列方向为第二方向，进而根据第一方向和第二方向确定目标平面；

对目标平面进行网格划分，进而以元素边缘条件矩阵作为限制条件并通过仿生算法启发函数沿地形数值曲面矩阵的行方向进行规划点寻优。

可选地，在路径规划中，方法还包括：

当目标区域的地形数据发生更新，重新获取目标区域的地形数据，然后返回根据地形数据进行地形曲面标幺化，获得目标区域的地形高度矩阵这一步骤，直至完成路径规划。

另一方面，本发明实施例提供了一种路径规划装置，包括：

第一模块，用于获取目标区域的地形数据，根据地形数据进行地形曲面标幺化，获得目标区域的地形高度矩阵；

第二模块，用于对地形高度矩阵进行插值扩展，获得地形数值曲面矩阵；

第三模块，用于根据地形数值曲面矩阵确定地形高度极值点，获得路径基础数据；

第四模块，用于根据路径基础数据对地面数值曲面矩阵进行能量配分，获得元素边缘条件矩阵；

第五模块，用于获取预设终点，并以目标规划点作为起点；

第六模块，用于根据预设终点和起点，以元素边缘条件矩阵作为限制条件在地形数值曲面矩阵进行路径规划，获得下一规划点作为目标规划点；

第七模块，用于返回第五模块，直至完成路径规划。

可选地，地形数据包括目标区域的长度数据、宽度数据和高度数据，第一模块具体用于：

基于预设间距对目标区域进行网格化处理；

根据长度数据确定网格横坐标，并根据宽度数据确定网格纵坐标；

根据网格横坐标和网格纵坐标，结合预设间距确定网格各处的交点坐标，基于交点坐标从地形数据提取对应的高度数据作为网格交点值，获得目标区域的地形高度矩阵。

可选地，第二模块具体用于：

从地形高度矩阵获取矩阵各处的标幺化高度值，进而结合预设的第一加权系数确定插入矩阵；其中，插入矩阵的表达式为：

式中，H表示插入矩阵；m表示地形高度矩阵在矩阵列方向的标幺化高度值的数量；n表示地形高度矩阵在矩阵行方向的标幺化高度值的数量；ω

根据插入矩阵对地形高度矩阵进行插值扩展，获得地形数值曲面矩阵。

可选地，装置还包括：

第八模块，用于根据插入矩阵，确定插入矩阵的元素相关函数和插值关系初始值；

第九模块，用于基于地形高度矩阵中的元素间直线距离的取值情况，结合元素相关函数、插值关系初始值和预设的插值衰减系数，得到第一加权系数；

其中，第一加权系数的表达式为：

式中，ρ

可选地，装置还包括：

第十模块，用于根据标幺化高度值和地形高度矩阵中的元素间直线距离，结合预设的元素关系修正系数确定插入矩阵的元素相关函数；

其中，元素相关函数的表达式为；

式中，k表示元素关系修正系数。

可选地，路径基础数据包括路径起点和路径点，路径点包括路径中间点和路径终点；第四模块具体用于：

基于路径基础数据，确定能量函数；

对能量函数进行指数累加处理，获得能量配分函数；

基于能量配分函数和路径起点，获得第一边缘条件函数；并基于能量配分函数和路径点，获得第二边缘条件函数；

对第一边缘条件函数和第二边缘条件函数进行取并集处理，获得元素边缘条件矩阵。

可选地，第四模块中包括第一单元用于基于路径基础数据，确定能量函数这一步骤，第一单元具体用于：

基于路径基础数据，结合预设系数确定能量函数；其中，预设系数包括第二加权系数、第一元素偏执系数和第二元素偏执系数；

能量函数的表达式为：

式中，ε(s,HI|θ)表示能量函数；m′表示路径基础数据中路径起点的数量；n′表示路径基础数据中路径点的数量；ω′

可选地，第五模块具体用于：

以目标区域的高度正方向为第一方向，并以地形数值曲面矩阵的列方向为第二方向，进而根据第一方向和第二方向确定目标平面；

对目标平面进行网格划分，进而以元素边缘条件矩阵作为限制条件并通过仿生算法启发函数沿地形数值曲面矩阵的行方向进行规划点寻优。

可选地，装置还包括：

第十一模块，用于当目标区域的地形数据发生更新，重新获取目标区域的地形数据，然后返回第一模块中根据地形数据进行地形曲面标幺化，获得目标区域的地形高度矩阵这一步骤，直至完成路径规划。

另一方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：处理器以及存储器；存储器用于存储程序；处理器执行程序实现上述路径规划方法。

另一方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，处理器可执行的程序在由处理器执行时用于实现上述路径规划方法。

本发明实施例首先获取目标区域的地形数据，根据地形数据进行地形曲面标幺化，获得目标区域的地形高度矩阵；本发明通过地形曲面标幺化，消除数量级与单位的影响方便后续针对目标区域进行路径分析；对地形高度矩阵进行插值扩展，获得地形数值曲面矩阵；本发明通过插值扩展提高对地形数据中隐藏模式的认识，从而更精确地分析数据的特征和趋势，为后续路径规划扩展数据基础；根据地形数值曲面矩阵确定地形高度极值点，获得路径基础数据；根据路径基础数据对地面数值曲面矩阵进行能量配分，获得元素边缘条件矩阵；获取预设终点，并以目标规划点作为起点；根据预设终点和起点，以元素边缘条件矩阵作为限制条件在地形数值曲面矩阵进行路径规划，获得下一规划点作为目标规划点；返回获取预设终点，并以目标规划点作为起点这一步骤，直至完成路径规划。本发明以元素边缘条件矩阵作为限制条件并通过循环迭代的逐一更新规划点，能够实时贴合地形信息，高效准确进行路径规划。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1是本发明实施例提供的进行路径规划的一种实施环境示意图；

图2是本发明实施例提供的一种路径规划方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的地形曲面标幺化的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的获得元素边缘条件矩阵的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的在地形数值曲面矩阵进行路径规划的流程示意图；

图6为本发明实施例提供的移动式基站自动驾驶路的径规划方法的流程示意图；

图7为本发明实施例提供的某矿山移动式基站自动驾驶路径规划样例的示意图；

图8为本发明实施例提供的一种路径规划装置的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的适于用来实现本发明实施例的电子设备的计算机系统结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，虽然在系统示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于系统中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一/S100”、“第二/S200”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

可以理解的是，本发明实施例提供的路径规划方法，是能够应用于任意一种具备数据处理计算能力计算机设备，而这一计算机设备可以是各类终端或是服务器。当实施例中的计算机设备是服务器时，该服务器是独立的物理服务器，或者，是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，或者，是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、CDN(Content Delivery Network，内容分发网络)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。可选地，该终端是智能手机、平板电脑、笔记本电脑以及台式计算机等，但也并不局限于此。

如图1所示，是发明实施例提供的一种实施环境示意图。参照图1，该实施环境包括至少一个终端102和服务器101。终端102和服务器101之间可以通过无线或者有线的方式进行网络连接，完成数据传输交换。

服务器101可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、CDN(Content Delivery Network，内容分发网络)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。

另外，服务器101还可以是区块链网络中的一个节点服务器。其中，区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。

终端102可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机、智能音箱、智能手表等，但并不局限于此。终端102以及服务器101可以通过有线或无线通信方式进行直接或间接地连接，本发明实施例在此不做限制。

示例性地基于图1所示的实施环境，本发明实施例提供了一种路径规划方法，下面以该路径规划方法应用于服务器101中为例子进行说明，可以理解的是，该路径规划方法也可以应用于终端102中。

参照图2，图2为本发明实施例提供的应用于服务器的路径规划方法的流程图，该路径规划方法的执行主体可以是前述的任意一种计算机设备。参照图2，该方法包括以下步骤：

S100、获取目标区域的地形数据，根据地形数据进行地形曲面标幺化，获得目标区域的地形高度矩阵；

需要说明的是，一些实施例中，地形数据包括目标区域的长度数据、宽度数据和高度数据；如图3所示，根据地形数据进行地形曲面标幺化，获得目标区域的地形高度矩阵，可以包括：S101、基于预设间距对目标区域进行网格化处理；S102、根据长度数据确定网格横坐标，并根据宽度数据确定网格纵坐标；S103、根据网格横坐标和网格纵坐标，结合预设间距确定网格各处的交点坐标，基于交点坐标从地形数据提取对应的高度数据作为网格交点值，获得目标区域的地形高度矩阵。

一些具体实施例中，地形曲面标幺化可以通过读取矿山区域地形图，设置等间距坐标网格，其中网格横坐标与纵坐标分别对应所选取矿山区域的长与宽，网格中各交点值取对应位置的地形高度数值，由此得到矿山区域地形高度矩阵。网格密度可以由需求管控精度人工设置。

S200、对地形高度矩阵进行插值扩展，获得地形数值曲面矩阵；

需要说明的是，一些实施例中，对地形高度矩阵进行插值扩展，获得地形数值曲面矩阵，可以包括：从地形高度矩阵获取矩阵各处的标幺化高度值，进而结合预设的第一加权系数确定插入矩阵；其中，插入矩阵的表达式为：

式中，H表示插入矩阵；m表示地形高度矩阵在矩阵列方向的标幺化高度值的数量；n表示地形高度矩阵在矩阵行方向的标幺化高度值的数量；ω

根据插入矩阵对地形高度矩阵进行插值扩展，获得地形数值曲面矩阵。

其中，一些实施例中，方法还可以包括：根据插入矩阵，确定插入矩阵的元素相关函数和插值关系初始值；

基于地形高度矩阵中的元素间直线距离的取值情况，结合元素相关函数、插值关系初始值和预设的插值衰减系数，得到第一加权系数；

其中，第一加权系数的表达式为：

式中，ρ

其中，一些实施例中，方法还可以包括：根据标幺化高度值和地形高度矩阵中的元素间直线距离，结合预设的元素关系修正系数确定插入矩阵的元素相关函数；其中，元素相关函数的表达式为；

式中，k表示元素关系修正系数。

一些具体实施例中，对矿山区域地形高度矩阵插值扩展，生成地形数值曲面矩阵M′。矩阵插值H扩展公式为：

式(1)中，H表示插入矩阵的估计值(即扩展值)，Z

式(2)中ρ(h)表示插入矩阵元素相关函数，ρ

式(3)中，k表示元素关系修正系数，该参数取决于地质条件由人工设置。

S300、根据地形数值曲面矩阵确定地形高度极值点，获得路径基础数据；

一些具体实施例，步骤S300可以通过边界条件计算，根据前述标幺化地形曲面(即地形数值曲面矩阵)，自动判别地形高度极值点以确定信号覆盖最佳位置，作为路径寻优基础。S400、根据路径基础数据对地面数值曲面矩阵进行能量配分，获得元素边缘条件矩阵；

需要说明的是，一些实施例中，路径基础数据包括路径起点和路径点，路径点包括路径中间点和路径终点；如图4所示，步骤S400可以包括：S401、基于路径基础数据，确定能量函数；S402、对能量函数进行指数累加处理，获得能量配分函数；S403、基于能量配分函数和路径起点，获得第一边缘条件函数；并基于能量配分函数和路径点，获得第二边缘条件函数；S404、对第一边缘条件函数和第二边缘条件函数进行取并集处理，获得元素边缘条件矩阵。

其中，基于路径基础数据，确定能量函数，可以包括：基于路径基础数据，结合预设系数确定能量函数；其中，预设系数包括第二加权系数、第一元素偏执系数和第二元素偏执系数；能量函数的表达式为：

式中，ε(s,HI|θ)表示能量函数；m′表示路径基础数据中路径起点的数量；n′表示路径基础数据中路径点的数量；ω′

一些具体实施例中，以完成插值的地形高度矩阵各元素作为网络节点，定义能量函数有：

式(4)中，ω′

θ＝{ω′

其中，设计地形数值曲面矩阵M′元素边缘条件矩阵M′

M′

其中M′(s|θ)表示路径起点元素边缘条件函数(即第一边缘条件函数)；M′(HI|θ)表示路径点(包括路径终点)元素边缘条件函数(即第二边缘条件函数)，具体计算方式为：

式(7)、式(8)中，Z(θ)为能量配分函数，具体计算方式为：

其中，式(7)、式(8)和式(9)中的exp或exp均表示指数函数。

S500、获取预设终点，并以目标规划点作为起点；

其中，预设终点和起点在前述步骤确定的相关路径基础数据中的路径起点和路径点确定。

S600、根据预设终点和起点，以元素边缘条件矩阵作为限制条件在地形数值曲面矩阵进行路径规划，获得下一规划点作为目标规划点；

需要说明的是，一些实施例中，如图5所示，以元素边缘条件矩阵作为限制条件在地形数值曲面矩阵进行路径规划，可以包括：S601、以目标区域的高度正方向为第一方向，并以地形数值曲面矩阵的列方向为第二方向，进而根据第一方向和第二方向确定目标平面；S602、对目标平面进行网格划分，进而以元素边缘条件矩阵作为限制条件并通过仿生算法启发函数沿地形数值曲面矩阵的行方向进行规划点寻优。

一些具体实施例中，路径规划由挖矿掘进面人工设置路径规划终点，以移动式基站当前位置为起点，以M′

f(x,y,Δ)＝A×L(x,y,Δ)

式(10)中，A、α、β分别为寻优系数，用于调节寻优偏置由人工设定；L(x,y,Δ)表示当前路径节点与寻优范围内节点之间的最优直线距离；abs(Δ)为寻优范围内节点的高度坐标；V(x,y,Δ)为保障函数，用于确保路径始终位于料面上方而不发生穿越：当寻优节点高度大于料面高度记为1，若不满足条件则记为0；ρ(δ)为信息素更新限制条件。进一步有：

式(11)中，x

S700、返回获取预设终点，并以目标规划点作为起点这一步骤，直至完成路径规划；

其中，一些实施例中，方法还可以包括：当目标区域的地形数据发生更新，重新获取目标区域的地形数据，然后返回步骤S100中的根据地形数据进行地形曲面标幺化，获得目标区域的地形高度矩阵这一步骤，直至完成路径规划。

为详细解释本发明技术方案的原理，下面结合一些具体实施例对本发明的整体流程进行说明，容易理解的是，下述为对本发明技术原理的解释，不能看做对本发明的限制。

本发明技术方案主要包括地形曲面标幺化、边界条件计算、空间三维路径规划三大步骤。如图6所示，具体步骤如下：

S1)本发明地形曲面标幺化，读取矿山区域地形图，设置等间距坐标网格，其中网格横坐标与纵坐标分别对应所选取矿山区域的长与宽，网格中各交点值取对应位置的地形高度数值，由此得到矿山区域地形高度矩阵M。网格密度由需求管控精度人工设置。

S2)进一步，对矿山区域地形高度矩阵插值扩展，生成地形数值曲面矩阵M′。矩阵插值H扩展公式为：

式(13)中，H表示插入矩阵的估计值(即扩展值)，Z

式(14)中ρ(h)表示插入矩阵元素相关函数，ρ

式(15)中，k表示元素关系修正系数，该参数取决于地质条件由人工设置。

S3)本发明边界条件计算，根据前述标幺化地形曲面(即地形数值曲面矩阵)，自动判别地形高度极值点以确定信号覆盖最佳位置，作为路径寻优基础。

进一步，以完成插值的地形高度矩阵各元素作为网络节点，定义能量函数有：

式(16)中，ω′

θ＝{ω′

S4)进一步，设计地形数值曲面矩阵M′元素边缘条件矩阵M′

M′

其中M′(s|θ)表示路径起点元素边缘条件函数；M′(HI|θ)表示路径点(包括路径终点)元素边缘条件函数，具体计算方式为：

式(19)、式(20)中，Z(θ)为能量配分函数，具体计算方式为：

S5)进一步，由挖矿掘进面人工设置路径规划终点，以移动式基站当前位置为起点，以M′

f(x,y,Δ)＝A×L(x,y,Δ)

式(22)中，A、α、β分别为寻优系数，用于调节寻优偏置由人工设定；L(x,y,Δ)表示当前路径节点与寻优范围内节点之间的最优直线距离；abs(Δ)为寻优范围内节点的高度坐标；V(x,y,Δ)为保障函数，用于确保路径始终位于料面上方而不发生穿越：当寻优节点高度大于料面高度记为1，若不满足条件则记为0；ρ(δ)为信息素更新限制条件。进一步有：

式(23)中，x

S6)由采矿作业面掘进情况人工介入是否重新进行地形曲面标幺化步骤，若重新生成数字地形曲面，则重复执行S1)～S6)步骤；若无需重新生成地形，则代入前一次S1)～S4)步骤数据，重复执行S5)～S6)步骤。

需要说明的是，一些具体实施例中，以式(16)为例，为能量函数，是设计中定义的，未用公式单独说明的系数均需人工依经验酌情设定。正常情况下可以修改也可以不动这个系数；在路径规划过程，伴随掘进面的推进，起点、终点位置均会发生变化，每次寻优都可以重新设置。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，结合附图7对本发明做进一步说明。如图7所示，某矿场实际占地18平方公里，取范围，确保采矿范围(包括矿脉即未来将开发范围)完整覆盖工作区域；为保证直观显示，将所选区域折算为区域内，即地形高度矩阵秩为200。进一步扩展得到插值后地形高度矩阵秩为600。取起始点的坐标为0，终点的坐标为200，以尽可能延长基站自动驾驶轨迹便于展示规划效果。两次路径规划效果分别如图7中实线与虚线所示，两次自动路径规划均实现了对障碍的有效规避，贴合地形信息，证实了方法的有效性；且自动规避深坑与山峰，体现了发明的有效价值。

另一方面，如图8所示，本发明实施例提供了一种路径规划装置800，包括：第一模块810，用于获取目标区域的地形数据，根据地形数据进行地形曲面标幺化，获得目标区域的地形高度矩阵；第二模块820，用于对地形高度矩阵进行插值扩展，获得地形数值曲面矩阵；第三模块830，用于根据地形数值曲面矩阵确定地形高度极值点，获得路径基础数据；第四模块840，用于根据路径基础数据对地面数值曲面矩阵进行能量配分，获得元素边缘条件矩阵；第五模块850，用于获取预设终点，并以目标规划点作为起点；第六模块860，用于根据预设终点和起点，以元素边缘条件矩阵作为限制条件在地形数值曲面矩阵进行路径规划，获得下一规划点作为目标规划点；第七模块870，用于返回第五模块850，直至完成路径规划。

需要说明的是，一些实施例中，装置还可以包括：

第八模块，用于根据插入矩阵，确定插入矩阵的元素相关函数和插值关系初始值；

第九模块，用于基于地形高度矩阵中的元素间直线距离的取值情况，结合元素相关函数、插值关系初始值和预设的插值衰减系数，得到第一加权系数；

其中，第一加权系数的表达式为：

式中，ρ

一些实施例中，装置还可以包括：

第十模块，用于根据标幺化高度值和地形高度矩阵中的元素间直线距离，结合预设的元素关系修正系数确定插入矩阵的元素相关函数；

其中，元素相关函数的表达式为；

式中，k表示元素关系修正系数。

一些实施例中，装置还可以包括：

第十一模块，用于当目标区域的地形数据发生更新，重新获取目标区域的地形数据，然后返回第一模块中根据地形数据进行地形曲面标幺化，获得目标区域的地形高度矩阵这一步骤，直至完成路径规划。

本发明方法实施例的内容均适用于本装置实施例，本装置实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法达到的有益效果也相同。

另一方面，如图9所示，本发明实施例还提供了一种电子设备900，该电子设备包括至少一个处理器910，还包括至少一个存储器920，用于存储至少一个程序；以一个处理器910及一个存储器920为例。

处理器910和存储器920可以通过总线或者其他方式连接。

存储器920作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器920可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器920可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

以上所描述的电子设备实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

具体地，图10示意性地示出了用于实现本发明实施例的电子设备的计算机系统结构框图。

需要说明的是，图10示出的电子设备的计算机系统1000仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图10所示，计算机系统1000包括中央处理器1001(Central Processing Unit，CPU)，其可以根据存储在只读存储器1002(Read-Only Memory，ROM)中的程序或者从存储部分1008加载到随机访问存储器1003(Random Access Memory，RAM)中的程序而执行各种适当的动作和处理。在随机访问存储器1003中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。中央处理器1001、在只读存储器1002以及随机访问存储器1003通过总线1004彼此相连。输入/输出接口1005(Input/Output接口，即I/O接口)也连接至总线1004。

以下部件连接至输入/输出接口1005：包括键盘、鼠标等的输入部分1006；包括诸如阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)、液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)等以及扬声器等的输出部分1007；包括硬盘等的存储部分1008；以及包括诸如局域网卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分1009。通信部分1009经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器1010也根据需要连接至输入/输出接口1005。可拆卸介质1011，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器1010上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分1008。

特别地，根据本发明的实施例，各个方法流程图中所描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分1009从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质1011被安装。在该计算机程序被中央处理器1001执行时，执行本发明的系统中限定的各种功能。

需要说明的是，本发明实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。

本发明方法实施例的内容均适用于本系统实施例，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法达到的有益效果也相同。

本发明实施例的另一方面还提供了一种计算机可读存储介质，存储介质存储有程序，程序被处理器执行实现前面的方法。

本发明方法实施例的内容均适用于本计算机可读存储介质实施例，本计算机可读存储介质实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法达到的有益效果也相同。

本发明实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行前面的方法。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本发明实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本发明实施方式的方法。

在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本发明的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。

此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本发明，但应当理解的是，除非另有相反说明，的功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本发明是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本发明。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。

功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行装置、装置或设备(如基于计算机的装置、包括处理器的装置或其他可以从指令执行装置、装置或设备取指令并执行指令的装置)使用，或结合这些指令执行装置、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行装置、装置或设备或结合这些指令执行装置、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行装置执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本发明权利要求所限定的范围内。