1.一种无人机引导的挖掘机自主作业方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1、建立空地一体化多视角全方位实时在线影像系统，驱使挖掘机自主行驶到指定工作区域；

S2、建立挖掘机全局坐标系，构建挖掘机挖掘过程模型和挖掘机自主卸料过程模型；

S21、建立挖掘机全局坐标系：设定无人机的坐标系{W}为基坐标，目标作业区的坐标系为{M}，装载运输车辆的坐标系为{C}，挖掘机底盘的坐标系为{J}，挖掘机底盘与转台旋转关节处的坐标系为{1}，转台与动臂之间旋转关节处的坐标系为{2}，动臂与斗杆之间旋转关节处的坐标系为{3}，斗杆与铲斗之间旋转关节处的坐标系为{4}，铲斗末端P点在{4}上x轴的负方向上；

S22、计算获得目标作业区的坐标系{M}相对于基坐标系{W}的位姿变换矩阵 装载运输车辆的坐标系{C}相对于基坐标系{W}的位姿变换矩阵 挖掘机底盘的坐标系{J}相对于基坐标系{W}的位姿变换矩阵 铲斗末端P点相对于挖掘机底盘的坐标系{J}的位姿变换矩阵S23、构建挖掘机挖掘过程模型：通过坐标变换，计算目标作业区的坐标系{M}相对于挖掘机底盘的坐标系{J}的位姿变换矩阵 获得挖掘机挖掘过程中各个关节角度值：其中， 表示基坐标系{W}相对于挖掘机底盘的坐标系{J}的位姿变换矩阵且有

由几何关系解得挖掘机挖掘过程中各个液压缸的伸缩量；

S24、构建挖掘机自主卸料过程模型：通过坐标变换，计算装载运输车辆的坐标系{C}相对于挖掘机底盘的坐标系{J}的位姿变换矩阵 获得挖掘机自主卸料过程中各个关节角度值：由几何关系解得挖掘机自主卸料过程中各个液压缸的伸缩量；

S3、借助遗传算法，规划挖掘机的行驶轨迹，驱使挖掘机行驶到最佳挖掘位置；

S4、规划挖掘机挖掘过程和自主卸料过程中的关节空间轨迹，进行自主挖掘和卸料动作；

S5、重复执行步骤S3至步骤S4，直至目标作业区挖掘‑卸料工作完成后，基于空地一体化多视角影像系统，驱使挖掘机自主行驶至回收区域。

2.根据权利要求1所述的无人机引导的挖掘机自主作业方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括以下步骤：S11、借助无人机搭载的第一机载摄像头、挖掘机内部的第二机载摄像头、挖掘机前方的第三机载摄像头，构建工作环境、作业机械和工作对象的空地一体化多视角全方位实时在线影像系统；

S12、基于空地一体化多视角影像系统，设定指定工作区域为前进目标，驱使挖掘机自主直线行驶至目标区域。

3.根据权利要求1所述的无人机引导的挖掘机自主作业方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括以下步骤：S31、根据表达式(1)，获取挖掘机底盘的坐标系{J}与目标作业区的坐标系{M}的相对位姿关系；

S32、基于空地一体化多视角影像系统，确定工作环境地形；

S33、基于相对位姿关系和工作环境地形，考虑障碍物和路径最短，设计行驶规划条件，采用遗传算法规划挖掘机的行驶轨迹，选择最佳行驶路线，驱使挖掘机行驶到最佳挖掘位置。

4.根据权利要求1所述的无人机引导的挖掘机自主作业方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括以下步骤：S41、根据挖掘机底盘的坐标系{J}与目标作业区的坐标系{M}的相对位姿关系，采用五次多样条曲线规划铲斗挖掘轨迹：其中，y、和 分别表示铲斗末端坐标、速度和加速度；t表示时间；a0，a1，a2，a3，a4，a5分别表示第一样条参数、第二样条参数、第三样条参数、第四样条参数、第五样条参数和第六样条参数，通过设置铲斗挖掘轨迹的起始和终止时刻的位置约束为y(t0)＝y0和y(tf)＝yf，速度约束为 和 加速度约束为 和 其中，y0，yf分别表示起始时刻和终止时刻的位置坐标， 分别表示起始时刻和终止时刻的速度， 分别表示起始时刻和终止时刻的加速度，tf表示终止时刻，解得a0，a1，a2，a3，a4，a5分别为：S42、基于挖掘机机械臂的逆运动学求解方法，得到挖掘机的各个关节角度值：

其中，θ0，θ1，θ2，θ3分别表示挖掘机转台、动臂、斗杆和铲斗的旋转角度；(x，y，z)表示铲斗齿尖在挖掘机底盘坐标系中的位置三维坐标，L1，L2，L3分别表示动臂、斗杆和铲斗的长度，α，β，γ，ε分别表示动臂末端与动臂首端连线、斗杆末端与动臂首端连线、铲斗齿尖与动臂首端连线和铲斗齿尖与铲斗首端分别和水平方向的夹角；

S43、根据液压缸和动臂、斗杆、铲斗之间的几何关系求解各个液压缸的伸缩量，控制挖掘机自主挖掘工作；

S44、无人机飞行到装载运输车辆的上方，检测装载运输车辆车箱高度，为铲斗卸料动作提供位置信息，进行自主卸料举升高度规划，规划方法同挖掘动作相同；

S45、挖掘机完成一次挖掘‑卸料工作后，重复执行步骤S41至步骤S45，直至挖掘机所在位置挖掘‑卸料工作完成后，执行步骤S5。

5.根据权利要求1所述的无人机引导的挖掘机自主作业方法，其特征在于，所述步骤S22中目标作业区的坐标系{M}相对于基坐标系{W}的位姿变换矩阵 为：其中， 和 表示目标作业区的坐标系{M}相对于基坐标系{W}的旋转变换矩阵和平移变换矩阵，且表示为：其中，α0、β0和γ0分别表示目标作业区的坐标系{M}相对于基坐标系{W}分别绕X轴、Y轴和Z轴的旋转角度；RZ(α0)、RY(β0)和RX(γ0)分别表示目标作业区的坐标系{M}相对于基坐标系{W}分别绕X轴、Y轴和Z轴的旋转矩阵；PX、PY和PZ分别表示目标作业区的坐标系{M}的原点在基坐标系{W}中的坐标值。

6.一种根据权利要求1‑5之一所述的无人机引导的挖掘机自主作业方法的自主作业系统，其特征在于，其包括无人机、挖掘机和装载运输车辆；所述无人机悬停在挖掘机项部空中，所述无人机的底部固定安装有激光雷达，所述无人机的顶部安装有陀螺仪；所述挖掘机包括挖掘机底盘、转台、动臂、动臂驱动油缸、斗杆、斗杆驱动油缸、铲斗、铲斗驱动油缸和无人机座，所述转台的底部与所述挖掘机底盘的上部转动连接，所述转台的项部与所述动臂的第一端转动连接；所述斗杆的第一端与所述动臂的第二端转动连接，所述斗杆的第二端安装有所述铲斗；所述转台与动臂之间安装有所述动臂驱动油缸，所述动臂与斗杆之间安装有所述斗杆驱动油缸，所述斗杆与铲斗之间安装有铲斗驱动油缸；所述无人机座固定安装在所述挖掘机的顶部。

7.根据权利要求6所述的无人机引导的挖掘机自主作业方法的自主作业系统，其特征在于，所述无人机的底部固定安装有第一机载摄像头，所述挖掘机的驾驶室内部固定安装有第二机载摄像头，所述挖掘机的铲斗的一侧安装有第三机载摄像头，所述第一机载摄像机、第二机载摄像机、第三机载摄像机分别显示在三块屏幕上。

8.根据权利要求6所述的无人机引导的挖掘机自主作业方法的自主作业系统，其特征在于，所述装载运输车辆的车箱底部安装有GPS3；所述转台的上部安装有GPS2；所述陀螺仪的顶部安装有GPS1；所述陀螺仪与GPS1实时监测和调整所述无人机的位置和姿态，确保无人机的位置和姿态的波动在允许误差内；所述激光雷达与GPS1以所述无人机的坐标系为基坐标，分别建立挖掘机底盘的坐标系、装载运输车辆的坐标系、目标作业区的坐标系。