无人飞行器航线构建方法及系统技术方案

公开了无人飞行器航线构建方法及系统。一种无人飞行器航线构建方法，其步骤可包括：基于地表扫描数据识别被摄体并将可自动飞行的空间形象化为层(Layer)的步骤；基于形象化的所述层收集针对飞行航线的地表影像数据的步骤；以及通过收集的所述地表影像数据，分析基于与所述被摄体的距离的影像分辨率变化，并抽取飞行航线上的高度值的步骤。

【技术实现步骤摘要】
无人飞行器航线构建方法及系统
以下实施例涉及无人飞行器航线构建方法及系统，更具体而言，涉及提供非可视范围的自动飞行航线的无人飞行器航线构建方法及系统。
技术介绍
在有人飞行器飞行的最低高度(为了避免与地表上的障碍物碰撞的最低高度)以下的自动飞行区域中，如drone等无人飞行器可无差别地进行飞行。其结果，客机与drone的碰撞、基于侵入军事保密区域的事故、消防有人直升机和无人摄像机间的碰撞等无人飞行器飞行有关的安全及保安有关的规定的必要性，最近成为热点。由此，为了保护禁飞区及在飞行最低高度以下的空域中维持飞行器间的安全距离(水平分离及竖直分离)的规定方案正由ICAO(InternationalCivilAviationOrganization，国际民间航空机构)进行探讨。现有的无人飞行器的安全规定的内容是具有驾驶资格的驾驶员在肉眼可识别的范围(即，驾驶员的可视范围)内操作无人飞行器。但是，无人飞行器的使用如果扩大到居住密集区及防灾、防盗等区域时，则需要对非可视范围(例如，夜间，雾，烟雾，都市中心阴影区(盲区)等)及不可感知区域(例如，军事保安和机场区域等)进行事态管控。尤其，对于无人飞行器，利用基于飞行中驾驶员的五感的认知能力，技术上存在局限性。因此，基于情况感知(SituationalAwareness)问题导致的事故的危险性，不同于有人飞机而且比较大。现行的安全规定的内容虽然体现了该问题，但是，如果应用无人飞行器的产业要求和复杂度增加，则为了在驾驶员非可视范围飞行，自动飞行的安全性首先应该系统地得到保障且应该得到检验。韩国公开专利第10-2013-0002492号记载了无人飞行器的飞行控制系统有关的技术。
技术实现思路
实施例是对无人飞行器航线构建方法及系统相关的说明，更具体地，提供具有非可视范围自动飞行航线的无人飞行器航线构建方法及系统有关的技术。实施例的目的在于，提供一种无人飞行器航线构建方法及系统，其利用扫描数据，抽取标高及障碍物的高度信息，通过分析地表影像数据的影像分辨率变化，利用抽取的地面物的高度信息，进行校准(Calibration)验证和无人飞行器的电波高度感应器的测试值的补正，从而构建无人飞行器的安全自动飞行航线。一实施例涉及的无人飞行器航线构建方法，包括基于地表扫描数据识别被摄体并将可自动飞行的空间形象化为层(Layer)的步骤；基于形象化的所述层收集飞行航线的地表影像数据的步骤；以及通过收集的所述地表影像数据，分析基于与所述被摄体的距离的影像分辨率的变化，并抽取飞行航线上的高度值的步骤。还可包括通过基于抽取的所述高度值验证航线，补正电波高度感应器的测试值的步骤。所述将可自动飞行的空间形象化为层的步骤可包括在基于安装在地表拍摄航空器的地表扫描装置扫描的所述被摄体中获取点云(PointCloud)的步骤；分析收集的所述点云并识别所述被摄体的步骤；利用地形高度数据，在识别出的所述被摄体中抽取特定地点的高度值的步骤；以及连接所述被摄体的特定地点中抽取的高度值，在空间中将无人飞行器的可自动飞行的面积和高度形象化为所述的层的步骤。所述获取点云的步骤中，通过所述地表拍摄航空器上安装的激光雷达(LiDAR)装置，可在被激光雷达脉冲投射的所述被摄体中获取所述点云。所述将可自动飞行空间形象化为层的步骤可包括在所述空间中生成多个二维层的步骤。所述收集地表影像数据的步骤，包括通过所述地表拍摄航空器上安装的、特定高度设置有校准(Calibration)值的摄像装置，可获取所述地表影像数据的步骤。所述收集地表影像数据的步骤可包括：通过确认空间地理信息，探索安全飞行路径的步骤；以及生成体现所述安全路径的飞行航线，并收集所述飞行航线针对的所述地表影像数据的步骤。所述收集地表影像数据的步骤还可包括预先设定飞行高度限定值并通过可检测飞行高度限定高度的被摄体，确认电波高度感应器的测试值的步骤。所述收集地表影像数据的步骤包括确认摄像装置的校准(Calibration)信息，并确认无人飞行器上安装的飞行信息记录部(FlightDataRecorder，FDR)中记录的飞行信息步骤。所述补正电波高度感应器的测试值的步骤可将所述无人飞行器上安装的飞行信息记录部(FDR)中的坐标、高度、姿势及时间信息中至少任意一个与摄像的所述地表影像数据进行整合，参照所述摄像装置的校准信息，通过对失真的影像进行补正及分析所述影像分辨率变化，计算出所述飞行航线上的高度值。所述补正电波高度感应器的测试值的步骤可包括基于航线中存在的被摄体抽取高度值并以一定的间隔代入无人飞行器的航线坐标中，当所述无人飞行器到达所述航线坐标时，识别与所述被摄体接触的坐标相应的图像的分辨率的高度的步骤；以及根据所述分辨率高度，补正无人飞行器的所述电波高度感应器的测试值的步骤。所述补正电波高度感应器的测试值的步骤为了最小化自动飞行时对通信及机体基础设施环境的风险，可支持离线图像处理方式。所述补正电波高度感应器的测试值的步骤中，可通过无人飞行器的自动飞行，反复收集所述地表影像数据，可通过分析收集的所述地表影像数据的分辨率变化，并在航线管控和地面控制及航线指导数据中体现，进行新增航线的生成或者验证。另一实施例涉及的无人飞行器航线构建系统，包括形象化部，从地表扫描数据中识别被摄体，并将可自动飞行的空间形象化为层(Layer)；收集部，基于形象化的所述层收集飞行航线的地表影像数据；以及高度计算部，通过收集的所述地表影像数据，分析基于与所述被摄体的距离的影像分辨率的变化，并抽取飞行航线上的高度值。还包括验证部，通过基于抽取的所述高度值验证航线，并补正电波高度感应器的测试值。所述层形象化部可包括：收集部，在基于安装在地表拍摄航空器的地表扫描装置扫描的所述被摄体中获取点云(PointCloud)；识别部，分析收集的所述点云并识别所述被摄体；抽取部，利用地形高度数据，在识别出的所述被摄体的特定地点上抽取高度值；以及层部，连接所述被摄体的特定地点上抽取的高度值，在空间中将无人飞行器的可自动飞行的面积和高度形象化为所述的层。所述数据收集部获取空间地理信息并探索飞行安全路径，生成体现所述安全路径的飞行航线，收集所述飞行航线针对的所述地表影像数据，通过所述地表拍摄航空器上安装的、在特定高度设置校准(Calibration)值的摄像装置，获取所述地表影像数据。所述数据收集部预先设定飞行高度限定值并通过可检测飞行高度限定高度的被摄体，确认电波高度感应器的测试值。所述数据收集部确认摄像装置的校准(Calibration)信息，并确认无人飞行器上安装的飞行信息记录部(FlightDataRecord，FDR)中记录的飞行信息；所述高度计算部将所述无人飞行器上安装的飞行信息记录部(FDR)中的坐标、高度、姿势及时间信息中至少任意一个与摄像的所述地表影像数据进行整合，参照所述摄像装置的校准信息，通过对失真的影像进行补正及分析所述影像分辨率变化，计算出所述飞行航线上的高度值。所述验证部从航线中存在的被摄体中抽取高度值并以一定的间隔代入无人飞行器的航线坐标中，当所述无人飞行器到达所述航线坐标时，识别与所述被摄体接触的坐标相应的图像的分辨率的高度，根据所述分辨率高度，补正无人飞行器的所述电波高度感应器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人飞行器航线构建方法，其步骤包括：基于地表扫描数据识别被摄体，并将可自动飞行的空间形象化为层(Layer)的步骤；基于形象化的所述层收集飞行航线的地表影像数据的步骤；以及通过收集的所述地表影像数据，分析基于与所述被摄体的距离的影像分辨率变化，并抽取飞行航线上的高度值的步骤。

【技术特征摘要】
2016.02.29 KR 10-2016-0024523;2017.01.25 KR 10-2011.一种无人飞行器航线构建方法，其步骤包括：基于地表扫描数据识别被摄体，并将可自动飞行的空间形象化为层(Layer)的步骤；基于形象化的所述层收集飞行航线的地表影像数据的步骤；以及通过收集的所述地表影像数据，分析基于与所述被摄体的距离的影像分辨率变化，并抽取飞行航线上的高度值的步骤。2.如权利要求1所述的无人飞行器航线构建方法，其特征在于，还包括通过基于抽取的所述高度值验证航线，补正电波高度感应器的测试值的步骤。3.如权利要求1所述的无人飞行器航线构建方法，其特征在于，所述将可自动飞行的空间形象化为层的步骤，包括：获取基于安装在地表拍摄航空器的地表扫描装置扫描的所述被摄体的点云(PointCloud)的步骤；分析收集的所述点云并识别所述被摄体的步骤；利用地形高度数据，从被识别的所述被摄体中抽取特定地点的高度值的步骤；以及连接从所述被摄体的特定地点上抽取的高度值，在空间中将无人飞行器的可自动飞行的面积和高度形象化为所述的层的步骤。4.如权利要求3所述的无人飞行器航线构建方法，其特征在于，所述获取点云的步骤中，通过所述地表拍摄航空器上安装的激光雷达(LiDAR)装置，在激光雷达脉冲投射的所述被摄体中获取所述点云。5.如权利要求1所述的无人飞行器航线构建方法，其特征在于，所述将可自动飞行的空间形象化为层的步骤，包括：在所述空间中生成多个二维层的步骤。6.如权利要求1所述的无人飞行器航线构建方法，其特征在于，所述收集地表影像数据的步骤，包括通过所述地表拍摄航空器上安装的、特定高度设置有校准(Calibration)值的摄像装置，获取所述地表影像数据的步骤。7.如权利要求1所述的无人飞行器航线构建方法，其特征在于，所述收集地表影像数据的步骤，包括：通过确认空间地理信息，探索探索安全飞行路径的步骤；以及生成体现所述安全路径的飞行航线，并收集所述飞行航线针对的所述地表影像数据的步骤。8.如权利要求2所述的无人飞行器航线构建方法，其特征在于，所述补正电波高度感应器的测试值的步骤，包括：基于航线中存在的被摄体抽取高度值并以一定的间隔代入无人飞行器的航线坐标中，当所述无人飞行器到达所述航线坐标时，识别与所述被摄体接触的坐标相应的图像的分辨率高度的步骤；以及根据所述分辨率高度，补正无人飞行器的所述电波高度感应器的测试值的步骤。9.如权利要求2所述的无人飞行器航线构建方法，其特征在于，所述补正电波高度感应器的测试值的步骤中，通过无人飞行器的自动飞行，反复收集所述地表影像数据，通过分析收集的所述地表影像数据的分辨率变化，并在航线管控和地面控制及航线地图数据中体现，进行新增航线的生成或者验证。10.一种无人飞行器航线构建系统，包括：层形象化部，基于地表扫描数据识别被摄体并将可自动飞行的空间形象化为层(Layer)；收集部，基于形象化的所述层收集飞行航线的地表影像数据；以及高度计算部，通过收集的所述地表影像数据，分析基于与所述被摄体的距离的影像分辨率的变化，并抽取飞行航线上的高度值。11.如权利要求10所述的无人飞行器航线构建方法，其特征在于，还包括验证部，通过基于抽取的所述高度值验证航线，补正电波高度感应器的测试值。12.如权利要求10所述的无人飞行...

【专利技术属性】
技术研发人员：咸泳瞿，韩台圭，
申请(专利权)人：星克跃尔株式会社，MI沃克斯株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR