一种无人机的航线规划的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无人机的航线规划的方法，包括：获取飞行区域和航线参数；根据航线参数，按第一预设规则计算相邻航线的航线间距；根据航线间距，在飞行区域中生成飞行航线。基于操作员确定的飞行区域与航线参数，根据第一预设规则计算相邻航线间距后自动生成飞行航线，从而避免了人工规划航线存在误差较大的缺陷，也防止部分操作员因缺乏实际航拍经验而易发生事故，进一步提高了无人机航拍的效率与精度。

A Method and Device for Route Planning of UAV

【技术实现步骤摘要】
一种无人机的航线规划的方法及装置
本专利技术属于无人机飞行
，具体涉及一种无人机的航线规划的方法及装置。
技术介绍
无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，随着无人机技术的快速发展，从最初的军用领域逐渐扩展到生活消费领域，经常应用于植保、街景拍摄、电力巡检、环保、灾后救援等等，给日常生活带来了巨大的方便。目前，由于无人机的品牌和型号众多，其各操作规范存在差异，对于初学者或者经验较浅的操作员，其缺乏相应无人机丰富的实际操作经验，存在操作不当的隐患，容易对飞行设备造成损坏或对路人造成伤害。此外，目前飞行航线是由操作员根据实际操作经验，提前规划航线，因此存在人工干预过多、误差较大的缺点，致使采集的图像不完整。
技术实现思路
本专利技术的目的是要解决目前无人机航线存在人工干预过多、误差较大的技术问题，提供一种无人机的航线规划的方法及装置，可根据操作员设定无人机飞行的基本参数，自动计算航线间距和拍照间隔时刻，生成飞行航线并完成对目标区域的图像采集。为了解决上述问题，本专利技术按以下技术方案予以实现的：本专利技术所述一种无人机的航线规划的方法，包括：获取飞行区域和航线参数；根据航线参数，按第一预设规则计算相邻航线的航线间距；根据航线间距，在飞行区域中生成飞行航线。进一步地，所述航线参数包括飞行高度和旁向重叠度，所述航线间距是根据以下第一预设规则确定：航线间距＝0.94*飞行高度*(1-旁向重叠度*0.01)。进一步地，在生成飞行航线之后，还包括：根据航线参数，按第二预设规则计算拍照间隔时刻；根据拍照间隔时刻，结合飞行航线生成航拍指令；其中，所述航拍指令为无人机在飞行航线上根据拍照间隔时刻来定时采集图像。进一步地，所述航线参数还包括飞行速度和航向重叠度，所述拍照间隔时刻是根据以下第二预设规则确定：拍照间隔时刻＝0.624*飞行高度*(1-航向重叠度*0.01)*飞行速度。进一步地，当所述拍照间隔时刻大于3秒，则将拍照间隔时刻设置成3秒。进一步地，在获取飞行区域和航线参数之前，所述方法还包括：获取基于操作员操作所确定的至少三个航点；将航点依次首尾连接，生成所述飞行区域；一种无人机的航线规划的装置，包括：获取模块，其用于获取飞行区域和航线参数；计算模块，其根据航线参数，按第一预设规则计算相邻航线的航线间距；航线生成模块，根据航线间距，在飞行区域中生成飞行航线。进一步地，所述航线参数包括飞行高度和旁向重叠度，所述航线间距是根据以下第一预设规则确定：航线间距＝0.94*飞行高度*(1-旁向重叠度*0.01)。进一步地，在生成飞行航线之后，还包括：所述计算模块还根据航线参数，按第二预设规则计算拍照间隔时刻；航拍生成模块，其根据拍照间隔时刻，结合飞行航线生成航拍指令；其中，所述航拍指令为无人机在飞行航线上根据拍照间隔时刻来定时采集图像。进一步地，所述航线参数还包括飞行速度和航向重叠度，所述拍照间隔时刻是根据以下第二预设规则确定：拍照间隔时刻＝0.624*飞行高度*(1-航向重叠度*0.01)*飞行速度。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术所述的无人机的航线规划的方法，操作员基于操作员确定的飞行区域与航线参数，根据第一预设规则计算相邻航线间距后自动生成飞行航线，从而避免了人工规划航线存在误差较大的缺陷，也防止部分操作员因缺乏实际航拍经验而易发生事故，进一步提高了无人机航拍的效率与精度。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：图1是本专利技术所述的一种飞行区域的一种飞行航线示意图；图2是实施例1所述飞行区域的另一种飞行航线示意图；图3是实施例1所述飞行区域的再一种飞行航线示意图；图4是本专利技术所述的另一种飞行区域的一种飞行航线示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1本专利技术所述的一种无人机的航线规划的方法，包括以下步骤：步骤S100：获取飞行区域和航线参数。在一实施例中，操作员可以通过无人机地面控制站的显示界面上针对卫星地图进行操作，优选地，操作员可在卫星地图手动选择至少3个航点，将若干个航点首尾连接在一起，形成一个凸多边形的区域，作为无人机的飞行区域。需要说明的是，本实施例通过选取若干个航点，并将航点首尾连接形成飞行区域是生成飞行区域的一种常用手段，本领域的技术人员可通过其它方式设计选取飞行区域，如在卫星地图上直接圈选区域作为飞行区域。其次，操作员通过无人机地面控制站编辑无人机在飞行区域的基本航线参数，所述航线参数包括飞行高度、旁向重叠度、飞行速度和航向重叠度。其中，所述飞行高度为无人机离地高度，其取值范围一般为5～500m，且操作员需根据当地的无人机飞行管制进行设置，一般不超过120m；所述旁向重叠度为相邻航线的像片间的重叠程度，其取值范围为60.0％～99.0％；所述飞行速度为无人机飞行的速度，其取值范围为5.0m/s～10.0m/s；所述航向重叠度为同一条航线连续拍摄的航空像片的重叠程度，其取值范围为60.0％～99.0％。步骤S200：根据航线参数，按第一预设规则计算相邻航线的航线间距。其中，所述航线间距由飞行高度和旁向重叠度共同约束，其预设规则如下：航线间距＝0.94*飞行高度*(1-旁向重叠度*0.01)。具体地，所述飞行高度由操作员自主设定，其取值范围为5～500m，操作员基于当地无人机飞行管制的前提下，根据目标区域的建筑物高度、树木等障碍物高度来编辑无人机的飞行高度。步骤S300：根据航线间距，在飞行区域中生成飞行航线。所述生成飞行航线具体为：由飞行区域形成最小外接矩形，在最小外接矩形上根据航线间距生成航线轨迹，该航线轨迹与飞行区域重叠的部分和飞行区域的边缘共同组成无人机的飞行航线。具体地，所述最小外接矩形是通过一个基于旋转卡壳的相似算法生成，其算法包括以下步骤：步骤S301：计算全部四个多边形的端点，称之为xminP，xmaxP，yminP，ymaxP；步骤S302：通过四个端点构成P的四条切线，确定两个“卡壳”集合；步骤S303：如果一条(或两条)切线与凸多边形的一条边重合，那么计算由四条切线决定的矩形的面积，并且保存为当前最小值。否则将当前最小值定义为无穷大。步骤S304：顺时针旋转线直到其中一条和多边形的一条边重合。步骤S305：计算新矩形的面积，并且和当前最小值比较。如果小于当前最小值则更新，并保存确定最小值的矩形信息。步骤S306：重复步骤S304和步骤S305，直到线旋转过的角度大于90度。步骤S307：最后生成最小面积的外接矩形。接着，在最小外接矩形上，根据航线间距生成航线轨迹。如图1，其为一个具体实施例，所述飞行区域为三角形ABC，该三角形ABC通过一个基于旋转卡壳的相似算法形成最小外接矩形ADEF，在该矩形ADEF上根据航线间距生成航线轨迹，该航线轨迹与飞行区域重叠的部分作为无人机的飞行航线。所述航线轨迹生成方式具体为：以矩形的一端点A作为航线起点，长边AD作为航线轨迹的一段，以航线间距在矩形中做出平行于AD的若干条线段，如线段JK、MN、PQ等，在矩形中的一段航线轨迹为A-D-K-J-M-N-Q-P…，所述无人机按该段航线轨迹在矩形中连续本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机的航线规划的方法，其特征在于，包括：获取飞行区域和航线参数；根据航线参数，按第一预设规则计算相邻航线的航线间距；根据航线间距，在飞行区域中生成飞行航线。

【技术特征摘要】
1.一种无人机的航线规划的方法，其特征在于，包括：获取飞行区域和航线参数；根据航线参数，按第一预设规则计算相邻航线的航线间距；根据航线间距，在飞行区域中生成飞行航线。2.根据权利要求1所述的无人机的航线规划的方法，其特征在于：所述航线参数包括飞行高度和旁向重叠度，所述航线间距是根据以下第一预设规则确定：航线间距＝0.94*飞行高度*(1-旁向重叠度*0.01)。3.根据权利要求2所述的无人机的航线规划的方法，其特征在于，在生成飞行航线之后，还包括：根据航线参数，按第二预设规则计算拍照间隔时刻；根据拍照间隔时刻，结合飞行航线生成航拍指令；其中，所述航拍指令为无人机在飞行航线上根据拍照间隔时刻来定时采集图像。4.根据权利要求3所述的无人机的航线规划的方法，其特征在于：所述航线参数还包括飞行速度和航向重叠度，所述拍照间隔时刻是根据以下第二预设规则确定：拍照间隔时刻＝0.624*飞行高度*(1-航向重叠度*0.01)*飞行速度。5.根据权利要求3或4所述的无人机的航线规划的方法，其特征在于：所述第二预设规则还包括：当所述拍照间隔时刻大于3秒，则将拍照间隔时刻设置成3秒。6.根据权利要求1所述的无人机的航线规划的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘萌伟，唐嘉徽，严梓浚，杨子力，刘凯，龚辉，
申请(专利权)人：广州知行机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44