一种多边形三维航线的生成方法技术

本发明专利技术提供一种多边形三维航线的生成方法，包括步骤S1使用高精度设备进行三维航点的数据采集和数据存储，S2使用采集的三维航点连接形成多边形，生成二维航线区域，S3使用生成的二维航线转换生成三维航线，S4不规则三维空间曲面的航点生成及编组。该种多边形三维航线的生成方法，解决了小区域山地，茶园，坡地的作业难问题。业难问题。业难问题。

【技术实现步骤摘要】
一种多边形三维航线的生成方法


[0001]本专利技术涉及测绘领域，尤其涉及一种用于无人机的多边形三维航线的生成方法。

技术介绍

[0002]通常来说，农业作业的环境与作业的方式息息相关；对于不同的作业环境，如果方法错误，使用不合理的作业方式，将会严重影响作业效率，增加相关的时间成本和金钱成本。
[0003]目前的作业方式主要有以下几种：大型地块采用全自主作业，中型地块采用AB作业方式，小型地块采用手动或者人工喷药方式，大型山地使用测绘机拍照，传到第三方收费平台进行三维建模，生成三维航线方式。而对于中小型山地作业，则没有比较好的作业方式，使用测绘机则消耗的时间和金钱成本比较大，难以满足普通农户的需求。
[0004]为了更好地解决上述中小型山地环境的作业问题，亟需一种新的无人机数据测绘方式。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的主要提供一种中小型山地，茶园，坡地的作业方式，来解决中小型不平整地块的作业难，成本高等问题。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种多边形三维航线的生成方法，其特征在于，所述生成方法包括如下步骤：
[0007]S1：使用高精度设备进行三维航点的数据采集和数据存储；
[0008]S2：使用采集的三维航点连接形成多边形，生成二维航线区域；
[0009]S3：使用生成的二维航线转换生成三维航线；
[0010]S4：不规则三维空间曲面的航点生成及编组。
[0011]进一步地，所述步骤S1中的数据采集包含精度，纬度，相对高度的航点信息以及横轴x、纵轴y、竖轴z的三维空间坐标。
[0012]进一步地，所述步骤S2中的三维航点连接形成多边形，具体为梯形。
[0013]更进一步地，所述步骤S2中的生成二维航线区域具体为平行的二维航线。
[0014]进一步地，所述步骤S3中的转换成三维航线，具体为选取不规则多边形顶点中合适的两个特征点连接生成线段，并进行运算得到二维航点的竖轴z的坐标。
[0015]进一步地，所述步骤S4中的不规则三维空间曲面的航点生成及编组，具体为对首先不规则三维曲面的分割，其次将分割后的二维航点转三维航点后，最后进行点的编组。
[0016]进一步地，所述多边形三维航线的生成方法用于无人机。
[0017]更进一步地，所述多边形三维航线的生成方法用于无人机对中小型且不平整地块进行作业。
[0018]本专利技术通过使用高精度设备进行三维航点的采集，使用采集的三维航点连接形成多边形，生成二维航线，使用生成的二维航线转换生成三维航线。该种多边形三维航线的生
成方法，解决了小区域山地，茶园，坡地的作业难问题。
附图说明
[0019]参考所附附图，以更加充分的描述本专利技术的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本专利技术范围的限制。
[0020]图1为本专利技术的多边形三维航线的生成方法流程示意图。
[0021]图2为本专利技术的多边形三维航线的生成方法中各个步骤的工作示意图。
具体实施方式
[0022]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0023]如图1和图2所示，本专利技术的多边形三维航线的生成方法具体工作步骤为：
[0024]S1：使用高精度设备进行三维航点的数据采集和数据存储。
[0025]使用小型无人机搭载RTK或者GPS等高精度定位设备，手动控制无人机飞行到适当的位置，采集包含精度，纬度，相对高度的航点，在所有的点采集完成后，将相应的航点保存到服务器，进行数据的存储。如图2
‑
1所示生成相应的地块。该步骤具体包含两个流程：
[0026](1)使用高精度设备进行点的采集；
[0027](2)采集包含横轴x，纵轴y，竖轴z的三维空间坐标。
[0028]S2：使用采集的三维航点连接形成多边形，生成二维航线区域。
[0029]如图2
‑
1所示，(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),(x4,y4)为采集到的三维航点，此时当作二维航点进行处理，连接形成多边形，此处只是简单处理成一个梯形图形进行处理，具体情景根据实际情况而定。选择(x1,y1),(x4,y4)作为多边形的起始边，通过一些复杂的计算可以得到如图2
‑
2所示的二维航线。此时，不规则多边形已经被处理为二维航线。该步骤具体包含两个流程：
[0030](1)三维航点处理成二维航点连接生成不规则多边形；
[0031](2)根据不规则多边形生成相互平行的二维航线。
[0032]S3：使用生成的二维航线转换生成三维航线。
[0033]步骤S2中已经得到了所有的二维航线，此时则进行二维航点和三维航点的转换，如图2
‑
3所示：取二维航线的特征点(x2,y2,z2)和特征点(x3,y3,z3),此特征点必须从步骤S1中采集的三维空间航点中进行选取。使用特征点连接生成特征线段，假设特征线段上存在二维航点(p1,p2)，需要将二维航点转化为三维空间航点，通过角度a即可得到二维航点竖轴z的坐标。该步骤具体包含两个流程：
[0034](1)选取不规则多边形顶点中合适的特征点1和特征点2连接生成线段；
[0035](2)特征2:特征点1和特征点2进行运算得到二维航点的竖轴z的坐标。
[0036]S4：不规则三维空间曲面的航点生成及编组。
[0037]如图2
‑
4所示，假设存在如图所示的多个相交三维曲面，则需要进行多个曲面的分割，假设存在2个曲面，则分割成图2
‑
1所示的2个曲面，分别对2个曲面进行处理，求出每个
曲面的二维平行航点，将二维航点按照图1
‑
3处理成三维航点，然后对2个曲面的航点进行编组。该步骤具体包含两个流程：
[0038](1)不规则三维曲面的分割；
[0039](2)不规则三维曲面分割后二维航点转三维航点并对点进行编组。
[0040]本专利技术涉及的多边形三维航线的生成方法，解决小区域山地，茶园，坡地的作业难问题。
[0041]综上所述，本专利技术涉及的多边形三维航线的生成方法，使用高精度设备进行三维航点的采集，使用采集的三维航点连接形成多边形，生成二维航线，使用生成的二维航线转换生成三维航线。该方法解决小区域山地，茶园，坡地的作业难问题，而且成本低，性能安全可靠。
[0042]通过说明书和附图，本专利技术给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本专利技术精神，还可作其他的转换。尽管上述专利技术提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。
[0043]对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多边形三维航线的生成方法，其特征在于，所述生成方法包括如下步骤：S1：使用高精度设备进行三维航点的数据采集和数据存储；S2：使用采集的三维航点连接形成多边形，生成二维航线区域；S3：使用生成的二维航线转换生成三维航线；S4：不规则三维空间曲面的航点生成及编组。2.根据权利要求1所述的一种多边形三维航线的生成方法，其特征在于，所述步骤S1中的数据采集包含精度，纬度，相对高度的航点信息以及横轴x、纵轴y、竖轴z的三维空间坐标。3.根据权利要求1或2中任一项所述的一种多边形三维航线的生成方法，其特征在于，所述步骤S2中的三维航点连接形成多边形，具体为梯形。4.根据权利要求1或2中任一项所述的一种多边形三维航线的生成方法，其特征在于，所述步骤S2中的生成二维航线区域具体为平...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClG零一C二一二零，
申请(专利权)人：极翼机器人上海有限公司，
类型：发明
国别省市：