CN106483975B

CN106483975B - 确定无人机航线的方法及装置

Info

Publication number: CN106483975B
Application number: CN201610951691.2A
Authority: CN
Inventors: 萧延强
Original assignee: Guangzhou Xaircraft Technology Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Xaircraft Technology Co Ltd
Priority date: 2016-10-26
Filing date: 2016-10-26
Publication date: 2018-04-17
Anticipated expiration: 2036-10-26
Also published as: CN106483975A

Abstract

本发明实施例提供了一种确定无人机航线的方法及装置，其中所述方法包括：确定无人机当前作业的作业地块的地块信息，所述地块信息包括参考航线；获取与所述作业地块对应的预测资源信息；获取当前无人机的剩余资源信息；若所述剩余资源信息小于所述预测资源信息，则依据所述剩余资源信息，从所述参考航线中选择部分航线作为实际航线。本发明实施例可以综合考虑作业地块的信息和无人机的剩余资源信息等因素，使得确定的实际航线更加符合无人机的实际情况，航线的规划更加准确，从而提高了无人机的作业质量。

Description

确定无人机航线的方法及装置

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别是涉及一种确定无人机航线的方法以及一种确定无人机航线的装置。

背景技术

无人驾驶飞机简称无人机(Unmanned Aerial Vehicle，简称UAV)，是一种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。无人机的用途广泛，经常被应用于植保、城市管理、地质、气象、电力、抢险救灾、视频拍摄等行业。

随着无人机植保技术的发展，使得无人机植保具有对作物损害小、农药利用率高等特点。越来越多的农户或农场主利用无人机进行植保作业，特别是利用无人机进行农药喷洒和化肥喷洒。

然而，在现有技术中，无人机航线的规划仅仅考虑作业地块的影响因素，并没有与无人机自身的情况相结合，导致规划出来的飞行路线不准确，影响无人机的作业质量。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种确定无人机航线的方法和相应的一种确定无人机航线的装置。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种确定无人机航线的方法，所述方法包括：

确定无人机当前作业的作业地块的地块信息，所述地块信息包括参考航线；

获取与所述作业地块对应的预测资源信息；

获取当前无人机的剩余资源信息；

若所述剩余资源信息小于所述预测资源信息，则依据所述剩余资源信息，从所述参考航线中选择部分航线作为实际航线。

优选地，所述作业地块具有任务标识，所述确定无人机当前作业的作业地块的地块信息的步骤包括：

依据所述任务标识生成信息获取请求，并将所述信息获取请求发送至服务器；

接收服务器针对所述信息获取请求返回的所述作业地块对应的地块信息。

优选地，所述地块信息还包括所述作业地块的地块面积；所述获取与所述作业地块对应的预测资源信息的步骤包括：

获取所述无人机的一个单位面积所对应的单位资源信息；

基于所述地块面积以及所述单位资源信息，确定预测资源信息。

优选地，所述地块信息还包括所述参考航线的距离；所述依据所述剩余资源信息，从所述参考航线中选择部分航线作为实际航线的步骤包括：

基于所述参考航线的距离以及所述预测资源信息，确定所述剩余资源信息的可飞行距离；

以所述参考航线的起点作为起点或根据用户在所述参考航线中选定的采集点作为起点，从所述参考航线中选取所述可飞行距离后得到实际航线。

优选地，若所述剩余资源信息的种类为一种以上，所述基于所述参考航线的距离，确定所述剩余资源信息的可飞行距离的步骤包括：

基于所述参考航线的距离，分别确定所述一种以上的剩余资源信息的可飞行距离；

从所述一种以上的剩余资源信息的可飞行距离中选择最小者作为最终的可飞行距离。

优选地，所述预测资源信息包括预测电量和/或预测药量；所述剩余资源信息包括剩余电量和/或剩余药量。

本发明实施例还公开了一种确定无人机航线的装置，所述装置包括：

地块信息确定模块，用于确定无人机当前作业的作业地块的地块信息，所述地块信息包括参考航线；

预测资源信息确定模块，用于获取与所述作业地块对应的预测资源信息；

剩余资源信息确定模块，用于获取当前无人机的剩余资源信息；

实际航线确定模块，用于在所述剩余资源信息小于所述预测资源信息时，依据所述剩余资源信息时，从所述参考航线中选择部分航线作为实际航线。

优选地，所述作业地块具有任务标识，所述地块信息确定模块包括：

信息获取请求发送子模块，用于依据所述任务标识生成信息获取请求，并将所述信息获取请求发送至服务器；

地块信息接收子模块，用于接收服务器针对所述信息获取请求返回的所述作业地块对应的地块信息。

优选地，所述地块信息还包括所述作业地块的地块面积；所述预测资源信息确定模块包括：

单位资源信息获取子模块，用于获取所述无人机的一个单位面积所对应的单位资源信息；

预测资源就确定子模块，用于基于所述地块面积以及所述单位资源信息，确定预测资源信息。

优选地，所述地块信息还包括所述参考航线的距离；所述实际航线确定模块包括：

可飞行距离确定子模块，用于基于所述参考航线的距离以及所述预测资源信息，确定所述剩余资源信息的可飞行距离；

实际航线选取子模块，用于以所述参考航线的起点作为起点或根据用户在所述参考航线中选定的采集点作为起点，从所述参考航线中选取所述可飞行距离后得到实际航线。

优选地，若所述剩余资源信息的种类为一种以上，所述可飞行距离确定子模块还用于：

本发明实施例包括以下优点：

在本发明实施例中，在航线确定过程中，综合考虑作业地块的信息和无人机的剩余资源信息等因素，使得确定的实际航线更加符合无人机的实际情况，航线的规划更加准确，从而提高了无人机的作业质量。

附图说明

图1是本发明的一种确定无人机航线的方法实施例的步骤流程图；

图2是本发明的一种确定无人机航线的方法实施例中的植保工单信息示意图；

图3是本发明的一种确定无人机航线的方法实施例中的参考航线显示示意图；

图4是本发明的一种确定无人机航线的方法实施例中的实际航线显示示意图；

图5是本发明的一种确定无人机航线的装置实施例的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1，示出了本发明的一种确定无人机航线的方法实施例的步骤流程图。

随着无人机技术的发展，无人机用途越来越广泛，可以被应用于植保、城市管理、农业、地质、气象、电力、抢险救灾、视频拍摄等领域中。

本发明实施例以无人机应用于植保领域进行示例性的说明。

由于无人机植保具有对作物损害小、农药利用率高等特点，越来越多的农户或农场主利用无人机进行植保作业，特别是利用无人机进行农药喷洒和化肥喷洒，本发明实施例能够在无人机进行植保作业的过程中，根据无人机当前所剩余的药量或电量等资源，确定无人机飞行时的实际航线。

本发明实施例具体可以包括如下步骤：

步骤101，确定无人机当前作业的作业地块的地块信息，所述地块信息包括参考航线；

本发明实施例可以应用于指定应用程序中，当作业人员登录指定应用程序时，指定应用程序可以从服务器中下载未完成作业的植保工单，并展现给作业人员。

作为一种示例，该植保工单可以包括未完成作业的作业地块的地块信息，其中，该地块信息可以包括但不限于：该作业地块的任务标识、该作业地块的地块边界、参考航线、参考航线的距离、地块面积等信息。

在具体实现中，作业人员可以为某一无人机分配对应的作业地块，例如，如图2所示的植保工单信息示意图，图2的下方显示的是植保工单的相关信息，如，未完成作业的作业地块的任务标识、地块面积、地块完成程度，定位信息、可执行任务的无人机信息等。在图2中，若用户想要将1号机分配给任务标识为“4678”的作业地块，则可以按住图2中的1号机图标，待接收到可移动信号时(例如，震动)，则将1号机图标拖动至图2上方的作业地块中，指定应用程序根据用户的拖动操作来确定1号机对应的作业地块为“4678”的作业地块。

为无人机分配作业地块以后，指定应用程序还可以确定无人机当前作业的作业地块的参考航线等地块信息。

在本发明实施例的一种优选实施例中，步骤101可以包括如下子步骤：

子步骤S11，依据所述任务标识生成信息获取请求，并将所述信息获取请求发送至服务器；

子步骤S12，接收服务器针对所述信息获取请求返回的所述作业地块对应的地块信息。

在具体实现中，作业地块的地块信息可以为测绘人员对作业地块进行实地测绘得到多个采集点的测绘数据以后，依据多个采集点的测绘数据生成的信息。

针对每个作业地块，可以预先生成该作业地块的地块信息，并将地块信息上传至服务器中，在服务器中可以生成该作业地块的地块信息与该作业地块的任务标识的对应关系，并将该对应关系存储在关系数据库中。

指定应用程序为无人机分配作业地块以后，可以根据该作业地块的任务标识生成信息获取请求，并将所述信息获取请求发送至服务器中，服务器接收到信息获取请求以后，将从该信息获取请求中获得任务标识，并从关系数据库中查找该获得的任务标识，判断该任务标识是否有对应的地块信息，如果查找成功，则获得该对应的地块信息，并将该地块信息返回指定应用程序；若查找不成功，则返回错误提示信息。

指定应用程序接收到服务器针对信息获取请求返回的该作业地块对应的地块信息以后，可以在植保工单中显示该作业地块的地块信息。例如，如图2所示，当从未完成的作业地块中选择一个作业地块时，在图的上方显示该作业地块以及该作业地块的地块边界，在图的下方可以显示该作业地块的地块面积。

进一步的，指定应用程序还可以在该作业地块的地块边界范围内展现该参考航线，如图3所示。

步骤102，获取与所述作业地块对应的预测资源信息；

在具体实现中，当获取到将要执行作业的作业地块的地块信息以后，还可以基于该地块信息，获取与该作业地块对应的预测资源信息。

作为本发明实施例的一种优选示例，预测资源信息可以包括但不限于预测电量、预测药量、预测时间等。

在本发明实施例的一种优选实施例中，步骤102可以包括如下子步骤：

子步骤S21，获取所述无人机的一个单位面积所对应的单位资源信息；

子步骤S22，基于所述地块面积以及所述单位资源信息，确定预测资源信息。

具体的，可以预先设置无人机一个单位面积所对应的单位资源信息，或者，根据在先作业经验计算无人机一个单位面积所对应的单位资源信息，本发明实施例对单位资源信息的确定方式不作限定。

作为一种示例，单位资源信息可以包括但不限于：单位用电量、单位用药量、单位耗时等。例如，一亩地所需要的用电量、一亩地所需要的用药量、一亩地的作业耗时等。

当确定单位资源信息以后，可以基于该单位资源信息与当前需要作业的作业地块的地块面积，计算预测资源信息。

在具体实现中，预测资源信息的计算公式可以为：预测资源信息＝(地块面积*单位资源信息)/单位面积。

例如，若每亩地所需要的用药量为300ml，即单位用药量为300ml/亩，若当前需要作业的地块面积为1.5亩，则预测药量可以为450ml(300*1.5＝450)。

又如，若每亩地所需要的用电量为8％，即单位用电量为8％/亩，若当前需要作业的地块面积为1.5亩，则预测电量可以为12％(8％*1.5＝12％)。

步骤103，获取当前无人机的剩余资源信息；

在本发明实施例中，当为无人机分配作业地块以后，还可以获取该无人机当前的剩余资源信息。

作为本发明实施例的一种示例，该剩余资源信息可以包括剩余电量、剩余药量等信息。

在一种实施方式中，可以从服务器侧获取当前无人机的剩余资源信息。具体的，每架次无人机在执行完任务以后，可以获取其自身的剩余资源信息并发送至服务器进行备份保存。当指定应用程序为无人机分配作业地块以后，可以发送包含无人机的标识的资源获取请求至服务器侧，服务器收到该资源获取请求以后，查找该无人机的标识对应的无人机的剩余资源信息，并将该剩余资源信息返回指定应用程序。

需要说明的是，该资源获取请求与上述信息获取请求可以一次性发送至服务器，也可以分开发送，或者，该资源获取请求与该信息获取信息还可以为同一请求，本发明实施例对此不作限定。

指定应用程序获得剩余资源信息以后，还可以将该剩余资源信息显示在植保工单的相关信息中，如图2中的剩余电量、剩余药量所示。

步骤104，若所述剩余资源信息小于所述预测资源信息，则依据所述剩余资源信息，从所述参考航线中选择部分航线作为实际航线。

当指定应用程序获得剩余资源信息以及预测资源信息以后，可以对剩余资源信息与预测资源进行进行比较，判断剩余资源信息是否大于预测资源信息，若是，则将参考航线作为实际航线；若否，则从参考航线中选择部分航线作为实际航线并进行显示。

在本发明实施例的一种优选实施例中，步骤104可以包括如下子步骤：

子步骤S31，基于所述参考航线的距离以及所述预测资源信息，确定所述剩余资源信息的可飞行距离；

在一种实施方式中，针对剩余资源信息为一种的情形，从服务器中获得参考航线的距离以后，可以根据该参考航线的距离以及预测资源信息，计算该剩余资源信息的可飞行距离。

在具体实现中，剩余资源信息的可飞行距离可以采用如下公式计算：剩余资源信息的可飞行距离＝(参考航线的距离*剩余资源信息)/预测资源信息。

例如，若作业地块的参考航线的距离为8km，预测药量为400ml，若剩余药量为200ml，则剩余药量的可飞行距离＝(8*200)/400＝4km。

又如，若作业地块的参考航线的距离为8km，预测电量为12％，若剩余电量为8％，则剩余电量的可飞行距离＝(8*8％)/12％＝5.3km。

在另一种实施方式中，针对剩余资源信息的种类为一种以上的情况，子步骤S31进一步可以包括如下子步骤：

子步骤S311，基于所述参考航线的距离，分别确定所述一种以上的剩余资源信息的可飞行距离；

子步骤S312，从所述一种以上的剩余资源信息的可飞行距离中选择最小者作为所述剩余资源信息的可飞行距离。

例如，针对剩余资源信息包括剩余电量以及剩余药量的情况，若剩余药量大于预测药量，但剩余电量小于预测电量，则可以以剩余电量对应的可飞行距离作为所述最终的可飞行距离；若剩余电量大于预测电量，但剩余药量小于预测药量，则可以以剩余药量对应的可飞行距离作为最终的可飞行距离。

若剩余药量小于预测药量，并且剩余电量小于预测电量，则可以分别计算两者的可飞行距离，并以可飞行距离最小者作为决策者。

例如，若作业地块的参考航线的距离为8km，预测药量为400ml，预测电量为12％；如果剩余药量为200ml，剩余电量为8％，则剩余药量的可飞行距离＝(8*200)/400＝4km，剩余电量的可飞行距离＝(8*8％)/12％＝5.3km。此时，可以以剩余药量对应的可飞行距离作为最终的可飞行距离。

子步骤S32，以所述参考航线的起点作为起点或根据用户在所述参考航线中选定的采集点作为起点，从所述参考航线中选取所述可飞行距离后得到实际航线。

当确定可飞行距离以后，可以以参考航线的起点作为起点，截取可飞行距离后得到的点作为终点，并以该起点和终点确定实际航线。例如，如图4的实际航线显示示意图所示，从图3的参考航线中截取部分航线后，得到图4上方的实际航线。

需要说明的是，除了上述以参考航线的起点作为起点以外，还可以以其他方式确定起点，例如，由用户指定某个采集点为起点，但在这种情况下，还需要判断用户指定的起点与该参考航线的终点之间的距离事发大于可飞行距离，如果否，则给出错误提示或直接将用户指定的起点与该参考航线的终点之间的航线作为实际航线；如果判定结果为是，则从用户指定的起点作为起点出发，截取可飞行距离后得到的点作为终点，并以该起点和终点确定实际航线。

在实际中，在指定应用程序中还可以根据实际航线生成航线进度条，用户可以在进度条中选择航线范围，该航线范围包括起点和终点，如图4下方所示。在确定剩余资源信息以后，可以在该进度条中高亮显示该剩余资源信息所允许的航线范围，提示用户可以在该允许的航线范围内选择航线。当用户在该进度条中选择的航线范围超出实际航线，则以实际航线作为最终的航线。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

参照图5，示出了本发明的一种确定无人机航线的装置实施例的结构框图，可以包括如下模块：

地块信息确定模块501，用于确定无人机当前作业的作业地块的地块信息，所述地块信息包括参考航线；

预测资源信息确定模块502，用于获取与所述作业地块对应的预测资源信息；

剩余资源信息确定模块503，用于获取当前无人机的剩余资源信息；

实际航线确定模块504，用于在所述剩余资源信息小于所述预测资源信息时，依据所述剩余资源信息时，从所述参考航线中选择部分航线作为实际航线。

在本发明实施例的一种优选实施例中，所述作业地块具有任务标识，所述地块信息确定模块501可以包括如下子模块：

在本发明实施例的一种优选实施例中，所述地块信息还包括所述作业地块的地块面积；所述预测资源信息确定模块502可以包括如下子模块：

在本发明实施例的一种优选实施例中，所述地块信息还包括所述参考航线的距离；所述实际航线确定模块504可以包括如下子模块：

在本发明实施例的一种优选实施例中，若所述剩余资源信息的种类为一种以上，所述可飞行距离确定子模块还用于：

在本发明实施例的一种优选实施例中，所述预测资源信息包括预测电量和/或预测药量；所述剩余资源信息包括剩余电量和/或剩余药量。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种确定无人机航线的方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种确定无人机航线的方法，其特征在于，所述方法包括：

确定无人机当前作业的作业地块的地块信息，所述地块信息包括参考航线及参考航线的距离；

获取与所述作业地块对应的预测资源信息；

获取当前无人机的剩余资源信息；

若所述剩余资源信息小于所述预测资源信息，则依据所述剩余资源信息，从所述参考航线中选择部分航线作为实际航线；

所述依据所述剩余资源信息，从所述参考航线中选择部分航线作为实际航线的步骤包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述作业地块具有任务标识，所述确定无人机当前作业的作业地块的地块信息的步骤包括：

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述地块信息还包括所述作业地块的地块面积；所述获取与所述作业地块对应的预测资源信息的步骤包括：

获取所述无人机的一个单位面积所对应的单位资源信息；

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若所述剩余资源信息的种类为一种以上，所述基于所述参考航线的距离，确定所述剩余资源信息的可飞行距离的步骤包括：

5.根据权利要求1或2或4所述的方法，其特征在于，所述预测资源信息包括预测电量和/或预测药量；所述剩余资源信息包括剩余电量和/或剩余药量。

6.一种确定无人机航线的装置，其特征在于，所述装置包括：

地块信息确定模块，用于确定无人机当前作业的作业地块的地块信息，所述地块信息包括参考航线及参考航线的距离；

实际航线确定模块，用于在所述剩余资源信息小于所述预测资源信息时，依据所述剩余资源信息时，从所述参考航线中选择部分航线作为实际航线；

所述实际航线确定模块包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述作业地块具有任务标识，所述地块信息确定模块包括：

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述地块信息还包括所述作业地块的地块面积；所述预测资源信息确定模块包括：

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，若所述剩余资源信息的种类为一种以上，所述可飞行距离确定子模块还用于：

10.根据权利要求6或7或9所述的装置，其特征在于，所述预测资源信息包括预测电量和/或预测药量；所述剩余资源信息包括剩余电量和/或剩余药量。