CN109993994A - 一种航线分割方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种航线分割方法及装置，涉及无人机领域，能够解决无人机在断点续航的飞行过程中，执行飞行任务效率低的问题。具体技术方案为：获取无人机的最大飞行距离，最大飞行距离为无人机在不更换动力装置的前提下执行飞行任务的最远距离；获取目标航线，目标航线用于指示无人机执行飞行任务时的飞行路线；根据最大飞行距离以及预设分割算法对目标航线进行分割得到至少一个子航线，至少一个子航线中每一段子航线的返航点与起航点集合中至少一个起航点的距离小于或等于预设阈值。本发明用于航线分割。
Description
技术领域
本公开涉及无人机领域，尤其涉及一种航线分割方法及装置。
背景技术
如今，无人机技术日益成熟，应用到了很多领域。例如，利用无人机进行航拍、测绘、新闻报道、电力巡检等。通常，无人机在根据自主航线执行飞行任务时，在无人机的航区预先设定好航线，当无人机动力不足时记录飞行断点并自动返回起航点，在起航点更换动力装置后返回飞行断点，从飞行断点开始继续执行飞行任务。但是，飞行断点具有随机性，无人机的动力装置将大量动力消耗在飞行断点到起航点之间的飞行过程中，使得无人机执行飞行任务的效率很低。
发明内容
本公开实施例提供一种航线分割方法及装置，能够解决无人机在断点续航的飞行过程中，执行飞行任务效率低的问题。所述技术方案如下：
根据本公开实施例的第一方面，提供一种航线分割方法，该方法包括：
获取无人机的最大飞行距离，最大飞行距离为无人机在不更换动力装置的前提下执行飞行任务的最远距离；
获取目标航线，目标航线用于指示无人机执行飞行任务时的飞行路线；
根据最大飞行距离以及预设分割算法对目标航线进行分割得到至少一个子航线，至少一个子航线中每一段子航线的返航点与起航点集合中至少一个起航点的距离小于或等于预设阈值。
将无人机的目标航线分割为至少一个子航线后，使得每个子航线的返航点都有一个距离很近的起航点，减少了返航点与起航点之间的飞行距离，提高了无人机执行飞行任务的效率。
在一个实施例中，根据最大飞行距离以及预设分割算法对目标航线进行分割得到至少一个子航线，包括：
将上一段子航线的返航点作为目标子航线的起点，根据最大飞行距离确定目标子航线的终点；
在目标子航线的起点与终点之间，根据预设分割算法选择与目标子航线的终点之间的航线长度小于或等于预设距离，且与起航点集合中至少一个起航点的距离小于或等于预设阈值的点作为目标子航线的返航点。
按照预设分割算法，保证每一段子航线的长度小于或等于最大飞行距离，并且保证每一段子航线的返航点都有一个距离很近的起航点，减少了返航点与起航点之间的飞行距离，提高了无人机执行飞行任务的效率。
在一个实施例中，获取目标航线，包括：
获取目标区域的航点列表，目标区域为无人机执行飞行任务所在的航行区域，航点列表用于指示无人机在执行飞行任务过程中依次经过的航点；
根据航点列表将航点列表中所有的航点依次连接生成目标航线。
根据航点列表生成目标航线，保证了无人机在飞行过程中能够依次经过这些航点，完成飞行任务。
在一个实施例中，一段子航线上的所有航点构成一个航点组，根据最大飞行距离以及预设分割算法对目标航线进行分割得到至少一个子航线，包括：
获取待分割航点组，待分割航点组包括航点列表中尚未进行航线分割的航点；
将上一段航点组的返航点作为目标航点组的起点，根据最大飞行距离，在待分割航点组中确定目标航点组的终点；
根据预设分割算法及起航点集合，将目标航点组的起点与终点之间的航点与目标航点组的终点进行匹配；
将匹配度最高的航点作为目标航点组的返航点。
按照预设分割算法，将航点列表中的航点分为多个航点组，按照航点进行分割，保证了每一个航点组的飞行任务的完整性，避免无人机在两个航点之间返航，不便于定位返航点。
在一个实施例中，根据最大飞行距离以及预设分割算法对目标航线进行分割得到至少一个子航线之前，该方法还包括：
根据目标航线确定至少一个起航点，并生成起航点集合。
预先根据目标航线确定至少一个起航点，使得航线分割能够适应不同航线的特点，进一步提高无人机的飞行效率。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种航线分割装置，包括：获取模块和分割模块；
获取模块，用于获取无人机的最大飞行距离，最大飞行距离为无人机在不更换动力装置的前提下执行飞行任务的最远距离；
获取模块，还用于获取目标航线，目标航线用于指示无人机执行飞行任务时的飞行路线；
分割模块，用于根据最大飞行距离以及预设分割算法对目标航线进行分割得到至少一个子航线，至少一个子航线中每一段子航线的返航点与起航点集合中至少一个起航点的距离小于或等于预设阈值。
在一个实施例中，分割模块包括航线分割子模块及航线确定子模块；
航线分割子模块，用于将上一段子航线的返航点作为目标子航线的起点，根据最大飞行距离确定目标子航线的终点；
航线确定子模块，用于在目标子航线的起点与终点之间，根据预设分割算法选择与目标子航线的终点之间的航线长度小于或等于预设距离，且与起航点集合中至少一个起航点的距离小于或等于预设阈值的点作为目标子航线的返航点。
在一个实施例中，获取模块，还用于获取目标区域的航点列表，目标区域为无人机执行飞行任务所在的航行区域，航点列表用于指示无人机在执行飞行任务过程中依次经过的航点；根据航点列表将航点列表中所有的航点依次连接生成目标航线。
在一个实施例中，分割模块包括航点组分割子模块及航点组确定子模块；
航点组分割子模块，用于获取待分割航点组，待分割航点组包括航点列表中尚未进行航线分割的航点；将上一段航点组的返航点作为目标航点组的起点，根据最大飞行距离，在待分割航点组中确定目标航点组的终点；
航点组分割子模块，用于根据预设分割算法及起航点集合，将目标航点组的起点与终点之间的航点与目标航点组的终点进行匹配；将匹配度最高的航点作为目标航点组的返航点。
在一个实施例中，航线分割装置还包括起航点确定模块；
起航点确定模块，用于根据目标航线确定至少一个起航点，并生成起航点集合。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是本公开实施例提供的一种航线分割方法的流程图；
图2是本公开实施例提供的一种最大飞行距离示意图；
图3是本公开实施例提供的一种目标航线的示意图；
图4是本公开实施例提供的一种航线分割示意图；
图5是本公开实施例提供的一种航点分割示意图；
图6是本公开实施例提供的一种航点匹配度计算示意图；
图7是本公开实施例提供的一种航线分割装置的结构图；
图8是本公开实施例提供的一种航线分割装置的结构图；
图9是本公开实施例提供的一种航线分割装置的结构图；
图10是本公开实施例提供的一种航线分割装置的结构图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本公开实施例提供一种航线分割方法，应用于无人机领域，如图1所示，该航线分割方法包括以下步骤：
101、获取无人机的最大飞行距离。
最大飞行距离为无人机在不更换动力装置的前提下执行飞行任务的最远距离。需要说明的是，最大飞行距离指的是不更换动力装置的前提下执行飞行任务时飞行的最远距离，通常，无人机动力装置会留一定的动力，保证无人机能够返航，即无人机的最大飞行距离可以不包括为无人机返航所预留的飞行距离。
在一个实施例中，获取无人机的最大飞行距离，包括：确定无人机的实际最大飞行距离；确定无人机的返航预留距离；用实际最大飞行距离减去返航预留距离得到无人机的最大飞行距离。如图2所示，图2是本公开实施例提供的一种最大飞行距离示意图，其中，无人机的实际最大飞行距离为无人机不更换动力装置的前提下能够飞行的最远距离，返航预留距离是对无人机预留的返回起航点的距离。
102、获取目标航线。
目标航线用于指示无人机执行飞行任务时的飞行路线。
在一个实施例中，获取目标航线，包括：获取目标区域的航点列表；根据航点列表将航点列表中所有的航点依次连接生成目标航线。如图3所示，图3是本公开实施例提供的一种目标航线的示意图，目标区域为无人机执行飞行任务所在的航行区域，航点列表用于指示无人机在执行飞行任务过程中依次经过的航点
根据航点列表生成目标航线，保证了无人机在飞行过程中能够依次经过这些航点，完成飞行任务。
103、根据最大飞行距离以及预设分割算法对目标航线进行分割得到至少一个子航线。
至少一个子航线中，每一段子航线的长度都小于最大飞行距离，至少一个子航线中每一段子航线的返航点与起航点集合中至少一个起航点的距离小于或等于预设阈值。预设分割算法用于指示将目标航线分割为至少一个子航线，每一段子航线的长度都小于最大飞行距离，且每一段子航线的返航点与起航点集合中至少一个起航点的距离小于或等于预设阈值。每一段子航线的长度还可以大于或等于最小飞行距离，该最小飞行距离可以根据实际情况进行设定，最小飞行距离是用户确定的无人机执行飞行任务时，在不更换动力装置的前提下飞行的最小距离。
对目标航线分割，可以对按照航线分割，也可以按照航点分割，此处列举两个具体示例进行说明如下：
在第一个示例中，根据最大飞行距离以及预设分割算法对目标航线进行分割得到至少一个子航线，包括：将上一段子航线的返航点作为目标子航线的起点，根据最大飞行距离确定目标子航线的终点；在目标子航线的起点与终点之间，根据预设分割算法选择与目标子航线的终点之间的航线长度小于或等于预设距离，且与起航点集合中至少一个起航点的距离小于或等于预设阈值的点作为目标子航线的返航点。
如图4所示，图4是本公开实施例提供的一种航线分割示意图；图4中，先以上一段子航线的返航点为起点，沿着目标航线延伸最大飞行距离确定出目标子航线的终点，然后在目标子航线的起点和终点之间确定目标子航线的返航点。将目标子航线的起点到目标子航线的返航点之间的航线作为最终确定的新的子航线分割出去，将剩余的航线继续分割，直到所有航线都分割完。按照预设分割算法，保证每一段子航线的长度小于或等于最大飞行距离，并且保证每一段子航线的返航点都有一个距离很近的起航点，减少了返航点与起航点之间的飞行距离，提高了无人机执行飞行任务的效率。
在第二个示例中，在此示例中，一段子航线上的所有航点构成一个航点组，根据最大飞行距离以及预设分割算法对目标航线进行分割得到至少一个子航线，包括：获取待分割航点组，待分割航点组包括航点列表中尚未进行航线分割的航点；将上一段航点组的返航点作为目标航点组的起点，根据最大飞行距离，在待分割航点组中确定目标航点组的终点，目标航点组的起点与终点之间的航线的长度为最大飞行距离；根据预设分割算法及起航点集合，将目标航点组的起点与终点之间的航点与目标航点组的终点进行匹配；将匹配度最高的航点作为目标航点组的返航点。
如图5所示，图5是本公开实施例提供的一种航点分割示意图；图5中，以上一段航点组的返航点为目标航点组的起点，根据最大飞行距离确定目标航点组的终点，目标航点组的起点与终点之间的航线的长度为最大飞行距离，按照预设分割算法，在目标航点组的起点与终点之间确定目标航点组的返航点。
需要说明的是，将目标航点组的起点和终点之间的航点，与目标航点组的终点进行匹配，可以是在目标航点组的起点与终点之间，选择与目标航点组的终点之间的航线长度小于预设距离，且与起航点集合中至少一个起航点的距离小于或等于预设阈值的航点作为目标航点组的返航点。例如，如图6所示，图6是本公开实施例提供的一种航点匹配度计算示意图；在图6中，以航点A为例，可以根据航点A与目标航点组的终点之间的航线长度，以及航点A与距离最近的起航点的距离来确定航点A的匹配度，计算目标航点组的起点与终点之间，与目标航点组的终点之间的航线长度在预设距离之内的航点的匹配度，将匹配度最高的航点确定为目标航点组的返航点。示例性的，可以按照以下公式计算匹配度P＝(D0-Da)×α+(S0-Sa)×β；其中，P表示航点A的匹配度，D0表示预设距离(即目标航点组的返航点与目标航点组的终点之间的航线长度的上限)，Da表示航点A与目标航点组的终点之间的航线长度，S0表示预设阈值(即目标航点组的返航点与起航点之间的距离上限)，Sa表示航点A与最近的起航点之间的距离，α和β为加权参数，α和β都可以等于0.5，也可以是α为0.4和β为0.6，本公开对此不做限制。当然，此处只是示例性说明，并不代表本公开局限于此。
如此，将目标航点组的起点与返航点之间的所有航点组成最终的新的航点组分割出去(因为上一段航点组的返航点是下一段航点组的起点，因此，每一段航点组可以不包括起点，包括返航点)。将所有航点中尚未分割的航点组成新的待分割航点组，继续进行分割，直到所有航点都分割完。
将航点列表中的航点分为多个航点组，按照航点进行分割，保证了每一个航点组的飞行任务的完整性，避免无人机在两个航点之间返航，不便于定位返航点。
本公开实施例提供的航线分割方法，将无人机的目标航线分割为至少一个子航线后，使得每个子航线的返航点都有一个距离很近的起航点，减少了返航点与起航点之间的飞行距离，提高了无人机执行飞行任务的效率。
基于上述图1对应的实施例中所描述的航线分割方法，下述为本公开装置实施例，可以用于执行本公开方法实施例。
本公开实施例提供一种航线分割装置，如图7所示，该航线分割装置70包括：获取模块701和分割模块702；
获取模块701，用于获取无人机的最大飞行距离，最大飞行距离为无人机在不更换动力装置的前提下执行飞行任务的最远距离；
获取模块701，还用于获取目标航线，目标航线用于指示无人机执行飞行任务时的飞行路线；
分割模块702，用于根据最大飞行距离以及预设分割算法对目标航线进行分割得到至少一个子航线，至少一个子航线中每一段子航线的返航点与起航点集合中至少一个起航点的距离小于或等于预设阈值。
在一个实施例中，如图8所示，分割模块702包括航线分割子模块7021及航线确定子模块7022；
航线分割子模块702，用于将上一段子航线的返航点作为目标子航线的起点，根据最大飞行距离确定目标子航线的终点；
航线确定子模块7022，用于在目标子航线的起点与终点之间，根据预设分割算法选择与目标子航线的终点之间的航线长度小于或等于预设距离，且与起航点集合中至少一个起航点的距离小于或等于预设阈值的点作为目标子航线的返航点。
在一个实施例中，获取模块701，还用于获取目标区域的航点列表，目标区域为无人机执行飞行任务所在的航行区域，航点列表用于指示无人机在执行飞行任务过程中依次经过的航点；根据航点列表将航点列表中所有的航点依次连接生成目标航线。
在一个实施例中，如图9所示，分割模块702包括航点组分割子模块7023及航点组确定子模块7024；
航点组分割子模块7023，用于获取待分割航点组，待分割航点组包括航点列表中尚未进行航线分割的航点；将上一段航点组的返航点作为目标航点组的起点，根据最大飞行距离，在待分割航点组中确定目标航点组的终点；
航点组分割子模块7024，用于根据预设分割算法及起航点集合，将目标航点组的起点与终点之间的航点与目标航点组的终点进行匹配；将匹配度最高的航点作为目标航点组的返航点。
在一个实施例中，如图10所示，航线分割装置70还包括起航点确定模块703；
起航点确定模块703，用于根据目标航线确定至少一个起航点，并生成起航点集合。
本公开实施例提供的航线分割装置，将无人机的目标航线分割为至少一个子航线后，使得每个子航线的返航点都有一个距离很近的起航点，减少了返航点与起航点之间的飞行距离，提高了无人机执行飞行任务的效率。
基于上述图1对应的实施例中所描述的航线分割方法，本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，例如，非临时性计算机可读存储介质可以是只读存储器(英文：ReadOnly Memory，ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储装置等。该存储介质上存储有计算机指令，用于执行上述图1对应的实施例中所描述的数据传输方法，此处不再赘述。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种航线分割方法，其特征在于，所述方法包括：
获取无人机的最大飞行距离，所述最大飞行距离为所述无人机在不更换动力装置的前提下执行飞行任务的最远距离；
获取目标航线，所述目标航线用于指示所述无人机执行飞行任务时的飞行路线；
根据所述最大飞行距离以及预设分割算法对所述目标航线进行分割得到至少一个子航线，所述至少一个子航线中每一段子航线的返航点与起航点集合中至少一个起航点的距离小于或等于预设阈值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述最大飞行距离以及预设分割算法对所述目标航线进行分割得到至少一个子航线，包括：
将上一段子航线的返航点作为目标子航线的起点，根据所述最大飞行距离确定所述目标子航线的终点；
在所述目标子航线的起点与终点之间，根据所述预设分割算法选择与所述目标子航线的终点之间的航线长度小于或等于预设距离，且与所述起航点集合中至少一个起航点的距离小于或等于预设阈值的点作为所述目标子航线的返航点。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取目标航线，包括：
获取目标区域的航点列表，所述目标区域为所述无人机执行飞行任务所在的航行区域，所述航点列表用于指示所述无人机在执行飞行任务过程中依次经过的航点；
根据所述航点列表将所述航点列表中所有的航点依次连接生成所述目标航线。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，一段子航线上的所有航点构成一个航点组，根据所述最大飞行距离以及预设分割算法对所述目标航线进行分割得到至少一个子航线，包括：
获取待分割航点组，所述待分割航点组包括所述航点列表中尚未进行航线分割的航点；
将上一段航点组的返航点作为目标航点组的起点，根据所述最大飞行距离，在所述待分割航点组中确定所述目标航点组的终点；
根据所述预设分割算法及所述起航点集合，将所述目标航点组的起点与终点之间的航点与所述目标航点组的终点进行匹配；
将匹配度最高的航点作为所述目标航点组的返航点。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，根据所述最大飞行距离以及预设分割算法对所述目标航线进行分割得到至少一个子航线之前，所述方法还包括：
根据所述目标航线确定至少一个起航点，并生成所述起航点集合。
6.一种航线分割装置，其特征在于，包括：获取模块和分割模块；
所述获取模块，用于获取无人机的最大飞行距离，所述最大飞行距离为所述无人机在不更换动力装置的前提下执行飞行任务的最远距离；
所述获取模块，还用于获取目标航线，所述目标航线用于指示所述无人机执行飞行任务时的飞行路线；
所述分割模块，用于根据所述最大飞行距离以及预设分割算法对所述目标航线进行分割得到至少一个子航线，所述至少一个子航线中每一段子航线的返航点与起航点集合中至少一个起航点的距离小于或等于预设阈值。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述分割模块包括航线分割子模块及航线确定子模块；
所述航线分割子模块，用于将上一段子航线的返航点作为目标子航线的起点，根据所述最大飞行距离确定所述目标子航线的终点；
所述航线确定子模块，用于在所述目标子航线的起点与终点之间，根据所述预设分割算法选择与所述目标子航线的终点之间的航线长度小于或等于预设距离，且与所述起航点集合中至少一个起航点的距离小于或等于预设阈值的点作为所述目标子航线的返航点。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述获取模块，还用于获取目标区域的航点列表，所述目标区域为所述无人机执行飞行任务所在的航行区域，所述航点列表用于指示所述无人机在执行飞行任务过程中依次经过的航点；根据所述航点列表将所述航点列表中所有的航点依次连接生成所述目标航线。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述分割模块包括航点组分割子模块及航点组确定子模块；
所述航点组分割子模块，用于获取待分割航点组，所述待分割航点组包括所述航点列表中尚未进行航线分割的航点；将上一段航点组的返航点作为目标航点组的起点，根据所述最大飞行距离，在所述待分割航点组中确定所述目标航点组的终点；
所述航点组分割子模块，用于根据所述预设分割算法及所述起航点集合，将所述目标航点组的起点与终点之间的航点与所述目标航点组的终点进行匹配；将匹配度最高的航点作为所述目标航点组的返航点。
10.根据权利要求6-9任一项所述的装置，其特征在于，所述航线分割装置还包括起航点确定模块；
所述起航点确定模块，用于根据所述目标航线确定至少一个起航点，并生成所述起航点集合。
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