CN111506107A - 无人机低空集群表演区域的计算方法及终端 - Google Patents

无人机低空集群表演区域的计算方法及终端 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无人机低空集群表演区域的计算方法及终端，方法包括：当待飞行区域规整时，计算所述待飞行区域的长和宽，根据所述长和宽计算得到最大飞行面积；当待飞行区域不规整时，计算所述待飞行区域的最大可飞行圆，根据所述最大可飞行圆计算得到最大飞行面积；获取最大飞行高度；根据所述最大飞行面积和最大飞行高度计算得到无人机飞行区域。无需人工参与，可以快速、准确地计算出可供无人机安全飞行的最大飞行区域。

Description

无人机低空集群表演区域的计算方法及终端
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机低空集群表演区域的计算方法及终端。
背景技术
目前，无人机机群已用于灯光表演，但是无人机机群表演在机群协调上有相当大的难度，对飞行器定位精度与飞控控制精度均有非常高的要求。且在进行低空表演时，障碍物较多，无法快速准确计算出无人机群的安全表演区，使得表演具有安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种无人机低空集群表演区域的计算方法及终端，可准确、快速计算出可供无人机表演的安全区域。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种无人机低空集群表演区域的计算方法，包括：
当待飞行区域规整时，计算所述待飞行区域的长和宽，根据所述长和宽计算得到最大飞行面积；
当待飞行区域不规整时，计算所述待飞行区域的最大可飞行圆，根据所述最大可飞行圆计算得到最大飞行面积；
获取最大飞行高度；
根据所述最大飞行面积和最大飞行高度计算得到无人机飞行区域。
本发明采用的另一技术方案为：
一种无人机低空集群表演区域的计算终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
当待飞行区域规整时，计算所述待飞行区域的长和宽，根据所述长和宽计算得到最大飞行面积；
当待飞行区域不规整时，计算所述待飞行区域的最大可飞行圆，根据所述最大可飞行圆计算得到最大飞行面积；
获取最大飞行高度；
根据所述最大飞行面积和最大飞行高度计算得到无人机飞行区域。
本发明的有益效果在于：当待飞行区域规整时，通过待飞行区域的长和宽计算最大飞行面积；当待飞行区域不规整时，通过最大可飞行圆来计算最大飞行面积。本发明的计算方法可准确、快速计算出可供无人机表演的安全区域。
附图说明
图1为本发明实施例一的无人机低空集群表演区域的计算方法的流程图；
图2为本发明实施例一的无人机低空集群表演区域的计算方法的另一流程图；
图3为本发明实施例一的无人机低空集群表演区域的计算方法的另一流程图；
图4为本发明实施例一的无人机低空集群表演区域的计算方法的另一流程图；
图5为本发明实施例二的无人机低空集群表演区域的计算终端示意图；
标号说明：
100、无人机低空集群表演区域的计算终端；1、存储器；2、处理器。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：当待飞行区域规整时，通过待飞行区域的长和宽计算最大飞行面积；当待飞行区域不规整时，通过最大可飞行圆来计算最大飞行面积，计算方法准确可靠。
请参照图1至图4，一种无人机低空集群表演区域的计算方法，包括：
当待飞行区域规整时，计算所述待飞行区域的长和宽，根据所述长和宽计算得到最大飞行面积；
当待飞行区域不规整时，计算所述待飞行区域的最大可飞行圆，根据所述最大可飞行圆计算得到最大飞行面积；
获取最大飞行高度；
根据所述最大飞行面积和最大飞行高度计算得到无人机飞行区域。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：当待飞行区域规整时，通过待飞行区域的长和宽计算最大飞行面积；当待飞行区域不规整时，通过最大可飞行圆来计算最大飞行面积。本发明的计算方法可准确、快速计算出可供无人机表演的安全区域。
进一步的，所述当待飞行区域规整时，计算所述待飞行区域的长和宽具体包括：
获取待飞行区域的一角点作为起始点，记录所述起始点的坐标；
控制一无人机从所述起始点出发沿待飞行区域的相邻两边分别飞行至终点，记录所述一无人机在终点的坐标；
根据所述起始点的坐标和终点的坐标计算得到待飞行区域的长和宽。
由上述描述可知，起始点坐标和重点坐标均可通过对无人机定位进行获取，通过获取无人机的定位坐标就可计算得到待飞行区域的长和宽，无需人工进行，更加快速准确。
进一步的，所述当待飞行区域不规整时，计算所述待飞行区域的最大可飞行圆具体包括：
获取待飞行区域中的一点作为圆心；
控制一无人机以预设飞行半径绕所述圆心飞行；
判断所述一无人机是否能正常飞行；
若是，以预设间距增大所述预设飞行半径，并返回所述判断所述一无人机是否能正常飞行的步骤；
若否，以预设间距减小所述预设飞行半径，并返回所述判断所述一无人机是否能正常飞行的步骤；
获取所述一无人机能正常飞行的最大可飞行半径；
根据所述最大可飞行半径计算得到所述待飞行区域的最大可飞行圆。
由上述描述可知，对于不规整飞行区域，需要计算出最大可飞行圆，预设飞行半径和预设间距的大小可以根据需要进行设置。
进一步的，所述根据所述最大可飞行圆计算得到最大飞行面积具体包括：
获取所述最大可飞行圆的内接正方形；
计算所述内接正方形的面积，得到最大飞行面积。
进一步的，所述判断所述一无人机是否能正常飞行具体为：判断所述一无人机在飞行过程中是否遇到障碍物。
由上述描述可知，一旦无人机在飞行途中遇到障碍物时即判断为不能正常飞行。
进一步的，所述获取最大飞行高度具体为：
获取一无人机在所述待飞行区域的地面上的地面坐标；
控制所述一无人机从所述待飞行区域的地面垂直飞行至最高点；
获取所述一无人机在所述最高点的坐标；
根据所述地面坐标和最高点的坐标计算得到最大飞行高度。
请参照图5，本发明涉及的另一技术方案为：
一种无人机低空集群表演区域的计算终端100，包括存储器1、处理器2以及存储在所述存储器1上并可在所述处理器2上运行的计算机程序，所述处理器2执行所述计算机程序时实现以下步骤：
当待飞行区域规整时，计算所述待飞行区域的长和宽，根据所述长和宽计算得到最大飞行面积；
当待飞行区域不规整时，计算所述待飞行区域的最大可飞行圆，根据所述最大可飞行圆计算得到最大飞行面积；
获取最大飞行高度；
根据所述最大飞行面积和最大飞行高度计算得到无人机飞行区域。
进一步的，所述当待飞行区域规整时，计算所述待飞行区域的长和宽具体包括：
获取待飞行区域的一角点作为起始点，记录所述起始点的坐标；
控制一无人机从所述起始点出发沿待飞行区域的相邻两边分别飞行至终点，记录所述一无人机在终点的坐标；
根据所述起始点的坐标和终点的坐标计算得到待飞行区域的长和宽。
进一步的，所述当待飞行区域不规整时，计算所述待飞行区域的最大可飞行圆具体包括：
获取待飞行区域中的一点作为圆心；
控制一无人机以预设飞行半径绕所述圆心飞行；
判断所述一无人机是否能正常飞行；
若是，以预设间距增大所述预设飞行半径，并返回所述判断所述一无人机是否能正常飞行的步骤；
若否，以预设间距减小所述预设飞行半径，并返回所述判断所述一无人机是否能正常飞行的步骤；
获取所述一无人机能正常飞行的最大可飞行半径；
根据所述最大可飞行半径计算得到所述待飞行区域的最大可飞行圆。
进一步的，所述根据所述最大可飞行圆计算得到最大飞行面积具体包括：
获取所述最大可飞行圆的内接正方形；
计算所述内接正方形的面积，得到最大飞行面积。
进一步的，所述判断所述一无人机是否能正常飞行具体为：判断所述一无人机在飞行过程中是否遇到障碍物。
进一步的，所述获取最大飞行高度具体为：
获取一无人机在所述待飞行区域的地面上的地面坐标；
控制所述一无人机从所述待飞行区域的地面垂直飞行至最高点；
获取所述一无人机在所述最高点的坐标；
根据所述地面坐标和最高点的坐标计算得到最大飞行高度。
实施例一
请参照图1至图4，本发明的实施例一为：
一种无人机低空集群表演区域的计算方法，如图1所示，包括如下步骤：
S1、当待飞行区域规整时，计算所述待飞行区域的长和宽，根据所述长和宽计算得到最大飞行面积。
如图2所示，所述当待飞行区域规整时，计算所述待飞行区域的长和宽具体包括：
S11、获取待飞行区域的一角点作为起始点，记录所述起始点的坐标；
S12、控制一无人机从所述起始点出发沿待飞行区域的相邻两边分别飞行至终点，记录所述一无人机在终点的坐标；
S13、根据所述起始点的坐标和终点的坐标计算得到待飞行区域的长和宽。
在无人机上装设有定位装置，通过定位装置可随时获取无人机的坐标，将无人机停在起始点时就可获取起始点坐标。待飞行区域规整，即待飞行区域为矩形，且在待飞行区域内的任意一点均不存在障碍物。
假设起始点的坐标为A1(x1,y1,z1)，终点的坐标为A2(x2,y2,z2)，那么A1、A2之间的距离
Figure BDA0002468771700000061
这样就可以计算出待飞行区域的长和宽。
S2、当待飞行区域不规整时，计算所述待飞行区域的最大可飞行圆，根据所述最大可飞行圆计算得到最大飞行面积。
如图3所示，所述当待飞行区域不规整时，计算所述待飞行区域的最大可飞行圆具体包括：
S21、获取待飞行区域中的一点作为圆心。
圆心尽量选待飞行区域中部的一点，这样可以得到较大的飞行面积。
S22、控制一无人机以预设飞行半径绕所述圆心飞行。
预设飞行半径的大小可以根据需要进行设置，例如可以是5m、10m或20m等。
S23、判断所述一无人机是否能正常飞行，若是，则执行步骤S24；若否，则执行步骤S25。
本实施例中，步骤S23具体为判断所述一无人机在飞行过程中是否遇到障碍物。
S24、以预设间距增大所述预设飞行半径，并返回步骤S23。
S25、以预设间距减小所述预设飞行半径，并返回步骤S23。
S26、获取所述一无人机能正常飞行的最大可飞行半径。
本实施例中，预设间距的大小可以根据需要进行设置，例如可以是1m、2m或3m等。
S27、根据所述最大可飞行半径计算得到所述待飞行区域的最大可飞行圆。
所述根据所述最大可飞行圆计算得到最大飞行面积具体包括：
S28、获取所述最大可飞行圆的内接正方形；
S29、计算所述内接正方形的面积，得到最大飞行面积。
假设最大可飞行圆的半径为R，那么内接正方形的边长L＝2R*sin45°。
S3、获取最大飞行高度。
如图4所示，步骤S3具体为：
S31、获取一无人机在所述待飞行区域的地面上的地面坐标；
S32、控制所述一无人机从所述待飞行区域的地面垂直飞行至最高点；
S33、获取所述一无人机在所述最高点的坐标；
S34、根据所述地面坐标和最高点的坐标计算得到最大飞行高度。
最大可飞行高度可以按照步骤S13中计算两点间的距离公式进行计算，也可以直接从无人机上读取。
S4、根据所述最大飞行面积和最大飞行高度计算得到无人机飞行区域。
本实施例中，步骤S3与步骤S1和步骤S2无先后顺序之分，步骤S3可在步骤S1和步骤S2之前，也可以在步骤S1和步骤S2之后。
实施例二
请参照图5，本发明的实施例二为：
一种无人机低空集群表演区域的计算终端100，与实施例一的方法相对应，包括存储器1、处理器2以及存储在所述存储器1上并可在所述处理器2上运行的计算机程序，所述处理器2执行所述计算机程序时实现以下步骤：
当待飞行区域规整时，计算所述待飞行区域的长和宽，根据所述长和宽计算得到最大飞行面积；
当待飞行区域不规整时，计算所述待飞行区域的最大可飞行圆，根据所述最大可飞行圆计算得到最大飞行面积；
获取最大飞行高度；
根据所述最大飞行面积和最大飞行高度计算得到无人机飞行区域。
进一步的，所述当待飞行区域规整时，计算所述待飞行区域的长和宽具体包括：
获取待飞行区域的一角点作为起始点，记录所述起始点的坐标；
控制一无人机从所述起始点出发沿待飞行区域的相邻两边分别飞行至终点，记录所述一无人机在终点的坐标；
根据所述起始点的坐标和终点的坐标计算得到待飞行区域的长和宽。
进一步的，所述当待飞行区域不规整时，计算所述待飞行区域的最大可飞行圆具体包括：
获取待飞行区域中的一点作为圆心；
控制一无人机以预设飞行半径绕所述圆心飞行；
判断所述一无人机是否能正常飞行；
若是，以预设间距增大所述预设飞行半径，并返回所述判断所述一无人机是否能正常飞行的步骤；
若否，以预设间距减小所述预设飞行半径，并返回所述判断所述一无人机是否能正常飞行的步骤；
获取所述一无人机能正常飞行的最大可飞行半径；
根据所述最大可飞行半径计算得到所述待飞行区域的最大可飞行圆。
进一步的，所述根据所述最大可飞行圆计算得到最大飞行面积具体包括：
获取所述最大可飞行圆的内接正方形；
计算所述内接正方形的面积，得到最大飞行面积。
进一步的，所述判断所述一无人机是否能正常飞行具体为：判断所述一无人机在飞行过程中是否遇到障碍物。
进一步的，所述获取最大飞行高度具体为：
获取一无人机在所述待飞行区域的地面上的地面坐标；
控制所述一无人机从所述待飞行区域的地面垂直飞行至最高点；
获取所述一无人机在所述最高点的坐标；
根据所述地面坐标和最高点的坐标计算得到最大飞行高度。
综上所述，本发明提供的一种无人机低空集群表演区域的计算方法及终端，无需人工参与，可以快速、准确地计算出可供无人机安全飞行的最大飞行区域。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种无人机低空集群表演区域的计算方法，其特征在于，包括：
当待飞行区域规整时，计算所述待飞行区域的长和宽，根据所述长和宽计算得到最大飞行面积；
当待飞行区域不规整时，计算所述待飞行区域的最大可飞行圆，根据所述最大可飞行圆计算得到最大飞行面积；
获取最大飞行高度；
根据所述最大飞行面积和最大飞行高度计算得到无人机飞行区域。
2.根据权利要求1所述的无人机低空集群表演区域的计算方法，其特征在于，所述当待飞行区域规整时，计算所述待飞行区域的长和宽具体包括：
获取待飞行区域的一角点作为起始点，记录所述起始点的坐标；
控制一无人机从所述起始点出发沿待飞行区域的相邻两边分别飞行至终点，记录所述一无人机在终点的坐标；
根据所述起始点的坐标和终点的坐标计算得到待飞行区域的长和宽。
3.根据权利要求1所述的无人机低空集群表演区域的计算方法，其特征在于，所述当待飞行区域不规整时，计算所述待飞行区域的最大可飞行圆具体包括：
获取待飞行区域中的一点作为圆心；
控制一无人机以预设飞行半径绕所述圆心飞行；
判断所述一无人机是否能正常飞行；
若是，以预设间距增大所述预设飞行半径，并返回所述判断所述一无人机是否能正常飞行的步骤；
若否，以预设间距减小所述预设飞行半径，并返回所述判断所述一无人机是否能正常飞行的步骤；
获取所述一无人机能正常飞行的最大可飞行半径；
根据所述最大可飞行半径计算得到所述待飞行区域的最大可飞行圆。
4.根据权利要求1所述的无人机低空集群表演区域的计算方法，其特征在于，所述根据所述最大可飞行圆计算得到最大飞行面积具体包括：
获取所述最大可飞行圆的内接正方形；
计算所述内接正方形的面积，得到最大飞行面积。
5.根据权利要求3所述的无人机低空集群表演区域的计算方法，其特征在于，所述判断所述一无人机是否能正常飞行具体为：判断所述一无人机在飞行过程中是否遇到障碍物。
6.根据权利要求1所述的无人机低空集群表演区域的计算方法，其特征在于，所述获取最大飞行高度具体为：
获取一无人机在所述待飞行区域的地面上的地面坐标；
控制所述一无人机从所述待飞行区域的地面垂直飞行至最高点；
获取所述一无人机在所述最高点的坐标；
根据所述地面坐标和最高点的坐标计算得到最大飞行高度。
7.一种无人机低空集群表演区域的计算终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
当待飞行区域规整时，计算所述待飞行区域的长和宽，根据所述长和宽计算得到最大飞行面积；
当待飞行区域不规整时，计算所述待飞行区域的最大可飞行圆，根据所述最大可飞行圆计算得到最大飞行面积；
获取最大飞行高度；
根据所述最大飞行面积和最大飞行高度计算得到无人机飞行区域。
8.根据权利要求7所述的无人机低空集群表演区域的计算终端，其特征在于，所述当待飞行区域规整时，计算所述待飞行区域的长和宽具体包括：
获取待飞行区域的一角点作为起始点，记录所述起始点的坐标；
控制一无人机从所述起始点出发沿待飞行区域的相邻两边分别飞行至终点，记录所述一无人机在终点的坐标；
根据所述起始点的坐标和终点的坐标计算得到待飞行区域的长和宽。
9.根据权利要求7所述的无人机低空集群表演区域的计算终端，其特征在于，所述当待飞行区域不规整时，计算所述待飞行区域的最大可飞行圆具体包括：
获取待飞行区域中的一点作为圆心；
控制一无人机以预设飞行半径绕所述圆心飞行；
判断所述一无人机是否能正常飞行；
若是，以预设间距增大所述预设飞行半径，并返回所述判断所述一无人机是否能正常飞行的步骤；
若否，以预设间距减小所述预设飞行半径，并返回所述判断所述一无人机是否能正常飞行的步骤；
获取所述一无人机能正常飞行的最大可飞行半径；
根据所述最大可飞行半径计算得到所述待飞行区域的最大可飞行圆。
10.根据权利要求7所述的无人机低空集群表演区域的计算终端，其特征在于，所述根据所述最大可飞行圆计算得到最大飞行面积具体包括：
获取所述最大可飞行圆的内接正方形；
计算所述内接正方形的面积，得到最大飞行面积。
11.根据权利要求9所述的无人机低空集群表演区域的计算终端，其特征在于，所述判断所述一无人机是否能正常飞行具体为：判断所述一无人机在飞行过程中是否遇到障碍物。
12.根据权利要求7所述的无人机低空集群表演区域的计算终端，其特征在于，所述获取最大飞行高度具体为：
获取一无人机在所述待飞行区域的地面上的地面坐标；
控制所述一无人机从所述待飞行区域的地面垂直飞行至最高点；
获取所述一无人机在所述最高点的坐标；
根据所述地面坐标和最高点的坐标计算得到最大飞行高度。
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