CN111693052A - 无人机导航方法、装置、无人机和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了无人机导航方法、装置、无人机和存储介质。所述方法包括:在无人机起飞前,获取无人机的卫星定位信息和视觉定位信息;在所述卫星定位信息不可用、且所述视觉定位信息可用的情况下,使无人机在起飞阶段获取视觉定位信息以进行辅助导航;在辅助导航过程中获取卫星定位信息,在获取的卫星定位信息可用的情况下,结束所述辅助导航,根据获取的卫星定位信息进行常规导航。该技术方案通过在起飞阶段引入辅助导航,解决了现有技术中当卫星定位信息不可用时仅能够进行等待或者放弃飞行任务的弊端,拓宽了无人机可适用的场景,提高定位成功率和飞行任务的可执行率。
Description
技术领域
本申请涉及无人机技术领域,具体涉及无人机导航方法、装置、无人机和存储介质。
背景技术
在使用无人机进行配送任务的业务场景中,需要无人机具备全局定位能力及自主导航能力。全局定位使得无人机能够知道自身的全局位置坐标,自主导航能力可以使无人机全自主飞行及执行航线等配送任务。目前无人机的自主导航主要通过多传感器信息融合来估计自身的导航定位信息,包括位置、速度、姿态等,主要使用的传感器包括GPS(GlobalPositioning System,全球定位系统)设备、视觉定位、惯性器件等。
然而,各类传感器都有着局限性,例如GPS设备由于要接收卫星信号,在楼宇、山林等复杂环境下无法获得较为准确的定位信息,而长距离飞行严重依赖于GPS设备的定位信息,造成导航困难。如无人机在楼宇间起飞时,就容易出现因为无法获取GPS信息而造成无法起飞的情况。
发明内容
鉴于上述问题,提出了本申请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无人机导航方法、装置、无人机和存储介质。
依据本申请的第一方面,提供了一种无人机导航方法,包括:在无人机起飞前,获取无人机的卫星定位信息和视觉定位信息;在所述卫星定位信息不可用、且所述视觉定位信息可用的情况下,使无人机在起飞阶段获取视觉定位信息以进行辅助导航;在辅助导航过程中获取卫星定位信息,在获取的卫星定位信息可用的情况下,结束所述辅助导航,根据获取的卫星定位信息进行常规导航。
可选地,上述方法中,所述视觉定位信息包括如下的至少一种:光流定位信息,视觉标记定位信息,视觉惯性里程计VIO定位信息。
可选地,上述方法中,所述根据获取的卫星定位信息进行常规导航包括:根据卫星定位信息,使无人机沿预规划的任务航线飞行。
可选地,上述方法中,所述基于获取的视觉定位信息进行辅助导航包括:根据所述视觉定位信息,使无人机在辅助导航空域内进行高度爬升和/或悬停。
可选地,上述方法中,所述辅助导航空域为无人机起飞点上方预设高度内的空域。
可选地,上述方法还包括:若直至辅助导航过程结束,仍无法获取可用的卫星定位信息,则使无人机进行降落。
可选地,上述方法还包括:向服务器上报无法起飞信息,以使服务器对当前使用的无人机起飞点进行标记,并根据各无人机起飞点的标记情况进行无人机任务航线的预规划。
依据本申请的第二方面,提供了一种无人机导航装置,包括:定位单元,用于在无人机起飞前,获取无人机的卫星定位信息和视觉定位信息;导航单元,用于在所述卫星定位信息不可用、且所述视觉定位信息可用的情况下,使无人机在起飞阶段获取视觉定位信息以进行辅助导航;以及用于在辅助导航过程中获取卫星定位信息,在获取的卫星定位信息可用的情况下,结束所述辅助导航,根据获取的卫星定位信息进行常规导航。
可选地,上述装置中,所述视觉定位信息包括如下的至少一种:光流定位信息,视觉标记定位信息,视觉惯性里程计VIO定位信息。
可选地,上述装置中,所述导航单元,用于根据卫星定位信息,使无人机沿预规划的任务航线飞行。
可选地,上述装置中,所述导航单元,用于根据所述视觉定位信息,使无人机在辅助导航空域内进行高度爬升和/或悬停。
可选地,上述装置中,所述辅助导航空域为无人机起飞点上方预设高度内的空域。
可选地,上述装置中,所述导航单元,还用于若直至辅助导航过程结束,仍无法获取可用的卫星定位信息,则使无人机进行降落。
可选地,上述装置中,所述导航单元,还用于向服务器上报无法起飞信息,以使服务器对当前使用的无人机起飞点进行标记,并根据各无人机起飞点的标记情况进行无人机任务航线的预规划。
依据本申请的第三方面,提供了一种无人机,包括:处理器;以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器,所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行如上述任一所述的方法。
依据本申请的第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,其中,所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序,所述一个或多个程序当被处理器执行时,实现如上述任一所述的方法。
由上述可知,本申请的技术方案,能够在无人机起飞前,获取卫星定位信息和视觉定位信息进行预判断,在卫星定位信息不可用但视觉定位信息可用的情况下,可以根据视觉定位信息进行辅助导航来完成起飞,并在辅助导航过程中判断卫星定位信息的可用性,若卫星定位信息变为可用,则根据卫星定位信息进行常规导航。该技术方案通过在起飞阶段引入辅助导航,解决了现有技术中当卫星定位信息不可用时仅能够进行等待或者放弃飞行任务的弊端,拓宽了无人机可适用的场景,提高定位成功率和飞行任务的可执行率。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1示出了根据本申请一个实施例的一种无人机导航方法的流程示意图;
图2示出了无人机在地面楼宇间的GPS信号干扰示意图;
图3示出了无人机在在高空时的GPS信号示意图;
图4示出了根据本申请一个实施例中的无人机飞行任务的执行流程图;
图5示出了根据本申请一个实施例的无人机飞行任务的执行流程简易示意图;
图6示出了根据本申请一个实施例的一种无人机导航装置的结构示意图;
图7示出了根据本申请一个实施例的无人机的结构示意图;
图8示出了根据本申请一个实施例的计算机可读存储介质的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施例。虽然附图中显示了本申请的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本申请,并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1示出了根据本申请一个实施例的一种无人机导航方法的流程示意图。如图1所示,该方法包括:
步骤S110,在无人机起飞前,获取无人机的卫星定位信息和视觉定位信息。
卫星定位信息是指通过GNSS(Global Navigation Satellite System,全球卫星导航系统)获取的定位信息,背景技术中提到的GPS设备即可用于获取卫星定位信息。
在本申请的一个实施例中,上述方法中,视觉定位信息包括如下的至少一种:光流定位信息,视觉标记定位信息,视觉惯性里程计VIO定位信息。
光流定位通常是借助于无人机底部的一个视觉传感器采集图像数据,然后采用光流法计算两帧图像的位移,进而实现对无人机的定位。
视觉标记定位通常是借助预先设置的视觉标记和视觉传感器机采集的图像数据,通过图像数据确定与视觉标记的相对位置,进而实现对无人机的定位。
VIO(Visual Inertial Odometry,视觉惯性里程计)定位则是通过融合视觉传感器采集的图像数据和IMU(Inertial Measurement Unit,惯性测量单元)采集的惯性信息实现对无人机的定位。
上面列举的三类方式仅是对视觉定位方式的举例,在其他实施例中可选用其他方式来获取视觉定位信息。
视觉定位信息相对于卫星定位信息而言,定位范围较窄,虽然支持无人机稳定悬停及短距离飞行,在局部定位时具有较好的效果,但其在长时间远距离运行过程中,会导致导航定位精度降低。因此现有技术中并不会单独依据视觉定位信息进行导航,而是主要依赖于卫星定位信息。
但是卫星定位信息由于是通过接收卫星信号获得的,而在楼宇、山林等复杂环境中,卫星定位设备并不能很好地接收到卫星信号,例如,图2示出了无人机在地面楼宇间的GPS信号干扰示意图。
在地面复杂情况下,GPS定位精度主要受可见GPS卫星数量、GPS卫星分布及多径效应影响,如图2所示,在楼宇间,GPS接收机可见的GPS卫星数量会收到遮挡而减少,同时GPS信号会经过楼宇多次反射增强多径的影响。
本申请综合考虑了卫星定位信息和视觉定位信息的局限性,在无人机起飞这个特殊场景下,引入基于视觉定位信息的辅助导航以摆脱无法获取可用的卫星定位信息的地理区域,再利用卫星定位信息进行常规导航。
步骤S120,在卫星定位信息不可用、且视觉定位信息可用的情况下,使无人机在起飞阶段获取视觉定位信息以进行辅助导航。
在本申请的实施例中,也可以在确定卫星定位信息不可用的情况下,再获取视觉定位信息。
虽然卫星定位信息和视觉定位信息均有着各自的局限性,但是,在复杂场景下,如果对各类定位进行有效地利用,变更导航方式,就有可能解决复杂场景的无人机导航问题。
例如,图3示出了无人机在在高空时的GPS信号示意图。
结合图2和图3可知,如果无人机能够从楼宇间的地面附近到达高空,则可以使GPS定位信息恢复可用,而从楼宇间的地面附近到达高空的这一过程所涉及的范围较小,恰好可以利用视觉定位信息如视觉定位信息来进行导航。因此,如果视觉定位信息可用,则就使用视觉定位信息来使无人机飞至高空,这个过程就称之为辅助导航。
当然,在楼宇间进行物流配送,为用户送达快递、餐品等是无人机具有重要用途的应用场景,上面仅是以楼宇场景进行的举例说明,容易理解,可以根据场景的不同,相应地变化辅助导航方式,也能够得到相类似的效果。
在本申请的实施例中,卫星定位信息的可用性可以通过信号强弱、与其他定位信息进行比较等方式来确定。
步骤S130,在辅助导航过程中获取卫星定位信息,在获取的卫星定位信息可用的情况下,结束辅助导航,根据获取的卫星定位信息进行常规导航。
例如当无人机飞至高空时就可以接收到良好的GPS卫星信号,从而可以根据GPS定位信息进行导航。
由于辅助导航主要依赖于视觉定位信息,在运行一段时间后可能造成累积偏差,即辅助导航定位的无人机位置与无人机的实际位置存在偏差。在获取到可用的卫星定位信息后,可以利用这一较准确的定位信息对无人机的自身位置进行修正。
可见,图1所示的方法,能够在无人机起飞前,获取卫星定位信息和视觉定位信息进行预判断,在卫星定位信息不可用但视觉定位信息可用的情况下,可以根据视觉定位信息进行辅助导航来完成起飞,并在辅助导航过程中判断卫星定位信息的可用性,若卫星定位信息变为可用,则根据卫星定位信息进行常规导航。该技术方案通过在起飞阶段引入辅助导航,解决了现有技术中当卫星定位信息不可用时仅能够进行等待或者放弃飞行任务的弊端,拓宽了无人机可适用的场景,提高定位成功率和飞行任务的可执行率。
另外,虽然本申请提供的技术方案以适用于无人机起飞场景做了示例说明,但是在无人机飞行的其他阶段也可以应用本申请的技术方案,例如,在无人机降落阶段,当卫星定位信息不可用,则使用视觉定位信息进行导航。
在本申请的一个实施例中,上述方法中,根据卫星定位信息进行常规导航包括:根据卫星定位信息,使无人机沿预规划的任务航线飞行。
前面提到,卫星定位信息适合长距离导航,无人机也往往需要从一个地点飞抵另一地点,如从货仓飞至用户取货点,这一过程现有技术中往往是通过平台先规划任务航线,再下发任务航线到无人机使其执行与任务航线相关的飞行任务来实现的。本实施例可以利用现有技术中的无人机调度、航线规划等技术来辅助实现,本申请对这部分内容不做限制。
在本申请的一个实施例中,上述方法中,根据视觉定位信息进行辅助导航包括:根据视觉定位信息,使无人机在辅助导航空域内进行高度爬升和/或悬停。
本实施例给出了通过辅助导航来恢复卫星定位信息可用性的示例,其中,无人机可以选取高度爬升和悬停相结合的方式,高度爬升的原理可以结合图3理解,在高处,可以以更大的概率获得可用的卫星定位信息。而悬停则可以保证卫星定位信息的获取不会被无人机的运动所干扰。例如,可以采取“飞飞停停”的方式。这里的高度爬升可以采取以垂直上升结合局部避障的方式实现。
在本申请的一个实施例中,上述方法中,辅助导航空域为无人机起飞点上方预设高度内的空域。
除了环境因素可能影响卫星定位信息的可用性,卫星状况、信号屏蔽等方式也可能对其产生影响。例如,某城市为了进行安全演习设置了信号屏蔽区域,在此区域中不能正常地接收GPS信号,那么即使无人机一直升高,也无法克服这一问题。因此,辅助导航可以在辅助导航空域内实现。
在本申请的一个实施例中,上述方法还包括:若直至辅助导航过程结束,仍无法获取可用的卫星定位信息,则使无人机进行降落。
也就是说,如果进行了辅助导航,也不能获得可用的卫星定位信息,则此时无人机无法根据卫星定位信息来进行长距离飞行,为了确保安全性,可以使无人机进行降落。
考虑到业务需求,许多无人机的机场会设置在楼宇间等复杂环境中,本申请的方案尤其适用于无人机起飞的场景,图4示出了根据本申请一个实施例中的无人机配送任务的执行流程图。图中Y代表判断的“是”,N代表判断的“否”。如图4所示,具体包括:
1)无人机上电并完成起飞前自身传感器自检,等待配送任务下发。
2)无人机接收到配送任务。
3)校验GPS定位信息是否能够满足配送任务执行的精度要求(即是否可用),若满足,开始执行后续配送任务(到达目标点上空,执行精准降落),若不满足,执行4)。
4)校验视觉定位信息是否可用,若不可用,则取消本次配送任务的执行,若视觉定位信息可用,执行5)。
5)无人机依靠视觉定位信息进行辅助导航,爬升至一定高度并保持悬停。
6)无人机在爬升及悬停过程中持续校验GPS定位信息是否能够满足航线任务执行的精度要求,若满足则执行后续配送任务。
7)无人机悬停中开始计时。若到达超时时间,执行8)。
8)无人机自主降落到起飞位置,本次配送任务取消。
简化版示意图可参照图5。图5示出了根据本申请一个实施例的无人机飞行任务的执行流程简易示意图。如图5所示,由于地面附近的GPS信号差,则无人机通过起飞前的传感器自检后,通过视觉辅助定位垂直起飞至高空,到达GPS信号好的位置后,根据GPS定位信息沿航线飞行至目标地,并通过视觉引导信标执行精准降落。
在本申请的一个实施例中,上述方法还包括:向服务器上报无法起飞信息,以使服务器对当前使用的无人机起飞点进行标记,并根据各无人机起飞点的标记情况进行无人机任务航线的预规划。
例如,通过上报无法起飞信息,使服务器能够对这类无人机起飞点进行标记,进一步使服务器可以尽量避免将无人机导航至此处,导致“有进无出”。
图6示出了根据本申请一个实施例的一种无人机导航装置的结构示意图。如图6所示,无人机导航装置600包括:
定位单元610,用于在无人机起飞前,获取无人机的卫星定位信息和视觉定位信息。
卫星定位信息是指通过GNSS(Global Navigation Satellite System,全球卫星导航系统)获取的定位信息,背景技术中提到的GPS设备即可用于获取卫星定位信息。
在本申请的一个实施例中,上述装置中,视觉定位信息包括如下的至少一种:光流定位信息,视觉标记定位信息,视觉惯性里程计VIO定位信息。
光流定位通常是借助于无人机底部的一个视觉传感器采集图像数据,然后采用光流法计算两帧图像的位移,进而实现对无人机的定位。
视觉标记定位通常是借助预先设置的视觉标记和视觉传感器机采集的图像数据,通过图像数据确定与视觉标记的相对位置,进而实现对无人机的定位。
VIO(Visual Inertial Odometry,视觉惯性里程计)定位则是通过融合视觉传感器采集的图像数据和IMU(Inertial Measurement Unit,惯性测量单元)采集的惯性信息实现对无人机的定位。
上面列举的三类方式仅是对视觉定位方式的举例,在其他实施例中可选用其他方式来获取视觉定位信息。
视觉定位信息相对于卫星定位信息而言,定位范围较窄,虽然支持无人机稳定悬停及短距离飞行,在局部定位时具有较好的效果,但其在长时间远距离运行过程中,会导致导航定位精度降低。因此现有技术中并不会单独依据视觉定位信息进行导航,而是主要依赖于卫星定位信息。
但是卫星定位信息由于是通过接收卫星信号获得的,而在楼宇、山林等复杂环境中,卫星定位设备并不能很好地接收到卫星信号,例如,图2示出了无人机在地面楼宇间的GPS信号干扰示意图。
在地面复杂情况下,GPS定位精度主要受可见GPS卫星数量、GPS卫星分布及多径效应影响,如图2所示,在楼宇间,GPS接收机可见的GPS卫星数量会收到遮挡而减少,同时GPS信号会经过楼宇多次反射增强多径的影响。
本申请综合考虑了卫星定位信息和视觉定位信息的局限性,在无人机起飞这个特殊场景下,引入基于视觉定位信息的辅助导航以摆脱无法获取可用的卫星定位信息的地理区域,再利用卫星定位信息进行常规导航。
导航单元620,用于在卫星定位信息不可用、且视觉定位信息可用的情况下,使无人机在起飞阶段获取视觉定位信息以进行辅助导航;以及用于在辅助导航过程中获取卫星定位信息,在获取的卫星定位信息可用的情况下,结束辅助导航,根据获取的卫星定位信息进行常规导航。
虽然卫星定位信息和视觉定位信息均有着各自的局限性,但是,在复杂场景下,如果对各类定位进行有效地利用,变更导航方式,就有可能解决复杂场景的无人机导航问题。
例如,图3示出了无人机在在高空时的GPS信号示意图。
结合图2和图3可知,如果无人机能够从楼宇间的地面附近到达高空,则可以使GPS定位信息恢复可用,而从楼宇间的地面附近到达高空的这一过程所涉及的范围较小,恰好可以利用视觉定位信息如视觉定位信息来进行导航。因此,如果视觉定位信息可用,则就使用视觉定位信息来使无人机飞至高空,这个过程就称之为辅助导航。
当然,在楼宇间进行物流配送,为用户送达快递、餐品等是无人机具有重要用途的应用场景,上面仅是以楼宇场景进行的举例说明,容易理解,可以根据场景的不同,相应地变化辅助导航方式,也能够得到相类似的效果。
在本申请的实施例中,卫星定位信息的可用性可以通过信号强弱、与其他定位信息进行比较等方式来确定。
由于辅助导航主要依赖于视觉定位信息,在运行一段时间后可能造成累积偏差,即辅助导航定位的无人机位置与无人机的实际位置存在偏差。在获取到可用的卫星定位信息后,可以利用这一较准确的定位信息对无人机的自身位置进行修正。
可见,图6所示的装置,能够在无人机起飞前,获取卫星定位信息和视觉定位信息进行预判断,在卫星定位信息不可用但视觉定位信息可用的情况下,可以根据视觉定位信息进行辅助导航来完成起飞,并在辅助导航过程中判断卫星定位信息的可用性,若卫星定位信息变为可用,则根据卫星定位信息进行常规导航。该技术方案通过在起飞阶段引入辅助导航,解决了现有技术中当卫星定位信息不可用时仅能够进行等待或者放弃飞行任务的弊端,拓宽了无人机可适用的场景,提高定位成功率和飞行任务的可执行率。
在本申请的一个实施例中,上述装置中,导航单元620,用于根据卫星定位信息,使无人机沿预规划的任务航线飞行。
前面提到,卫星定位信息适合长距离导航,无人机也往往需要从一个地点飞抵另一地点,如从货仓飞至用户取货点,这一过程现有技术中往往是通过平台先规划任务航线,再下发任务航线到无人机使其执行与任务航线相关的飞行任务来实现的。本实施例可以利用现有技术中的无人机调度、航线规划等技术来辅助实现,本申请对这部分内容不做限制。
在本申请的一个实施例中,上述装置中,导航单元620,用于根据视觉定位信息,使无人机在辅助导航空域内进行高度爬升和/或悬停。
本实施例给出了通过辅助导航来恢复卫星定位信息可用性的示例,其中,无人机可以选取高度爬升和悬停相结合的方式,高度爬升的原理可以结合图3理解,在高处,可以以更大的概率获得可用的卫星定位信息。而悬停则可以保证卫星定位信息的获取不会被无人机的运动所干扰。例如,可以采取“飞飞停停”的方式。这里的高度爬升可以采取以垂直上升结合局部避障的方式实现。
在本申请的一个实施例中,上述装置中,辅助导航空域为无人机起飞点上方预设高度内的空域。
除了环境因素可能影响卫星定位信息的可用性,卫星状况、信号屏蔽等方式也可能对其产生影响。例如,某城市为了进行安全演习设置了信号屏蔽区域,在此区域中不能正常地接收GPS信号,那么即使无人机一直升高,也无法克服这一问题。因此,辅助导航可以在辅助导航空域内实现。
在本申请的一个实施例中,上述装置中,导航单元620,还用于若直至辅助导航过程结束,仍无法获取可用的卫星定位信息,则使无人机进行降落。
也就是说,如果进行了辅助导航,也不能获得可用的卫星定位信息,则此时无人机无法根据卫星定位信息来进行长距离飞行,为了确保安全性,可以使无人机进行降落。
在本申请的一个实施例中,上述装置中,导航单元620,还用于向服务器上报无法起飞信息,以使服务器对当前使用的无人机起飞点进行标记,并根据各无人机起飞点的标记情况进行无人机任务航线的预规划。
例如,通过上报无法起飞信息,使服务器能够对这类无人机起飞点进行标记,进一步使服务器可以尽量避免将无人机导航至此处,导致“有进无出”。
综上所述,本申请的技术方案,能够在无人机起飞前,获取卫星定位信息和视觉定位信息进行预判断,在卫星定位信息不可用但视觉定位信息可用的情况下,可以根据视觉定位信息进行辅助导航来完成起飞,并在辅助导航过程中判断卫星定位信息的可用性,若卫星定位信息变为可用,则根据卫星定位信息进行常规导航。该技术方案通过在起飞阶段引入辅助导航,解决了现有技术中当卫星定位信息不可用时仅能够进行等待或者放弃飞行任务的弊端,拓宽了无人机可适用的场景,提高定位成功率和飞行任务的可执行率。
需要说明的是:
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟装置或者其它设备固有相关。各种通用装置也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述,构造这类装置所要求的结构是显而易见的。此外,本申请也不针对任何特定编程语言。应当明白,可以利用各种编程语言实现在此描述的本申请的内容,并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本申请的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
类似地,应当理解,为了精简本申请并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在上面对本申请的示例性实施例的描述中,本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如下面的权利要求书所反映的那样,发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解,可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件,以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在下面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本申请的各个部件实施例可以以硬件实现,或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现,或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解,可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本申请实施例的无人机导航装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本申请还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如,计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本申请的程序可以存储在计算机可读介质上,或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到,或者在载体信号上提供,或者以任何其他形式提供。
例如,图7示出了根据本申请一个实施例的无人机的结构示意图。该无人机700包括处理器710和被安排成存储计算机可执行指令(计算机可读程序代码)的存储器720。存储器720可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。存储器720具有存储用于执行上述方法中的任何方法步骤的计算机可读程序代码731的存储空间730。例如,用于存储计算机可读程序代码的存储空间730可以包括分别用于实现上面的方法中的各种步骤的各个计算机可读程序代码731。计算机可读程序代码731可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。这些计算机程序产品包括诸如硬盘,紧致盘(CD)、存储卡或者软盘之类的程序代码载体。这样的计算机程序产品通常为例如图8所述的计算机可读存储介质。图8示出了根据本申请一个实施例的一种计算机可读存储介质的结构示意图。该计算机可读存储介质800存储有用于执行根据本申请的方法步骤的计算机可读程序代码731,可以被无人机700的处理器710读取,当计算机可读程序代码731由无人机700运行时,导致该无人机700执行上面所描述的方法中的各个步骤,具体来说,该计算机可读存储介质存储的计算机可读程序代码731可以执行上述任一实施例中示出的方法。计算机可读程序代码731可以以适当形式进行压缩。
应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
Claims (10)
1.一种无人机导航方法,其特征在于,该方法包括:
在无人机起飞前,获取无人机的卫星定位信息和视觉定位信息;
在所述卫星定位信息不可用、且所述视觉定位信息可用的情况下,使无人机在起飞阶段获取视觉定位信息以进行辅助导航;
在辅助导航过程中获取卫星定位信息,在获取的卫星定位信息可用的情况下,结束所述辅助导航,根据获取的卫星定位信息进行常规导航。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述视觉定位信息包括如下的至少一种:
光流定位信息,视觉标记定位信息,视觉惯性里程计VIO定位信息。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据获取的卫星定位信息进行常规导航包括:
根据卫星定位信息,使无人机沿预规划的任务航线飞行。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于获取的视觉定位信息进行辅助导航包括:
根据所述视觉定位信息,使无人机在辅助导航空域内进行高度爬升和/或悬停。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述辅助导航空域为无人机起飞点上方预设高度内的空域。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若直至辅助导航过程结束,仍无法获取可用的卫星定位信息,则使无人机进行降落。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
向服务器上报无法起飞信息,以使服务器对当前使用的无人机起飞点进行标记,并根据各无人机起飞点的标记情况进行无人机任务航线的预规划。
8.一种无人机导航装置,其特征在于,该装置包括:
定位单元,用于在无人机起飞前,获取无人机的卫星定位信息和视觉定位信息;
导航单元,用于在所述卫星定位信息不可用、且所述视觉定位信息可用的情况下,使无人机在起飞阶段获取视觉定位信息以进行辅助导航;以及用于在辅助导航过程中获取卫星定位信息,在获取的卫星定位信息可用的情况下,结束所述辅助导航,根据获取的卫星定位信息进行常规导航。
9.一种无人机,其特征在于,该无人机包括:处理器;以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器,所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序,所述一个或多个程序当被处理器执行时,实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
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