CN111766892A - 无人机路线规划方法、无人机、系统及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供的无人机路线规划方法、无人机、系统及存储介质，该方法包括：获取包含任务起始位置和任务目标位置的飞行任务；根据飞行任务获取包含可搭载车辆和每辆可搭载车辆的行驶路线的可搭载车辆清单；根据无人机运行数据、无人机与每辆可搭载车辆以及与可搭载车辆的行驶路线的相隔距离确定目标搭载车辆；根据无人机的当前位置、目标搭载车辆的当前位置和行驶路线，确定搭载位置；根据无人机的当前位置和搭载位置，确定搭载飞行路线；控制无人机沿搭载飞行路线飞行至搭载位置，并搭乘目标搭载车辆到达任务目标位置。本发明的无人机通过确定搭载车辆的路线代替部分飞行路线，能够有效节省无人机电池的电力，保证无人机能够安全到达任务目标位置。

Description

无人机路线规划方法、无人机、系统及存储介质

技术领域

本发明涉及无人机领域，具体而言，涉及一种无人机路线规划方法、无人机、系统及存储介质。

背景技术

随着科技的发展，无人机(UnmannedAerialVehicle，UAV)逐渐能够替代人类完成空中作业。

目前，大部分的无人机都是电动无人机，大部分无人机在飞行二十分钟左右，就必须更换电池或插上充电线，可用的电池寿命限制了无人机的飞行距离，导致无人机续航能力差，当电池电量低或出现机械问题时，还可能导致无人机在被迫降落在非计划区域，造成无人机的损坏。

因此，如何解决无人机在飞行的过程中电池续航能力短，无法保证无人机安全飞行，是急需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种无人机路线规划方法、无人机、系统及存储介质，用于解决无人机在飞行的过程中电池续航能力短，无法保证无人机安全飞行问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供一种无人机路线规划方法，应用于无人机，包括：获取飞行任务，所述飞行任务包括：任务起始位置和任务目标位置；根据所述任务起始位置，获取可搭载车辆清单；所述可搭载车辆清单包含位于所述任务起始位置附近的可搭载车辆和每辆可搭载车辆的行驶路线；所述可搭载车辆的行驶路线与所述飞行任务匹配；根据无人机运行数据、所述任务起始位置与任务目标位置与每辆所述可搭载车辆的相隔距离以及与每辆所述可搭载车辆的行驶路线之间的相隔距离确定目标搭载车辆；根据无人机的当前位置、所述目标搭载车辆的当前位置和所述目标搭载车辆的行驶路线，确定搭载位置；根据所述无人机的当前位置和所述搭载位置，确定搭载飞行路线；控制无人机沿所述搭载飞行路线飞行至所述搭载位置，并搭乘所述目标搭载车辆到达所述任务目标位置。

可选地，所述根据所述任务起始位置，获取可搭载车辆清单的步骤，包括：将所述任务起始位置和所述任务目标位置发送至开放数据平台；所述开放数据平台用于根据所述起始位置和所述目标位置与车辆预约数据确定车辆的匹配度；获取所述开放数据平台发送的所述可搭载车辆清单；所述可搭载车辆清单中包含的所述可搭载车辆的匹配度最大。

可选地，所述相隔距离为直线距离；选择所述直线距离在预设续航余量范围内的可搭载车辆作为目标搭载车辆。

可选地，无人机运行数据为续航能力，根据所述续航能力和脱离搭载飞行路线的距离确定所述预设续航余量范围；所述脱离搭载飞行路线根据全部所述可搭载车辆的行驶路线的终点与所述任务目标位置获得。

可选地，所述根据无人机的当前位置、所述目标搭载车辆的当前位置和所述目标搭载车辆的行驶路线，确定搭载位置的步骤，包括：确定无人机到达时间在所述目标搭载车辆到达时间之前且无人机飞行距离最短的位置点，作为所述搭载位置。

可选地，在所述确定无人机到达时间在所述目标搭载车辆到达时间之前且无人机飞行距离最短的位置点，作为所述搭载位置的步骤之前，所述方法还包括：根据目标搭载车辆的当前位置获取目标搭载车辆到达行驶路线各个位置的车辆到达时间；根据无人机当前位置获得无人机与所述行驶路线上各个位置之间的距离；根据无人机与所述行驶路线上各个位置之间的距离以及无人机速度获得无人机到达所述行驶路线各个位置的时间；将所述无人机到达所述行驶路线各个位置的时间和无人机的出发时间作为所述无人机到达时间。

可选地，所述方法还包括：当所述任务目标位处设置有充电或换电池装置时，根据无人车的总续航里程更新所述预设续航余量范围的上限值；当所述目标搭载车辆上设置有充电装置时，根据充电时间和充电速率获得无人机在所述充电时间内获得的电量能提供的续航里程；根据所述续航里程更新所述预设续航余量范围的上限值；当所述任务目标位置和所述目标搭载车辆上设置均有充电装置，则根据无人车的总续航里程和无人机在充电时间内获得的电量能提供的续航里程更新所述预设续航余量范围的上限值。

可选地，所述方法还包括：当所述目标搭载车辆的行驶路线与任务起始位置和任务目标位置相隔距离超过预设续航余量范围，获取多辆可搭乘车辆；根据所述预设续航余量范围、所述任务起始位置与任务目标位置与每所述可搭载车辆的相隔距离以及与每辆所述可搭载车辆的行驶路线之间的相隔距离确定目标换乘车辆。

第二方面，本发明实施例提供一种无人机，包括：获取模块、确定模块和控制模块；所述获取模块，用于获取飞行任务，所述飞行任务包括：任务起始位置和任务目标位置；根据所述任务起始位置，获取可搭载车辆清单；所述可搭载车辆清单包含位于所述任务起始位置附近的可搭载车辆和每辆可搭载车辆的行驶路线；所述可搭载车辆的行驶路线与所述飞行任务匹配；所述确定模块，用于根据无人机运行数据、所述任务起始位置与任务目标位置与每所述可搭载车辆的相隔距离以及与每辆所述可搭载车辆的行驶路线之间的相隔距离确定目标搭载车辆；根据无人机的当前位置、所述目标搭载车辆的当前位置和所述目标搭载车辆的行驶路线，确定搭载位置；根据所述无人机的当前位置和所述搭载位置，确定搭载飞行路线；所述控制模块，用于控制无人机沿所述搭载飞行路线飞行至所述搭载位置，并搭乘所述目标搭载车辆到达所述任务目标位置。

可选地，所述无人机还包括通信模块；所述通信模块，用于将所述起始位置和目标位置发送至开放数据平台；所述开放数据平台用于根据所述起始位置和所述目标位置与车辆预约数据确定车辆的匹配度；所述获取模块，用于获取所述开放数据平台发送的所述可搭载车辆清单；所述可搭载车辆清单中包含所述可搭载车辆的匹配度最大。

第三方面，本发明实施例提供一种系统，包括无人机、车辆和开放数据平台；所述无人机用于执行第一方面的人机路线规划方法；所述开放数据平台与所述无人机进行数据连接；所述开方数据平台维护有所述车辆的实时数据；所述开放数据平台用于向所述无人机发送所述可搭载车辆清单。

第四方面，本发明实施例提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的无人机路线规划方法。

与现有技术相比，本发明实施例提供的一种无人机路线规划方法、无人机、系统及存储介质，应用于无人机，该方法包括：获取飞行任务，飞行任务包括：任务起始位置和任务目标位置；根据任务起始位置，获取可搭载车辆清单；可搭载车辆清单包含位于任务起始位置附近的可搭载车辆和每辆可搭载车辆的行驶路线；可搭载车辆的行驶路线与飞行任务匹配；根据无人机运行数据、无人机与每辆可搭载车辆的相隔距离以及每辆可搭载车辆的行驶路线确定目标搭载车辆；根据无人机的当前位置、目标搭载车辆的当前位置和目标搭载车辆的行驶路线，确定搭载位置；根据无人机的当前位置和搭载位置，确定搭载飞行路线；控制无人机沿搭载飞行路线飞行至搭载位置，并搭乘目标搭载车辆到达任务目标位置。本发明中的无人机在执行飞行任务之前，先获得行驶路线与任务起始位置和目标位置相匹配的可搭载车辆的信息，无人机根据可搭载车辆信息确定搭载路线，并在搭载路线区间内借助可搭载车辆向任务目标位置移动，通过搭载路线替部分飞行路线，能够有效节省无人机电池的电力，保证无人机能够安全到达任务目标位置。

本发明实施例的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种无人机路线规划方法的示意性流程图；

图3为本发明实施例提供的另一种无人机路线规划方法的示意性流程图；

图4为本发明实施例提供的一种飞行场景的示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种无人机路线规划方法的示意性流程图；

图6A为本发明实施例提供的一种无人机和车辆到达行驶路线各个位置的时间曲线图；

图6B为本发明实施例提供的一种无人机登车点选择示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种飞行场景的示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种无人机路线规划方法的示意性流程图；

图9为本发明实施例提供的另一种飞行场景图；

图10为本发明实施例提供的一种无人机的功能模块图。

图标：10-无人机；11-开放数据平台；12-车辆；101-获取模块；102-确定模块；103-控制模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

需要说明的是，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，无人机在执行任务的过程中，飞行路线通常较长，需要耗费大量的电力，通常，无人机所携带的电池的体积和大小有限，如果利用更大的电池，尽管这可能会增加操作费用并且会增加重量，增加的重量在飞行期间要求额外的能量，因此，电池体积和容量有限，导致电池能够为无人机提供的电力有限，严重制了无人机的飞行距离。尤其是当电池电量过低无法支撑无人机继续飞行或电池出现机械问题时，无人机可能会被迫降落在非计划区域中，导致无人机出现损坏，严重时甚至会威胁行人安全。

因此，为了解决上述问题，本发明实施例提供一种系统，该系统包括开放数据平台、无人机、车辆，解决问题的核心在于：无人机在执行飞行任务时，将任务起始位置和目标位置发送给开放数据平台后，开放数据平台可以根据维护的车辆实时数据为无人机提供可搭载车辆的信息，无人机根据可搭载车辆信息确定搭载路线，并在搭载路线区间内借助可搭载车辆向任务目标位置移动，能够有效节省无人机电池的电力，保证无人机能够安全到达任务目标位置。

为了方便描述，参见图1，图1为本发明实施例提供的一种系统的示意图，其中包括开放数据平台11、无人机10、车辆12，开放数据平台11可以与车辆12和无人机10之间可以进行数据通信。

开放数据平台11可以是网约车平台、出租车平台等，开放数据平台11维护有车辆12数据信息，可以是车辆12的尺寸、行驶路线、行驶速度、位置等信息；车辆12可以是私家车、出租车等类型的车辆，开放数据平台11与车辆12之间可以进行数据通信，例如，开放数据平台11可以根据交通情况、路线情况等向车辆12发送加速或者减速指令以使车辆能够根据实际情况调整车速，或者是车辆12向开放数据平台11实时共享车辆当前的位置、速度、行驶路线等信息，以使开放数据平台11维护车辆12的实时数据。

无人机10维护有自身的运行数据，该运行数据可以是无人机10的续航能力、无人机当前位置、行驶速度等数据，无人机10在执行飞行任务之前，可以将任务起始位置和任务目标位置发送给开放数据平台11，开放数据平台11在获得任务起始位置和任务目标位置后，可以将任务起始位置和任务目标位置与开放数据平台11维护的车辆12数据信息进行匹配获得各个车辆12的匹配度，并将最大匹配度对应的车辆的数据信息反馈给无人机10。

可以理解的是，车辆的数据信息可以是车辆的行驶路线信息、位置信息等，车辆的行驶路线信息可以与无人机10的飞行任务匹配、位置信息可以是当前位置与无人机10任务起始位置之间的距离信息。车辆的数据信息还可以包括车辆标识信息，该车辆标识信息可以用于无人机10识别车辆；开放数据平台11获得匹配度的方式可以是，根据任务起始位置和任务目标位置与车辆当前位置、终点是否相同确定匹配度，或者是根据车辆12的行驶路线是否经过任务起始位置和任务目标位置来确定匹配度，此处不作限定。

无人机10在获得具有最大匹配度对应的车辆的数据信息之后，可以根据维护的运行数据和车辆的数据信息来确定可用于搭载的车辆以及进行搭载的起始位置，并从任务起始位置飞行至搭载位置，在搭载位置处借助车辆移动至任务目标位置，相比于纯飞行路线，通过规划搭载路线能够节省无人机的电量，保证无人机在执行飞行路线时的安全。

下面以无人机10为执行主体，详细介绍本发明实施例提供的技术方案，首先参见图2，图2为本发明实施例提供的一种无人机路线规划方法的示意性流程图，其中，无人机路线规划方法包括以下步骤：

步骤201、获取飞行任务，飞行任务包括任务起始位置和任务目标位置。

在本申请实施例中，无人机中的飞行任务可以是预先存储在无人机的存储介质中的飞行路线，或者是无人机实时地从其他终端(例如，物流平台、无人机控制系统、移动终端等)下载的飞行任务。

步骤202、根据任务起始位置，获取可搭载车辆清单。

在本申请实施例中，可搭载车辆清单可以由图1中的开放数据平台根据无人机发送的任务起始位置和任务目标位置与平台维护的实时数据进行比对，根据比对结果统计出来的多辆可搭载车辆，并以清单的形式反馈给无人机，其中包含位于任务起始位置附近的可搭载车辆和每辆可搭载车辆的行驶路线，该行驶路线与无人机的飞行任务匹配。

可以理解的是，可搭载车辆的行驶路线可以经过飞行任务的任务起始位置和任务目标位置，还可以是可搭载车辆的行驶路线的起点与任务起始位置相同或者终点与任务目标位置相同，还可以是任务起始位置和任务目标位置与行驶路线之间的最小距离和满足预设范围时对应的行驶路线，无人机可以根据实际情况进行选择最优是搭载车辆和行驶路线。

在本申请实施例中，无人机可以从开放数据平台(例如，网约车平台、出租车平台)获取可搭载车辆清单，下面给出一种可能的实现方式，参见图3，图3为本发明实施例提供的另一种无人机路线规划方法的示意性流程图，即步骤202还包括以下子步骤：

子步骤202-1、将任务起始位置和目标位置发送至开放数据平台。

在本申请实施例中，开放数据平台用于根据起始位置和目标位置与车辆预约数据确定车辆的匹配度，据信息还可以包括车辆标识信息，该车辆标识信息可以用于无人机识别车辆；开放数据平台获得车辆匹配度的方式可以是，根据任务起始位置和任务目标位置与车辆当前位置、终点是否相同确定匹配度，或者是根据车辆的行驶路线是否经过任务起始位置和任务目标位置来确定匹配度，此处不作限定。

可以理解的是，无人机还可以将其他需求信息发送给开放数据平台，以辅助开放数据平台匹配出最优的可搭载车辆，例如，开放数据平台是网约车平台，无人机除了可以将任务初始位置和任务目标位置发送给网约车平台以外，还可以将无人机的出发时间发送给网约车平台，网约车平台综合任务起始位置、任务目标位置和出发时间等信息匹配出最优的可搭载车辆清单，避免出现无人机等待时间过长，浪费电池电量的现象。

子步骤202-2、获取开放数据平台发送的可搭载车辆清单，可搭载车辆清单中包含可搭载车辆的匹配度最大。

在申请实施例中，匹配度可以是车辆位置与任务起点位置之间的距离的匹配度、还可以是任务起始位置和任务目标位置与车辆行驶路线之间的距离的匹配度，无人机可以根据匹配度高低确定最优的目标可搭载车辆。

步骤203、根据无人机运行数据、任务起始位置与任务目标位置与每辆可搭载车辆的相隔距离以及每辆可搭载车辆的行驶路线之间的相隔距离确定目标搭载车辆。

在本申请实施例中，无人机运行数据可以是无人机的续航能力、无人机当前位置、行驶速度等数据，由于无人机获得的可搭载车辆清单中包含多辆可搭载车辆，每辆可搭载车辆具有各自对应的当前位置和行驶路线、无人机可以根据实际情况确定目标搭载车辆。

在一种可选的方式下，无人机与每辆可搭载车辆的相隔距离为直线距离，确定目标搭载车辆的方式可以是：

选择直线距离在预设续航余量范围内的可搭载车辆作为目标搭载车辆。

在本申请实施例中，预设续航余量范围表征的是无人机的总续航里程里除去无人机实际作业里程以及无人机降落到车辆上时的作业里程之后剩余的续航里程，在一种可选的方式下，确定预设续航余量范围的方式可以是：

根据续航能力和脱离搭载飞行路线的距离确定预设续航余量范围。

在本申请实施例中，脱离搭载飞行路线可以根据全部可搭载车辆的行驶路线的终点与任务目标位置获得，也可以是全部可搭载车辆的行驶路线与任务目标位置距离最小位置点与任务目标位置获得。

例如，预设续航余量范围S1，上述最小距离是直线距离，但是无人机飞的是空间线路，从起点到车顶降落很可能因避障、飞行高度等原因，比两点的直线距离会远很多，所以S1还要预留出足够的余量。例如，无人机的总续航里程12公里，到任务目标位置后实际作业里程10公里，则无人机到起点、终点到车辆路线的最小距离和不能大于2公里，即预设续航余量范围可以设置为S1<＝2公里，但是考虑到避障、飞行高度等原因，实际可以设置为的预设续航余量范围S1>2公里。

在一种可选的方式下，预设续航余量范围还可以根据实际情况进行动态调整，例如，可以根据搭载车辆上或者是任务目标位置处是否设置有充电装置或者换电池装置来动态调整，假设无人机总续航里程为S,预设续航余量范围的上限值为S1，下面给出具体的动态调整预设续航余量范围的实现方式：

第一步、当任务目标位置处设置有充电或换电池装置时，根据无人车的总续航里程更新预设续航余量范围的上限值。

可以理解的是，当任务目标位置处设置有充电或换电池装置时,此时可认为搭载车辆上没有充电或换电池装置，则无人机在到达任务目标位置处时可以进行充电或者换电池，则预设续航余量范围的上限值为S1可以更新为S1+S，考虑到无人机飞行的是空间线路，从起点到车顶降落很可能因避障、飞行高度等原因，比两点的直线距离会远很多，所以更新后预设续航余量范围上限值还要预留出足够的余量，即实际预设续航余量范围的上限值大于S1+S。

第二步、当目标搭载车辆上设置有充电装置时，根据充电时间和充电速率获得无人机在充电时间内获得的电量能提供的续航里程并根据续航里程更新预设续航余量范围的上限值；

可以理解的是，当目标搭载车辆上设置有充电装置时，此时可认为任务目标位置处没有充电或换电池装置，无人机可根据无人机搭载路程来估算充电时间，并根据充电时间和充电速率估算这段时间充电能提供的续航里程X，此时预设续航余量范围的上限值为S1可以更新为S1+X，同样考虑无人机飞行路线、避障等原因，实际预设续航余量范围的上限值大于S1+X。

第三步、当任务目标位置和目标搭载车辆上设置均有充电装置，则根据无人车的总续航里程和无人机在充电时间内获得的电量能提供的续航里程更新预设续航余量范围的上限值。

可以理解的是，当任务目标位置和目标搭载车辆上设置均有充电装置，则可以根据无人机总续航里程为S和在车上充电能够得到的续航里程X来更新S1，即得到更新后的预设续航余量范围的上限值为S1+S+X，同样，同样考虑无人机飞行路线、避障等原因，实际预设续航余量范围的上限值大于S1+S+X。

通过实际情况来动态调整预设续航余量的范围，从而可以在确定出最优的目标搭载车辆和行驶路线，实现节省无人机电池电量，保证无人机安全到达任务目标位置。

为了方便理解，下面以网约车为例，详细描述确定目标搭载车辆的技术方案，请参见图4，图4为本发明实施例提供的一种无人机飞行场景图。

第一种情况

假设在可搭载车辆清单中，存在网约车1，网约车行驶路线为网约车路线1，在多辆可搭载网约车中，网约车1的当前位置X与无人机的任务起始位置A之间的距离很接近，也可能存在网约车1的当前位置X与无人机的任务起始位置A相同，而且，网约车1对应的网约路线1的终点位置D1与任务目标位置B之间的距离很接近，也可能存在网约路线1的终点位置D1与任务目标位置B相同的情况，此时，无人机可以确定网约车1为目标搭载车辆。

可以理解的是，假设满足网约车的当前位置与无人机的任务起始位置之间的距离很接近甚至相同，终点位置D1与任务目标位置B之间的距离很接近甚至相同的条件的网约车存在多辆，则可以根据无人机对时间的要求优先选择行驶路程最短或行驶时间时间最短的网约车，还可以根据无人机对大小的要求选择尺寸大的网约车，还可以根据网约车的价格选择价格便宜的网约车，确保无人机选择出最优的搭载车辆，保证无人机能安全达到任务目标位置。

第二种情况

假设在可搭载车辆清单中，可搭载车辆清单中不存在网约车1这样的网约车，则可以根据任务起始位置与任务目标位置与每辆可搭载车辆的行驶路线之间的相隔距离来确定目标搭载车辆，例如，在可搭载车辆清单中，存在网约车路线2，通过计算得到任务起始位置A和任务目标位置B与网约车路线2的最小距离S11和S12，即A和B与网约车路线2的垂直距离，通过比较，网约车2对应的S11+S12之和最小，进一步地，还需要判断S11+S12是否满足上述确定的预设续航余量范围(S1或S1+S或S1+X或S1+S+X)，若满足，则可以选择网约车路线2对应的网约车2为目标搭载车辆。

步骤204、根据无人机的当前位置、目标搭载车辆的当前位置和目标搭载车辆的行驶路线，确定搭载位置。

在本申请实施例中，在无人机确定目标搭载车辆之后，可以根据目标搭载车辆的当前位置以及无人机的当前位置确定在目标搭载车辆的行驶路线上的搭载位置，在一些场景中，当目标搭载车辆的当前位置与任务起始位置相同，则可以将任务起始位置作为搭载位置，在另一些场景中，可以根据车速、无人机的中间速度或最大速度(优选中速)计算出来搭载位置，下面给出一种可选的实现方式，参见图5，图5为本发明实施例提供的另一种无人机路线规划方法的示意性流程图，步骤204可以包括以下子步骤：

子步骤204-5、确定无人机到达时间在目标搭载车辆到达时间之前且无人机飞行距离最短的位置点，作为搭载位置。

在根据无人机到达时间在目标搭载车辆到达时间且无人机飞行距离最短的位置点作为搭载位置之前，步骤204还包括：

子步骤204-1、根据目标搭载车辆的当前位置获取目标搭载车辆到达行驶路线各个位置的车辆到达时间；

子步骤204-2、根据无人机当前位置获得无人机与行驶路线上各个位置之间的距离；

子步骤204-3、根据无人机与行驶路线上各个位置之间的距离以及无人机速度获得无人机到达行驶路线各个位置的时间；

子步骤204-4、将无人机到达行驶路线各个位置的时间和无人机的出发时间作为无人机到达时间。

为了方便理解，以图4中的网约车路线2为例，详细描述计算搭载位置的过程，参见图6A和图6B，其中,图6A为本发明实施例提供的一种无人机和车辆到达行驶路线各个位置的时间曲线图,图6B为本发明实施例提供的一种无人机登车点选择示意图。

网约平台或者无人机可以根据交通情况、路线情况、车速等计算目标搭载车辆的到达网约车路线2的各个位置的预计时间，无人机也可以根据到该路线各点的距离和无人机速度确定无人机到各位置点的时间，通过绘制无人机从任务起始位置A到网约车路线2各位置的时间、网约车到行车路线2各位置的预计时间的车辆位置-时间坐标线可以看出，在可选位置区域内位置都对应无人机的到达时间在网约车到达时间之前的情况，则可选位置区域内的车辆位置点均可以作为候选搭载位置点，其次，无人机可以在可选位置范围内选择飞行距离最短的位置点，作为搭载位置，继续参见图6B，在实际的网约车2行驶路线上，可选位置区域内的位置点包括：G1、G2、Gi,…Gn，无人机到达位置点G1、G2、Gi,…Gn的时间均在在网约车到达G1、G2、Gi,…Gn位置点的时间之前，此时，无人机可以根据从起始位置A分别到位置点G1、G2、Gi,…Gn的路程长短来确定可搭载位置，例如，从起始位置A到位置点GI的行驶路程比从起始位置A到可选区域内的其他位置点的路程都短，因此，可以选择Gi点作为搭载位置点，例如，参见图7，图7为本发明实施例提供的另一种飞行场景示意图，无人机确定Gi位置点为搭载位置后，无人机和/或车辆可根据实际情况调节速度，使两者在差不多时间到Gi位置点，或无人机和/或车辆可根据实际情况调节原定登车点(Gi)的附近调节实时登车点位置(图6B中可选位置区域的位置点)，当目标搭载车辆到达无人机处后，或是目标搭载车辆和无人机到达搭载位置时，无人机可以通过装备的视觉模块确定目标搭载车辆到达搭载位置，并通过精准定位系统(比如RTK)精准降落到车的车顶上，对于有斗的车，比如皮卡，无人机可以选择降落到斗内。进一步地，无人机可以从导航系统得到车大概的到达时间，提前启动无人机，避免车等待时间过长。

步骤205、根据无人机的当前位置和搭载位置，确定搭载飞行路线。

在本申请实施例中，上述的搭载飞行路线表征由无人机从任务起点飞行至搭载位置的路线。

步骤206、控制无人机沿搭载飞行路线飞行至搭载位置，并搭乘目标搭载车辆到达任务目标位置。

在本申请实施例中，目标搭载车辆到达行驶路线的终点或到达行驶路线距离无人机任务目标位置最近的位置时，无人机启动并飞离目标搭载车辆，执行到任务目标位置的路线，通过搭载路线替代部分飞行路线，能够有效节省无人机电池电量。

本发明实施例提供的一种无人机路线规划方法，应用于无人机，该方法包括：获取飞行任务，飞行任务包括：任务起始位置和任务目标位置；根据任务起始位置，获取可搭载车辆清单；可搭载车辆清单包含位于任务起始位置附近的可搭载车辆和每辆可搭载车辆的行驶路线；可搭载车辆的行驶路线与飞行任务匹配；根据无人机运行数据、无人机与每辆可搭载车辆的相隔距离以及每辆可搭载车辆的行驶路线确定目标搭载车辆；根据无人机的当前位置、目标搭载车辆的当前位置和目标搭载车辆的行驶路线，确定搭载位置；根据无人机的当前位置和搭载位置，确定搭载飞行路线；控制无人机沿搭载飞行路线飞行至搭载位置，并搭乘目标搭载车辆到达任务目标位置。本方法无人机在执行飞行任务之前，获得行驶路线与任务起始位置和目标位置相匹配的可搭载车辆的信息，无人机根据可搭载车辆信息确定搭载路线，并在搭载路线区间内借助可搭载车辆向任务目标位置移动，能够有效节省无人机电池的电力，保证无人机能够安全到达任务目标位置。

可选地，当无人机通过单一搭载路线移动至任务目标位置时，单一路线距无人机起点、终点的距离之和超过了预设值余量范围(S1或S1+S或S1+X或S1+S+X)时，则无人机可以选择换乘路线，并由开放数据平台规划换乘路线，下面给出一种可选的方式，参见图8，图8为本发明实施例提供的另一种无人机路线规划方法的示意性流程图，该方法还包括：

步骤207、当目标搭载车辆的行驶路线与任务起始位置和任务目标位置相隔距离超过预设续航余量范围，获取多辆可搭乘车辆。

步骤208、根据预设续航余量范围、任务起始位置与目标位置与每辆可换乘车辆的相隔距离以及与每辆可换乘车辆的行驶路线的相隔距离确定目标换乘车辆。

为了方便理解，继续以网约车为例，请参见图9，图9为本发明实施例提供的无人机换乘示意图，其中包括网约车1及网约车1行驶路线，网约车2及网约车2行驶路线，当任务起始位置和任务目标位置与网约车路线1的最小距离之和大于预设续航余量范围时，可以采取换乘的方式到达任务目标位置，无人机可以选择经过换乘位置的可搭载车辆，例如，图9中的网约车2，网约车2的行驶路线经过换乘位置，并在换乘位置飞离网约车1到达网约车2，完成换乘，并在网约车2路线终点D或者网约车2路线上距离任务目标位置距离最小位置点处飞离网约车2飞行至任务目标位置。

可以理解的是，当任务起始位置和任务目标位置之间相距较远，路线复杂，无人机还可以通过多次换乘到达任务目标位置，即通过多辆换乘车辆进行搭载。

为了执行上述实施例及各个可能的方式中的相应步骤，以实现相应的技术效果，下面给出一种无人机的实现方式，参见图10，图10为本发明实施例提供的一种无人机的功能模块图。需要说明的是，本实施例所提供的一种无人机，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。该无人机10包括：获取模块101、确定模块102和控制模块103。

获取模块101，用于获取飞行任务，飞行任务包括：任务起始位置和任务目标位置。

确定模块102，用于根据任务起始位置，获取可搭载车辆清单；可搭载车辆清单包含位于任务起始位置附近的可搭载车辆和每辆可搭载车辆的行驶路线；可搭载车辆的行驶路线与飞行任务匹配。

确定模块102，用于根据无人机运行数据、任务起始位置与任务目标位置与每辆可搭载车辆的相隔距离以及与每辆可搭载车辆的行驶路线之间的相隔距离确定目标搭载车辆；根据无人机的当前位置、目标搭载车辆的当前位置和目标搭载车辆的行驶路线，确定搭载位置；根据无人机的当前位置和搭载位置，确定搭载飞行路线。

控制模块103，用于控制无人机沿搭载飞行路线飞行至搭载位置，并搭乘目标搭载车辆到达任务目标位置。

可以理解的是，获取模块101、确定模块102和控制模块103可以协同的执行步骤201～步骤206以实现相应的技术效果。

可选地，无人机还包括通信模块，通信模块用于将起始位置和目标位置发送至开放数据平台；开放数据平台用于根据起始位置和目标位置与车辆预约数据确定车辆的匹配度；获取模块101用于获取开放数据平台发送的可搭载车辆清单；可搭载车辆清单中包含可搭载车辆的匹配度最大。

可以理解的是，通信模块和获取模块101可以协同的执行子步骤202-1～202-2以实现相应的技术效果。

可选地，确定模块102还用于选择直线距离在预设续航余量范围内的可搭载车辆作为目标搭载车辆。

可选地，无人机运行数据为续航能力，为了能实现根据续航能力确定预设续航余量范围的功能，确定模块102还用于根据续航能力和脱离搭载飞行路线的距离确定预设续航余量范围；脱离搭载飞行路线根据全部可搭载车辆的行驶路线的终点与任务目标位置获得。

可选地，确定模块102还用于确定无人机到达时间在目标搭载车辆到达时间之前且无人机飞行距离最短的位置点，作为搭载位置。

可选地，在确定搭载位置之前，获取模块101还用于根据目标搭载车辆的当前位置获取目标搭载车辆到达行驶路线各个位置的车辆到达时间，根据无人机当前位置获得无人机与行驶路线上各个位置之间的距离和无人机到达行驶路线各个位置的时间。确定模块102将无人机到达行驶路线各个位置的时间和无人机的出发时间作为无人机到达时间。

可以理解的是，获取模块101和确定模块102可以协同的执行步骤204-1～步骤204-5以实现相应的技术效果。

可选地，为了保证无人机能够根据实际的情况动态调整预设续航余量范围，无人机还包括更新模块，更新模块用于当任务目标位处设置有充电或换电池装置时，根据无人车的总续航里程更新预设续航余量范围的上限值；当目标搭载车辆上设置有充电装置时，获取模块101用于根据充电时间和充电速率获得无人机在充电时间内获得的电量能提供的续航里程；更新模块用于根据续航里程更新预设续航余量范围的上限值；当任务目标位置和目标搭载车辆上设置均有充电装置，则更新模块用于根据无人车的总续航里程和无人机在充电时间内获得的电量能提供的续航里程更新预设续航余量范围的上限值。

可选地，当目标搭载车辆的行驶路线与任务起始位置和任务目标位置相隔距离超过预设续航余量范围，获取模块101还用于获取多辆可搭乘车辆。

确定模块102还用于根据预设续航余量范围、任务起始位置与目标位置与每辆可换乘车辆的相隔距离以及与每辆可换乘车辆的行驶路线的相隔距离确定目标换乘车辆。

可以理解的是，获取模块101和确定模块102可以协同的执行步骤207和步骤208以实现相应的技术效果。

可选地，无人机还包括视觉模块，视觉模块用于确定目标搭载车辆到达搭载位置，无人机识别到目标搭载车辆之后通过精准定位系统(比如RTK)精准降落到车的车顶上，无人机可以从导航系统得到车大概的到达时间，提前启动无人机，避免车等待时间过长。

可选地，上述模块可以软件或固件(Firmware)的形式存储于存储器中或固化于该无人机的操作系统(OperatingSystem，OS)中，并可由无人机中的处理器执行。同时，执行上述模块所需的数据、程序的代码等可以存储在存储器中。

本发明实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述实施例揭示无人机路线规划方法。

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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (12)

1.一种无人机路线规划方法，其特征在于，应用于无人机，所述方法包括：

获取飞行任务，所述飞行任务包括：任务起始位置和任务目标位置；

根据所述任务起始位置，获取可搭载车辆清单；所述可搭载车辆清单包含位于所述任务起始位置附近的可搭载车辆和每辆可搭载车辆的行驶路线；所述可搭载车辆的行驶路线与所述飞行任务匹配；

根据无人机运行数据、所述任务起始位置与任务目标位置与每辆所述可搭载车辆的相隔距离以及与每辆所述可搭载车辆的行驶路线之间的相隔距离确定目标搭载车辆；

根据无人机的当前位置、所述目标搭载车辆的当前位置和所述目标搭载车辆的行驶路线，确定搭载位置；

根据所述无人机的当前位置和所述搭载位置，确定搭载飞行路线；

控制无人机沿所述搭载飞行路线飞行至所述搭载位置，并搭乘所述目标搭载车辆到达所述任务目标位置。

2.根据权利要求1所述的无人机路线规划方法，其特征在于，所述根据所述任务起始位置，获取可搭载车辆清单的步骤，包括：

将所述任务起始位置和所述任务目标位置发送至开放数据平台；所述开放数据平台用于根据所述起始位置和所述目标位置与车辆预约数据确定车辆的匹配度；

获取所述开放数据平台发送的所述可搭载车辆清单；所述可搭载车辆清单中包含的所述可搭载车辆的匹配度最大。

3.根据权利要求1所述的无人机路线规划方法，其特征在于，所述相隔距离为直线距离；选择所述直线距离在预设续航余量范围内的可搭载车辆作为目标搭载车辆。

4.根据权利要求3所述的无人机路线规划方法，其特征在于，无人机运行数据为续航能力，根据所述续航能力和脱离搭载飞行路线的距离确定所述预设续航余量范围；所述脱离搭载飞行路线根据全部所述可搭载车辆的行驶路线的终点与所述任务目标位置获得。

5.根据权利要求1所述的无人机路线规划方法，其特征在于，所述根据无人机的当前位置、所述目标搭载车辆的当前位置和所述目标搭载车辆的行驶路线，确定搭载位置的步骤，包括：

确定无人机到达时间在所述目标搭载车辆到达时间之前且无人机飞行距离最短的位置点，作为所述搭载位置。

6.根据权利要求5所述的无人机路线规划方法，其特征在于，在所述确定无人机到达时间在所述目标搭载车辆到达时间之前且无人机飞行距离最短的位置点，作为所述搭载位置的步骤之前，所述方法还包括：

根据目标搭载车辆的当前位置获取目标搭载车辆到达行驶路线各个位置的车辆到达时间；

根据无人机当前位置获得无人机与所述行驶路线上各个位置之间的距离；

根据无人机与所述行驶路线上各个位置之间的距离以及无人机速度获得无人机到达所述行驶路线各个位置的时间；

将所述无人机到达所述行驶路线各个位置的时间和无人机的出发时间作为所述无人机到达时间。

7.根据权利要求3所述的无人机路线规划方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述任务目标位处设置有充电或换电池装置时，根据无人车的总续航里程更新所述预设续航余量范围的上限值；

当所述目标搭载车辆上设置有充电装置时，根据充电时间和充电速率获得无人机在所述充电时间内获得的电量能提供的续航里程；根据所述续航里程更新所述预设续航余量范围的上限值；

当所述任务目标位置和所述目标搭载车辆上设置均有充电装置，则根据无人车的总续航里程和无人机在充电时间内获得的电量能提供的续航里程更新所述预设续航余量范围的上限值。

8.根据权利要求1所述的无人机路线规划方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述目标搭载车辆的行驶路线与任务起始位置和任务目标位置相隔距离超过预设续航余量范围，获取多辆可搭乘车辆；

根据所述预设续航余量范围、所述任务起始位置与任务目标位置与每所述可搭载车辆的相隔距离以及与每辆所述可搭载车辆的行驶路线之间的相隔距离确定目标换乘车辆。

9.一种无人机，其特征在于，包括：获取模块、确定模块和控制模块；

所述获取模块，用于获取飞行任务，所述飞行任务包括：任务起始位置和任务目标位置；根据所述任务起始位置，获取可搭载车辆清单；所述可搭载车辆清单包含位于所述任务起始位置附近的可搭载车辆和每辆可搭载车辆的行驶路线；所述可搭载车辆的行驶路线与所述飞行任务匹配；

所述确定模块，用于根据无人机运行数据、所述任务起始位置与任务目标位置与每所述可搭载车辆的相隔距离以及与每辆所述可搭载车辆的行驶路线之间的相隔距离确定目标搭载车辆；根据无人机的当前位置、所述目标搭载车辆的当前位置和所述目标搭载车辆的行驶路线，确定搭载位置；根据所述无人机的当前位置和所述搭载位置，确定搭载飞行路线；

所述控制模块，用于控制无人机沿所述搭载飞行路线飞行至所述搭载位置，并搭乘所述目标搭载车辆到达所述任务目标位置。

10.根据权利要求9所述的无人机，其特征在于，还包括发送模块；

所述发送模块，用于将所述起始位置和目标位置发送至开放数据平台；所述开放数据平台用于根据所述起始位置和所述目标位置与车辆预约数据确定车辆的匹配度；

所述获取模块，用于获取所述开放数据平台发送的所述可搭载车辆清单；所述可搭载车辆清单中包含所述可搭载车辆的匹配度最大。

11.一种系统，其特征在于，包括无人机、车辆和开放数据平台；

所述无人机用于执行权利要求1-10任意一项权利要求；所述开放数据平台与所述无人机进行数据连接；所述开放数据平台维护有所述车辆的实时数据；所述开放数据平台用于向所述无人机发送所述可搭载车辆清单。

12.一种存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的无人机路线规划方法。

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