CN113274663B - 一种消防型无人机的控制方法、装置和计算设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种消防型无人机的控制方法、装置及计算设备，实现了消防型无人机在灭火过程中的精确控制，方法包括：根据所述消防型无人机的摄像头拍摄的画面，控制所述消防型无人机靠近建筑起火点；根据所述消防型无人机的雷达信号，生成建筑外立面的轮廓数据；根据所述画面，选取灭火目标点；根据所述灭火目标点、所述轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，生成所述消防型无人机的移动指令；其中，所述移动指令用于控制所述消防型无人机飞行至灭火作业点，以及，控制所述消防型无人机面朝所述灭火目标点；控制所述消防型无人机在所述灭火作业点向所述灭火目标点执行灭火动作。
Description
技术领域
本发明涉及航空器技术领域，尤其涉及一种消防型无人机的控制方法、装置和计算设备。
背景技术
随着城镇化发展进程的加快，中心城市建筑密度不断增加，垂直空间上持续增长的高楼成为了靓丽的城市风景线，但同时也带来了巨大的消防隐患。当前国内外对于高层建筑的火灾扑救主要依赖建筑内部的消防喷淋系统进行整体降温，走火通道进行人员疏散，防火闸门进行物理隔断，最后由消防人员在外部使用云梯进行外部降温，内部携带装备徒步攻坚的方式进行扑救。受制于云梯高度限制及城市道路资源的掣肘，许多火灾现场都有扑救不及时的情况发生，其中无法快速展开消防装备是一个很重要的原因。
携带灭火剂等消防装备的消防型无人机在一定程度上解决了上述问题。然而，消防型无人机进行作业时，需要对灭火剂喷洒方向进行瞄准。目前大部分瞄准操作一般使用遥控器进行，这种操作方式更依赖于现场执飞的操作者经验，通过实时图传与现场目视情况进行对比瞄准。对于超视距远程控制来说使用遥控器并不是最佳的选择。所以需要一种适用于远程控制的实现更加精确瞄准的方法。
发明内容
为此，本发明提供了一种消防型无人机的控制方法、装置和计算设备，以力图解决或者至少缓解上面存在的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种消防型无人机的控制方法，包括：
根据所述消防型无人机的摄像头拍摄的画面，控制所述消防型无人机靠近建筑起火点；
根据所述消防型无人机的雷达信号，生成建筑外立面的轮廓数据；
根据所述画面，选取灭火目标点；
根据所述灭火目标点、所述轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，生成所述消防型无人机的移动指令；其中，所述移动指令用于控制所述消防型无人机飞行至灭火作业点，以及，控制所述消防型无人机面朝所述灭火目标点；
控制所述消防型无人机在所述灭火作业点向所述灭火目标点执行灭火动作。
可选地，所述移动指令，包括：所述消防型无人机在所处水平面的两个轴向上的移动距离；
根据所述灭火目标点、所述轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，生成所述消防型无人机的移动指令，包括：
在所述消防型无人机所处水平面，根据所述灭火目标点在图像的位置和所述消防型无人机的视场角，计算所述消防型无人机和所述灭火目标点的连线与所述消防型无人机的横向视场之间的第一夹角；
计算所述消防型无人机的朝向与所述轮廓的第二夹角；
根据所述第一夹角和所述第二夹角，计算所述消防型无人机和所述灭火目标点的连线与所述轮廓的第三夹角；
根据所述第三夹角和预设的灭火距离，计算所述消防型无人机的移动路线；
根据所述移动路线，计算所述消防型无人机在所述水平面的两个轴向上的移动距离。
可选地，所述移动指令，还包括：所述消防型无人机在所处水平面的垂直方向上的移动距离；
根据所述灭火目标点、所述轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，生成所述消防型无人机的移动指令，还包括：
在所述消防型无人机所处水平面的垂直方向，计算所述消防型无人机和所述灭火目标点的连线与所述消防型无人机的纵向视场之间的第四夹角；
根据所述第四夹角和预设的灭火距离，计算所述消防型无人机在所述垂直方向上的移动距离。
可选地，所述移动指令，还包括：所述消防型无人机的偏航角的偏移值；
根据所述灭火目标点、所述轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，生成所述消防型无人机的移动指令，还包括：
根据所述第二夹角，计算所述消防型无人机面朝所述灭火目标点所需偏航角的偏移值。
可选地，控制所述消防型无人机面朝所述灭火目标点之后，还包括：
根据所述消防型无人机的雷达信号，重新生成建筑外立面的轮廓数据；
根据所述画面，重新选取灭火目标点；
根据重新选择的灭火目标点、重新生成的轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，重新生成所述消防型无人机的移动指令。
可选地，控制所述消防型无人机面朝所述灭火目标点之后，还包括：
根据所述画面，重新选取灭火目标点；
根据重新选择的灭火目标点、所述轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，重新生成所述消防型无人机的移动指令。
可选地，所述轮廓数据包括：
所述建筑外立面轮廓对应的辅助参考线，和/或，与所述建筑外立面轮廓对应的辅助参考线垂直的法线。
可选地，控制所述消防型无人机执行灭火动作之前，还包括：
在远端显示屏显示辅助瞄准工具；
由用户根据所述辅助瞄准工具控制所述消防型无人机瞄准灭火目标点。
可选地，控制所述消防型无人机在所述灭火作业点向所述灭火目标点执行灭火动作，包括：
控制所述消防型无人机按照瞄准方向抛投灭火弹体；和/或，控制所述消防型无人机按照瞄准方向喷射灭火剂。
可选地，控制所述消防型无人机靠近建筑起火点之后，还包括：
将所述摄像头的云台切换为锁头模式。
可选地，根据所述消防型无人机的雷达信号，生成建筑外立面的轮廓数据之前，还包括：
控制所述消防型无人机进入悬停模式。
根据本发明的又一方面，提供了一种控制装置，包括：
显示模块、处理模块和通讯模块；
所述通讯模块，用于传输对消防型无人机的移动指令，以及，接收所述消防型无人机的摄像头拍摄的画面和所述消防型无人机的雷达信号；
所述显示模块，用于显示所述画面；
所述处理模块，用于根据所述画面，控制所述消防型无人机靠近建筑起火点；根据所述消防型无人机的雷达信号，生成建筑外立面的轮廓数据；根据所述画面，选取灭火目标点；根据所述灭火目标点、所述轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，生成所述消防型无人机的移动指令；其中，所述移动指令用于控制所述消防型无人机飞行至灭火作业点，以及，控制所述消防型无人机面朝所述灭火目标点；控制所述消防型无人机在所述灭火作业点向所述灭火目标点执行灭火动作。
可选地，所述处理模块生成的移动指令包括：所述消防型无人机在所处水平面的两个轴向上的移动距离；
所述处理模块用于根据所述灭火目标点、所述轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，生成所述消防型无人机的移动指令时，具体用于：
在所述消防型无人机所处水平面，根据所述灭火目标点在图像的位置和所述消防型无人机的视场角，计算所述消防型无人机和所述灭火目标点的连线与所述消防型无人机的横向视场之间的第一夹角；
计算所述消防型无人机的朝向与所述轮廓的第二夹角；
根据所述第一夹角和所述第二夹角，计算所述消防型无人机和所述灭火目标点的连线与所述轮廓的第三夹角；
根据所述第三夹角和预设的灭火距离，计算所述消防型无人机的移动路线；
根据所述移动路线，计算所述消防型无人机在所述水平面的两个轴向上的移动距离。
可选地，所述处理模块生成的移动指令还包括：所述消防型无人机在所处水平面的垂直方向上的移动距离；
所述处理模块用于根据所述灭火目标点、所述轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，生成所述消防型无人机的移动指令时，还具体用于：
在所述消防型无人机所处水平面的垂直方向，计算所述消防型无人机和所述灭火目标点的连线与所述消防型无人机的纵向视场之间的第四夹角；
根据所述第四夹角和预设的灭火距离，计算所述消防型无人机在所述垂直方向上的移动距离。
可选地，所述处理模块生成的移动指令还包括：所述消防型无人机的偏航角的偏移值；
所述处理模块用于根据所述灭火目标点、所述轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，生成所述消防型无人机的移动指令时，还具体用于：
根据所述第二夹角，计算所述消防型无人机面朝所述灭火目标点所需偏航角的偏移值。
可选地，所述处理模块用于控制所述消防型无人机面朝所述灭火目标点之后，还用于：
根据所述消防型无人机的雷达信号，重新生成建筑外立面的轮廓数据；
根据所述画面，重新选取灭火目标点；
根据重新选择的灭火目标点、重新生成的轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，重新生成所述消防型无人机的移动指令。
可选地，所述处理模块用于控制所述消防型无人机面朝所述灭火目标点之后，还用于：
根据所述画面，重新选取灭火目标点；
根据重新选择的灭火目标点、所述轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，重新生成所述消防型无人机的移动指令。
可选地，所述处理模块用于生成建筑外立面的轮廓数据时，具体用于生成所述建筑外立面轮廓对应的辅助参考线，和/或，与所述建筑外立面轮廓对应的辅助参考线垂直的法线。
可选地，所述显示模块还用于：显示辅助瞄准工具。
可选地，所述处理模块用于控制所述消防型无人机在所述灭火作业点向所述灭火目标点执行灭火动作时，具体用于：
控制所述消防型无人机按照瞄准方向抛投灭火弹体；和/或，控制所述消防型无人机按照瞄准方向喷射灭火剂。
可选地，所述处理模块还用于控制所述消防型无人机靠近建筑起火点之后，将所述摄像头的云台切换为锁头模式。
可选地，所述处理模块还用于在生成建筑外立面的轮廓数据之前，控制所述消防型无人机进入悬停模式。
根据本发明的又一方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机指令，所述计算机指令被所述处理器执行以实现上述的消防型无人机的控制方法。
根据本发明的又一方面，提供了一种可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现上述的消防型无人机的控制方法。
本发明实施例中，根据灭火目标点、轮廓数据、消防型无人机的朝向和消防型无人机的视场角，生成消防型无人机的移动指令，控制消防型无人机飞行至灭火作业点，以及，面朝灭火目标点；从而实现了消防型无人机自动针对灭火目标点调整位置和角度，相比于人工调整的方式，提高了消防型无人机的作业精度，降低了灭火失误率。
附图说明
附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是根据本发明实施例的消防型无人机的控制方法的流程示意图。
图2是根据本发明实施例的移动指令的生成原理的示意图。
图3是根据本发明又一实施例的消防型无人机的控制方法的流程示意图。
图4是根据本发明实施例的选择灭火目标点的操作界面示意图。
图5是根据本发明又一实施例的消防型无人机的控制方法的流程示意图。
图6是根据本发明实施例的消防型无人机的控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明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发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
参见图1，本发明的一个实施例提供的消防型无人机的控制方法包括：
步骤S110、根据消防型无人机的摄像头拍摄的画面，控制消防型无人机靠近建筑起火点。
在一种可选的实施方式中，消防型无人机自带摄像头并实时向控制后台回传拍摄的画面，由控制后台控制消防型无人机发现并靠近建筑起火点。
在另一种可选的实施方式中，消防型无人机具备人工智能模块，能够从摄像头拍摄的画面中自动分析起火建筑并靠近建筑起火点。
可选地，消防型无人机携带的摄像头为普通光学摄像头。
可选地，消防型无人机携带的摄像头还包括红外摄像头。
优选地，在步骤S110之后，将摄像头的云台切换为锁头模式，以便于在后续步骤中选取灭火目标点、准确计算消防型无人机的移动指令以及控制灭火动作的执行。
随后，在步骤S120中，根据消防型无人机的雷达信号，生成建筑外立面的轮廓数据。
在本步骤中，消防型无人机通过自带的雷达采集起火点附近的障碍点分布信息，进而获取到建筑外立面的轮廓特征，以便于消防型无人机调整位置和角度，找到合适的灭火作业点。
具体地，轮廓数据包括：建筑外立面轮廓对应的辅助参考线，和/或，与建筑外立面轮廓对应的辅助参考线垂直的法线。
优选地，在步骤S120之前，还包括步骤：控制消防型无人机进入悬停模式，从而确保建筑外立面的轮廓数据的准确性。
随后，在步骤S130中，根据画面，选取灭火目标点。
在一种可选的实施方式中，由控制后台的人员在消防型无人机实时回传的画面中点选灭火目标点。
在另一种可选的实施方式中，消防型无人机具备人工智能模块，能够从摄像头拍摄的画面中自动分析出适宜执行灭火动作的灭火目标点。
随后，在步骤S140中，根据灭火目标点、轮廓数据、消防型无人机的朝向和消防型无人机的视场角，生成消防型无人机的移动指令；其中，移动指令用于控制消防型无人机飞行至灭火作业点，以及，控制消防型无人机面朝所述灭火目标点。
步骤S140可以通过多种方式实现，例如，控制消防型无人机靠近灭火目标点，同时实时计算并与灭火目标点的距离、朝向等数据并作出反馈调整，直至达到与灭火目标点相对的灭火作业点。本发明实施例还提供了一种基于角度计算的方法，能够以相对简单的方式实现步骤S140，具体包括消防型无人机在水平面的两个轴向上的移动距离的计算、垂直方向上的移动距离的计算和偏航角的偏移值的计算三个方面。
其中，计算消防型无人机在所处水平面的两个轴向上的移动距离的方法包括：在消防型无人机所处水平面，根据灭火目标点在图像的位置和消防型无人机的视场角，计算消防型无人机和灭火目标点的连线与消防型无人机的横向视场之间的第一夹角；计算消防型无人机的朝向与轮廓的第二夹角；根据第一夹角和第二夹角，计算消防型无人机和灭火目标点的连线与轮廓的第三夹角；根据第三夹角和预设的灭火距离，计算消防型无人机的移动路线；根据移动路线，计算消防型无人机在水平面的两个轴向上的移动距离。
计算消防型无人机在所处水平面的垂直方向上的移动距离的方法包括：在消防型无人机所处水平面的垂直方向，根据灭火目标点、轮廓数据和消防型无人机的视场角，计算消防型无人机和灭火目标点的连线与消防型无人机的纵向视场之间的第四夹角；根据第四夹角和预设的灭火距离，计算消防型无人机在垂直方向上的移动距离。
计算消防型无人机的偏航角的偏移值，包括：根据第二夹角，计算消防型无人机面朝灭火目标点所需偏航角的偏移值。
图2示例性地对消防型无人机在水平面的两个轴向上的移动距离的计算过程和偏航角的偏移值的计算原理进行了说明；图中，第一夹角表示为Cangle，第二夹角表示为Aangle，第三夹角表示为Oangel，x和y分别表示消防型无人机在水平面的轴向。
具体地，可以根据相机视场角、图像尺寸和灭火目标点的相对位置，计算Cangle；随后，根据轮廓数据和消防型无人机的朝向，计算Aangle；然后，根据Cangle和Aangle即可计算Oangle，在给定距离的前提下，即可根据Oangle计算出消防型无人机飞行至灭火作业点的移动轨迹，该移动轨迹在消防型无人机的x和y两个轴向上的投影即为消防型无人机在所处水平面的两个轴向上的移动距离。
此外，也可以根据Aangle直接计算出消防型无人机面朝灭火目标点所需偏航角的偏移值。
消防型无人机在垂直方向的移动轨迹的计算过程与在水平面的移动轨迹的计算过程类似，仍以以上参数为例，在切换到垂直平面后，由于摄像头云台是保持平视前方即消防型无人机的朝向是垂直于墙体的，可以将竖向的Aangle直接定义为90度，并且将x轴的距离定义为0，然后求取竖向的y轴(实际为z轴)的距离。
随后，在步骤S150中，控制消防型无人机在灭火作业点向灭火目标点执行灭火动作。
可选地，为了进一步地确保灭火动作执行的准确性，消防型无人机还携带辅助瞄准装置，控制后台的画面也会显示辅助瞄准界面，仅当用户确认消防型无人机瞄准灭火目标点之后，消防型无人机才会执行灭火动作。
具体地，控制消防型无人机在灭火作业点向灭火目标点执行灭火动作，包括：控制消防型无人机按照瞄准方向抛投灭火弹体；和/或，控制消防型无人机按照瞄准方向喷射灭火剂。
优选地，消防型无人机先抛投灭火弹体，由灭火弹体破窗后实施小范围灭火；再从窗户破口处喷射灭火剂，扩大灭火范围。
根据本发明的实施例，在步骤S140之后，还包括步骤：
根据消防型无人机的雷达信号，重新生成建筑外立面的轮廓数据；
根据画面，重新选取灭火目标点；
根据重新选择的灭火目标点、重新生成的轮廓数据、消防型无人机的朝向和消防型无人机的视场角，重新生成消防型无人机的移动指令。
本发明实施例中，随着消防型无人机的移动，当雷达检测到环境发生变化时，可重新生成建筑外立面的轮廓数据，以便于重新选择灭火目标点或者重新对灭火作业点进行调整。
根据本发明的实施例，步骤S140之后，还包括步骤：
根据画面，重新选取灭火目标点；
根据重新选择的灭火目标点、轮廓数据、消防型无人机的朝向和消防型无人机的视场角，重新生成消防型无人机的移动指令。
本发明实施例中，用户可以随时调整灭火目标点，进而消防型无人机响应新的灭火目标点调整灭火作业点，以便于用户精细化地控制灭火作业。
图3示出了基于本发明的消防型无人机的控制方法的具体实施例，包括如下流程：
步骤S301、飞机起飞，到达现场后利用可见光摄像头目视对现场进行态势研判。
步骤S302、操作人员远程控制飞机爬升/下降至对应起火点高度。
步骤S303、操作人员操作飞机靠近建筑物外立面约20-30米处。
步骤S304、操作人员根据机载雷达数据在地面站界面上判断建筑物外立面轮廓形态。一方面结合图传信息增加对现场环境的认知，另一方面为后面绘制辅助参考线做准备。
步骤S305、通过地面站控制软件选择挂载的灭火装置，以及，开启瞄准辅助功能。
步骤S306、地面站将飞机云台置入锁头模式，摄像头回传的画面图像将与飞机朝向保持相对锁定的状态。
步骤S307、操作人员在地面站地图界面参考机载雷达回传的数据绘制建筑物外立面辅助参考线。通过绘制出建筑物外立面辅助参考线，地面站软件可获知飞机当前方位角与建筑物外立面、外立面法线的夹角关系。
步骤S308、点击图传画面中需要瞄准的火灾位置，如图4中同心圆所示。
步骤S309、地面站软件根据操作人员绘制的辅助参考线(及其垂直法线)、飞机当前方位角、图传画面中点击的目标点，综合计算平移指令，飞机将根据指令微调平移位置。
步骤S310、在图传画面中可看到机上搭载的水平激光瞄准辅助器所对准的点位，通过画面反馈对实际瞄准方向进行最终确认。
步骤S311、击发六联装水平发射灭火装置，利用前部的破窗器将房间从外部打开缺口，并让灭火弹体在房间内引爆，进行小范围扑灭。
步骤S312、使用水平高压喷管将机载灭火溶剂由缺口处灌入房间，对房间进行降温扑救。
步骤S313、喷洒完毕后空机返回。
其中，在执行步骤S310之前，用户可以重新选择目标点进行微调，也可以重新绘制参考辅助线，进而重新选取目标点。
图5示出了本发明具体实施例的控制无人机移动至灭火作业点的过程，包括：
S501、锁定相机云台，与消防型无人机的正面朝向一致。
S502、在地图标注建筑物平面(绘制一条直线)。
S503、在图传画面点击一个目标点M。
S504、计算飞机偏航角与建筑平面的夹角A。
S505、根据夹角A、目标点M、结合相机FOV，通过三角函数计算飞机将要平移的空间距离(x、y、z)。
S506、根据夹角A计算飞机需要旋转的偏航角偏移值A’。
S507、把参数x、y、z、A’传递给无人机飞控，执行机动指令。
S508、是否接收到无人机飞控汇报的已执行完毕的消息，如果是，结束；否则，执行步骤S509；
S509、判断是否打断指令，如果是，中断指令执行，否则，返回步骤S508。
根据本发明具体实施例，可以在城市部署消防站，管控以消防站为中心，半径5-8公里内的所有高层建筑，以及，在消防站搭载起降场地，供消防型无人机直接由消防站起飞，快速飞往辖区内任意点位；通过消防站对消防型无人机进行远程控制，从而在消防队人员地面出动到达现场之前便可提前侦察并执行远程作业。
参见图6，本发明实施例提供的控制装置，包括：
显示模块610、处理模块620和通讯模块630；
所述通讯模块630，用于传输对消防型无人机的移动指令，以及，接收所述消防型无人机的摄像头拍摄的画面和所述消防型无人机的雷达信号；
所述显示模块610，用于显示所述画面；
所述处理模块620，用于根据所述画面，控制所述消防型无人机靠近建筑起火点；根据所述消防型无人机的雷达信号，生成建筑外立面的轮廓数据；根据所述画面，选取灭火目标点；根据所述灭火目标点、所述轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，生成所述消防型无人机的移动指令；其中，所述移动指令用于控制所述消防型无人机飞行至灭火作业点，以及，控制所述消防型无人机面朝所述灭火目标点；控制所述消防型无人机在所述灭火作业点向所述灭火目标点执行灭火动作。
可选地，所述处理模块620生成的移动指令包括：所述消防型无人机在所处水平面的两个轴向上的移动距离；
所述处理模块620用于根据所述灭火目标点、所述轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，生成所述消防型无人机的移动指令时，具体用于：
在所述消防型无人机所处水平面，根据所述灭火目标点在图像的位置和所述消防型无人机的视场角，计算所述消防型无人机和所述灭火目标点的连线与所述消防型无人机的横向视场之间的第一夹角；
计算所述消防型无人机的朝向与所述轮廓的第二夹角；
根据所述第一夹角和所述第二夹角，计算所述消防型无人机和所述灭火目标点的连线与所述轮廓的第三夹角；
根据所述第三夹角和预设的灭火距离，计算所述消防型无人机的移动路线；
根据所述移动路线，计算所述消防型无人机在所述水平面的两个轴向上的移动距离。
可选地，所述处理模块620生成的移动指令还包括：所述消防型无人机在所处水平面的垂直方向上的移动距离；
所述处理模块620用于根据所述灭火目标点、所述轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，生成所述消防型无人机的移动指令时，还具体用于：
在所述消防型无人机所处水平面的垂直方向，计算所述消防型无人机和所述灭火目标点的连线与所述消防型无人机的纵向视场之间的第四夹角；
根据所述第四夹角和预设的灭火距离，计算所述消防型无人机在所述垂直方向上的移动距离。
可选地，所述处理模块620生成的移动指令还包括：所述消防型无人机的偏航角的偏移值；
所述处理模块620用于根据所述灭火目标点、所述轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，生成所述消防型无人机的移动指令时，还具体用于：
根据所述第二夹角，计算所述消防型无人机面朝所述灭火目标点所需偏航角的偏移值。
可选地，所述处理模块用于控制所述消防型无人机面朝所述灭火目标点之后，还用于：
根据所述消防型无人机的雷达信号，重新生成建筑外立面的轮廓数据；
根据所述画面，重新选取灭火目标点；
根据重新选择的灭火目标点、重新生成的轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，重新生成所述消防型无人机的移动指令。
可选地，所述处理模块620用于控制所述消防型无人机面朝所述灭火目标点之后，还用于：
根据所述画面，重新选取灭火目标点；
根据重新选择的灭火目标点、所述轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，重新生成所述消防型无人机的移动指令。
可选地，所述处理模块620用于生成建筑外立面的轮廓数据时，具体用于生成所述建筑外立面轮廓对应的辅助参考线，和/或，与所述建筑外立面轮廓对应的辅助参考线垂直的法线。
可选地，所述显示模块610还用于：显示辅助瞄准工具。
可选地，所述处理模块620用于控制所述消防型无人机在所述灭火作业点向所述灭火目标点执行灭火动作时，具体用于：
控制所述消防型无人机按照瞄准方向抛投灭火弹体；和/或，控制所述消防型无人机按照瞄准方向喷射灭火剂。
可选地，所述处理模块620还用于控制所述消防型无人机靠近建筑起火点之后，将所述摄像头的云台切换为锁头模式。
可选地，所述处理模块620还用于在生成建筑外立面的轮廓数据之前，控制所述消防型无人机进入悬停模式。
应当理解，这里描述的各种技术可结合硬件或软件，或者它们的组合一起实现。从而，本发明的方法和设备，或者本发明的方法和设备的某些方面或部分可采取嵌入有形媒介，例如软盘、CD-ROM、硬盘驱动器或者其它任意机器可读的存储介质中的程序代码(即指令)的形式，其中当程序被载入诸如计算机之类的机器，并被该机器执行时，该机器变成实践本发明的设备。
在程序代码在可编程计算机上执行的情况下，计算设备一般包括处理器、处理器可读的存储介质(包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件)，至少一个输入装置，和至少一个输出装置。其中，存储器被配置用于存储程序代码；处理器被配置用于根据该存储器中存储的该程序代码中的指令，执行本发明的各种方法。
以示例而非限制的方式，计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据等信息。通信介质一般以诸如载波或其它传输机制等已调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据，并且包括任何信息传递介质。以上的任一种的组合也包括在计算机可读介质的范围之内。
应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明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，并不应将该发明的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。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发明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发明的单独实施例。
本领域那些技术人员应当理解在本文所发明的示例中的设备的模块或单元或组件可以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。
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)中发明的所有特征以及如此发明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)中发明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发明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。
此外，所述实施例中的一些在此被描述成可以由计算机系统的处理器或者由执行所述功能的其它装置实施的方法或方法元素的组合。因此，具有用于实施所述方法或方法元素的必要指令的处理器形成用于实施该方法或方法元素的装置。此外，装置实施例的在此所述的元素是如下装置的例子：该装置用于实施由为了实施该发明的目的的元素所执行的功能。
如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。
尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的发明是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。
Claims (16)
1.一种消防型无人机的控制方法，其特征在于，包括：
根据所述消防型无人机的摄像头拍摄的画面，控制所述消防型无人机靠近建筑起火点；
根据所述消防型无人机的雷达信号，生成建筑外立面的轮廓数据；
根据所述画面，选取灭火目标点；
根据所述灭火目标点、所述轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，生成所述消防型无人机的移动指令；其中，所述移动指令用于控制所述消防型无人机飞行至灭火作业点，以及，控制所述消防型无人机面朝所述灭火目标点；
控制所述消防型无人机在所述灭火作业点向所述灭火目标点执行灭火动作；
所述移动指令，包括：所述消防型无人机在所处水平面的两个轴向上的移动距离；
根据所述灭火目标点、所述轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，生成所述消防型无人机的移动指令，包括：
在所述消防型无人机所处水平面，根据所述灭火目标点在图像的位置和所述消防型无人机的视场角，计算所述消防型无人机和所述灭火目标点的连线与所述消防型无人机的横向视场之间的第一夹角；
计算所述消防型无人机的朝向与所述轮廓的第二夹角；
根据所述第一夹角和所述第二夹角，计算所述消防型无人机和所述灭火目标点的连线与所述轮廓的第三夹角；
根据所述第三夹角和预设的灭火距离，计算所述消防型无人机的移动路线；
根据所述移动路线，计算所述消防型无人机在所述水平面的两个轴向上的移动距离；
所述移动指令，还包括：所述消防型无人机在所处水平面的垂直方向上的移动距离；
根据所述灭火目标点、所述轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，生成所述消防型无人机的移动指令，还包括：
在所述消防型无人机所处水平面的垂直方向，计算所述消防型无人机和所述灭火目标点的连线与所述消防型无人机的纵向视场之间的第四夹角；
根据所述第四夹角和预设的灭火距离，计算所述消防型无人机在所述垂直方向上的移动距离；
所述移动指令，还包括：所述消防型无人机的偏航角的偏移值；
根据所述灭火目标点、所述轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，生成所述消防型无人机的移动指令，还包括：
根据所述第二夹角，计算所述消防型无人机面朝所述灭火目标点所需偏航角的偏移值；
所述轮廓数据包括：所述建筑外立面轮廓对应的辅助参考线，和/或，与所述建筑外立面轮廓对应的辅助参考线垂直的法线。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述消防型无人机面朝所述灭火目标点之后，还包括：
根据所述消防型无人机的雷达信号，重新生成建筑外立面的轮廓数据；
根据所述画面，重新选取灭火目标点；
根据重新选择的灭火目标点、重新生成的轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，重新生成所述消防型无人机的移动指令。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述消防型无人机面朝所述灭火目标点之后，还包括：
根据所述画面，重新选取灭火目标点；
根据重新选择的灭火目标点、所述轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，重新生成所述消防型无人机的移动指令。
4.如权利要求1-3的任一所述的方法，其特征在于，控制所述消防型无人机执行灭火动作之前，还包括：
在远端显示屏显示辅助瞄准工具；
由用户根据所述辅助瞄准工具控制所述消防型无人机瞄准灭火目标点。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，控制所述消防型无人机在所述灭火作业点向所述灭火目标点执行灭火动作，包括：
控制所述消防型无人机按照瞄准方向抛投灭火弹体；和/或，控制所述消防型无人机按照瞄准方向喷射灭火剂。
6.如权利要求1-3的任一所述的方法，其特征在于，控制所述消防型无人机靠近建筑起火点之后，还包括：
将所述摄像头的云台切换为锁头模式。
7.如权利要求1-3的任一所述的方法，其特征在于，根据所述消防型无人机的雷达信号，生成建筑外立面的轮廓数据之前，还包括：
控制所述消防型无人机进入悬停模式。
8.一种控制装置，其特征在于，包括：
显示模块、处理模块和通讯模块；
所述通讯模块，用于传输对消防型无人机的移动指令，以及，接收所述消防型无人机的摄像头拍摄的画面和所述消防型无人机的雷达信号；
所述显示模块，用于显示所述画面；
所述处理模块，用于根据所述画面，控制所述消防型无人机靠近建筑起火点；根据所述消防型无人机的雷达信号，生成建筑外立面的轮廓数据；根据所述画面，选取灭火目标点；根据所述灭火目标点、所述轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，生成所述消防型无人机的移动指令；其中，所述移动指令用于控制所述消防型无人机飞行至灭火作业点，以及，控制所述消防型无人机面朝所述灭火目标点；控制所述消防型无人机在所述灭火作业点向所述灭火目标点执行灭火动作；
所述处理模块生成的移动指令包括：所述消防型无人机在所处水平面的两个轴向上的移动距离；
所述处理模块用于根据所述灭火目标点、所述轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，生成所述消防型无人机的移动指令时，具体用于：
在所述消防型无人机所处水平面，根据所述灭火目标点在图像的位置和所述消防型无人机的视场角，计算所述消防型无人机和所述灭火目标点的连线与所述消防型无人机的横向视场之间的第一夹角；
计算所述消防型无人机的朝向与所述轮廓的第二夹角；
根据所述第一夹角和所述第二夹角，计算所述消防型无人机和所述灭火目标点的连线与所述轮廓的第三夹角；
根据所述第三夹角和预设的灭火距离，计算所述消防型无人机的移动路线；
根据所述移动路线，计算所述消防型无人机在所述水平面的两个轴向上的移动距离；
所述处理模块生成的移动指令还包括：所述消防型无人机在所处水平面的垂直方向上的移动距离；
所述处理模块用于根据所述灭火目标点、所述轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，生成所述消防型无人机的移动指令时，还具体用于：
在所述消防型无人机所处水平面的垂直方向，计算所述消防型无人机和所述灭火目标点的连线与所述消防型无人机的纵向视场之间的第四夹角；
根据所述第四夹角和预设的灭火距离，计算所述消防型无人机在所述垂直方向上的移动距离；
所述处理模块生成的移动指令还包括：所述消防型无人机的偏航角的偏移值；
所述处理模块用于根据所述灭火目标点、所述轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，生成所述消防型无人机的移动指令时，还具体用于：
根据所述第二夹角，计算所述消防型无人机面朝所述灭火目标点所需偏航角的偏移值；
所述处理模块用于生成建筑外立面的轮廓数据时，具体用于生成所述建筑外立面轮廓对应的辅助参考线，和/或，与所述建筑外立面轮廓对应的辅助参考线垂直的法线。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理模块用于控制所述消防型无人机面朝所述灭火目标点之后，还用于：
根据所述消防型无人机的雷达信号，重新生成建筑外立面的轮廓数据；
根据所述画面，重新选取灭火目标点；
根据重新选择的灭火目标点、重新生成的轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，重新生成所述消防型无人机的移动指令。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理模块用于控制所述消防型无人机面朝所述灭火目标点之后，还用于：
根据所述画面，重新选取灭火目标点；
根据重新选择的灭火目标点、所述轮廓数据、所述消防型无人机的朝向和所述消防型无人机的视场角，重新生成所述消防型无人机的移动指令。
11.如权利要求8-10的任一项所述的装置，其特征在于，所述显示模块还用于：显示辅助瞄准工具。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述处理模块用于控制所述消防型无人机在所述灭火作业点向所述灭火目标点执行灭火动作时，具体用于：
控制所述消防型无人机按照瞄准方向抛投灭火弹体；和/或，控制所述消防型无人机按照瞄准方向喷射灭火剂。
13.如权利要求8-10的任一项所述的装置，其特征在于，所述处理模块还用于控制所述消防型无人机靠近建筑起火点之后，将所述摄像头的云台切换为锁头模式。
14.如权利要求8-10的任一项所述的装置，其特征在于，所述处理模块还用于在生成建筑外立面的轮廓数据之前，控制所述消防型无人机进入悬停模式。
15.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被所述处理器执行以实现如权利要求1-7的任一项所述的方法。
16.一种可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被处理器执行时实现如权利要求1-7的任一项所述的方法。
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