CN113504788A - 一种航空施药作业航线规划方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种航空施药作业航线规划方法及系统，包括：根据目标作业区域的等高线图获取目标作业区域内的山脊山峰信息；基于山脊山峰信息将目标作业区域分割为多个子区域；子区域包括其他区域、山脊区域和/或孤立山峰区域；根据等高线，结合直升机的性能参数对每个子区域进行航线规划，以获取作业航线；直升机的性能参数包括直升机的最大爬升坡度、最大下降坡度、施药飞行速度、施药作业幅宽。本发明提供的航空施药作业航线规划方法及系统，结合直升机的性能参数以及目标作业区域的特征，规划供航空施药用有人驾驶直升机使用的山地作业航线，使航线兼顾可行性和安全性的同时尽量覆盖目标作业区域，达到最优施药效果。

Description

一种航空施药作业航线规划方法及系统

技术领域

本发明涉及农业施灌技术领域，尤其涉及一种航空施药作业航线规划方法及系统。

背景技术

目前在山区执行的农林业航空施药任务多是通过有人驾驶直升机完成。由于山区地形复杂，直升机在山区作业具有一定的危险性，时有事故发生，给生命和财产安全造成威胁。为保障飞行安全，让飞行员专注于驾驶，最好的方法就是采用规划航线施药。

在目前常用的航线规划技术中，一方面，传统路径规划算法主要针对农田或平原地区等平面地图，可规划环形航线或平行航线；另一方面，三维航线规划方法主要是由一些无人机研究中结合仿地飞行技术实现的。

但以上航线规划方法均存在无法适用大型直升机在山地地形作业的问题。传统路径规划算法规划的航线，需要飞行员在比最高山峰更高的水平平面作业才能完成航线，会导致在山谷处距离靶标植物过远，药液中途挥发无法有效防控；而无人机的三维航线规划方法仅适用于无人机。这是由于大型有人驾驶直升机与小型无人机飞行能力差异较大，例如直升机最大上升坡度大于最大下降坡度，无人机在航空施药应上爬升能力和下降能力则没有明显区别，无人机施药飞行速度通常小于20千米/小时，直升机作业速度通常大于100千米/小时；因此传统针对无人机的航线规划算法不能规划出可供大型有人驾驶直升机使用的施药航线。、

发明内容

针对现有技术存在规划的航线对大型直升机无法适用等问题，本发明提供一种航空施药作业航线规划方法及系统。

本发明提供一种航空施药作业航线规划方法，包括：根据目标作业区域的等高线图，获取目标作业区域内的山脊山峰信息；基于山脊山峰信息，将目标作业区域分割为多个子区域；子区域包括其他区域、山脊区域和/或孤立山峰区域；根据等高线图，结合直升机的性能参数对每个子区域进行航线规划，以获取作业航线；直升机的性能参数包括直升机的最大爬升坡度、最大下降坡度、施药飞行速度、施药作业幅宽。

根据本发明提供的一种航空施药作业航线规划方法，根据等高线，结合直升机的性能参数对每个子区域进行航线规划，以获取作业航线，包括：基于所述施药作业幅宽，对所述山脊区域和所述孤立山峰区域进行航线规划，以确定山脊作业航线和山峰作业航线；根据所述山峰区域作业航线和所述山峰区域作业航线确定破损山峰区域；所述破损山峰区域为所述山脊区域和所述孤立山峰区域中，未被所述山脊作业航线和所述山峰作业航线覆盖的区域；基于所述施药作业幅宽，对所述破损山峰区域进行航线规划，以确定破损山峰作业航线；基于所述施药作业幅宽，对所述其他区域进行航线规划，以获取其他航线；根据规划航线确定所述作业航线，所述规划航线包括所述山脊作业航线、山峰作业航线、损山峰作业航线和其他航线。

根据本发明提供的一种航空施药作业航线规划方法，所述基于所述施药作业幅宽，对所述山脊区域和所述孤立山峰区域进行航线规划，以获取山峰区域作业航线和山峰区域作业航线，包括：基于所述施药作业幅宽，垂直于任一山脊区域的山脊线对所述任一山脊区域进行分割处理，以获取所述任一山脊区域对应的所述山脊初始航线；所述山脊线是在所述等高线图中确定的；确定所述山脊初始航线与所述山脊线的第一分割交点；在确定所述第一分割交点的两侧等高线坡度均大于所述最大爬升坡度的情况下，根据所述第一分割交点从所述山脊初始航线中确定目标山脊航线，并调整所述目标山脊航线的角度，以获取所述山脊作业航线；

相应地，基于所述施药作业幅宽，垂直于任一孤立山峰区域的最高等高线对所述任一孤立山峰区域规划航线，以获取所述任一孤立山峰区域对应的所述山峰初始航线；所述孤立山峰区域的最高等高线是在所述等高线图中确定的；根据所述山峰初始航线和所述孤立山峰区域的最高等高线交点确定第二分割交点；在确定所述第二分割交点的两侧等高线坡度均大于所述最大爬升坡度的情况下，根据所述第二分割交点从所述山峰初始航线中确定目标山峰航线，并调整所述目标山峰航线的角度，直至所有所述山峰初始航线的角度全部不大于所述最大爬升坡度且至少一半所述山峰初始航线的角度不大于所述最大下降坡度，以获取所述山峰作业航线。

根据本发明提供的一种航空施药作业航线规划方法，所述基于所述施药作业幅宽，对所述破损山峰区域进行航线规划，以确定破损山峰作业航线，包括：基于所述施药作业幅宽，垂直于任一破损山峰区域的最高等高线对所述破损山峰区域规划航线，以获取破损山峰初始航线；所述任一破损山峰区域的最高等高线在所述等高线图中确定的；根据所述破损山峰初始航线与所述任一破损山峰区域的最高等高线交点确定第三分割交点；在确定所述第三分割交点的单侧等高线坡度大于所述最大爬升坡度的情况下，根据所述第三分割交点从所述破损山峰初始航线中确定目标破损山峰航线，并调整所述目标破损山峰航线的角度，直至所述目标破损山峰航线的角度不大于所述最大爬升坡度，以获取所述破损山峰作业航线。

根据本发明提供的一种航空施药作业航线规划方法，根据所有的规划航线确定作业航线，包括：根据施药飞行速度和障碍物数据，对目标作业区域内的障碍物进行膨胀处理，获取膨胀障碍物；障碍物数据包括障碍物的平面投影信息以及障碍物的经纬度数据和高度数据；基于膨胀障碍物，对任一规划航线做截断处理，获取截断航线和被截断航线；对截断航线进行上调高度处理，获取避障航线段；在任一规划航线存在至少两条避障航线段的情况下，获取相邻两条避障航线段的避障距离；在避障距离小于预设距离的情况下，连接相邻两条避障航线段，获取一类避障航线；在避障距离大于预设距离或避障航线段为独立避障航线段的情况下，获取二类避障航线；由一类避障航线和二类避障航线，构成初始避障航线；根据最大下降坡度，将任一初始避障航线的两端延长至与被截断航线相交，获取目标避障航线；根据所有目标避障航线，确定作业航线。

根据本发明提供的一种航空施药作业航线规划方法，根据所有目标避障航线，确定作业航线，包括：根据所有目标避障航线，获取补充规划区域；将膨胀障碍物加入至初始禁飞区，确定实际禁飞区；在补充规划区域内剔除实际禁飞区，获取实际补充规划区域；基于施药作业幅宽，对实际补充规划区域做航线规划，获取补充航线；根据所有目标避障航线和补充航线，确定作业航线。

根据本发明提供的一种航空施药作业航线规划方法，根据所有目标避障航线与补充航线，确定作业航线，包括：对实际禁飞区做膨胀处理，获取膨胀禁飞区；删除所有目标避障航线和补充航线与膨胀禁飞区相交的部分，以确定作业航线。

本发明还提供一种航空施药作业航线规划系统，包括：信息获取单元，用于根据目标作业区域的等高线图，获取目标作业区域内的山脊山峰信息；分割单元，用于基于山脊山峰信息，将目标作业区域分割为多个子区域；子区域包括其他区域、山脊区域和/或孤立山峰区域；航线获取单元，用于根据等高线图，结合直升机的性能参数对每个子区域进行航线规划，以获取作业航线；直升机的性能参数包括直升机的最大爬升坡度、最大下降坡度、施药飞行速度、施药作业幅宽。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现如上述任一种航空施药作业航线规划方法的步骤。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种航空施药作业航线规划方法的步骤。

本发明提的航空施药作业航线规划方法及系统，结合直升机的性能参数以及目标作业区域的特征，规划供航空施药用有人驾驶直升机使用的山地作业航线，使航线兼顾可行性和安全性的同时尽量覆盖目标作业区域，达到最优施药效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明提供的航空施药作业航线规划方法的流程示意图；

图2是本发明提供的山脊区域的航线规划示意图；

图3是本发明提供的孤立山峰区域的航线规划示意图；

图4是本发明提供的破损山峰区域的示意图；

图5是本发明提供的膨胀障碍物的示意图；

图6是本发明提供的避障航线段的示意图；

图7是本发明提供的一类避障航线的规划示意图；

图8是本发明提供的航空施药作业航线规划系统的结构示意图；

图9是本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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。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。

需要说明的是，在本发明实施例的描述中，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，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

当前，在有人驾驶直升机的山地施药作业中，由于没有参照物，在空中难以判断施药范围，主要依靠驾驶员经验对目标作业区域进行施药作业。这种作业方式一方面不能保证对目标作业区域进行全面施药，另一方面可能驾驶员无法及时避开障碍物造成安全事故，而现有的航线规划方法又不适用于有人驾驶直升机的山地施药作业。针对这些问题，本发明提供了一种航空施药作业航线规划方法和系统。

下面结合图1至图9描述本发明实施例所提供的航空施药作业航线规划方法和系统。

图1是本发明提供的航空施药作业航线规划方法的流程示意图，如图1所示，主要包括但不限于以下步骤：

步骤S1，根据目标作业区域的等高线图，获取目标作业区域内的山脊山峰信息；

步骤S2，基于山脊山峰信息，将目标作业区域分割为多个子区域；子区域包括其他区域、山脊区域和/或孤立山峰区域；

步骤S3，根据等高线图，结合直升机的性能参数对每个子区域进行航线规划，以获取作业航线；直升机的性能参数包括直升机的最大爬升坡度、最大下降坡度、施药飞行速度、施药作业幅宽。

首先，获取目标作业区域的地形数据，地形数据可以包括等高线图、地形高程数据、障碍物数据、禁飞区数据以及禁喷区数据等。

具体地，地形数据可以包括等高线图和地形高程数据，例如采用ArcGIS兼容shp文件、dxf文件或google earth兼容KML、KMZ文件表示。其中，等高线图中可以包括加油加药站的位置信息、地形地貌信息等。

具体地，障碍物数据主要包括障碍物的平面投影信息及其高度数据；禁飞区数据主要包括初始禁飞区边界的经纬度数据。

障碍物的平面投影可以是点、线、面；障碍物的平面投影信息，主要包含障碍物边界的经纬度数据。障碍物数据、禁飞区数据、禁喷区数据等均可采用ArcGIS兼容shp文件或google earth兼容KML、KMZ文件。

可选地，禁飞区和禁喷区可以是由不同经纬度组成的多边形集合。

等高线图中的等高线可以是基于分水岭算法确定的，模拟放水侵蚀不同等高线包围的区域，获取等高线，构建目标作业区域的等高线图。

等高线图中各等高线之间的等高距可以根据实际需求灵活选取，在本发明后续实施例中均以10米为例进行说明，其不视为对本发明保护范围的限定。

山脊山峰信息主要包括山脊的走向、山脊山峰的经纬度数据和高度数据等。相应地，在步骤S1中，根据目标作业区域的等高线图，记录其在分水岭算法处理过程中侵蚀最后消失时的闭合等高线作为山峰，确定等高线弯曲部分向低处凸出的部位为山脊，则可以进一步获取山脊的走向、山脊山峰的经纬度数据和高度数据。

进一步地，在步骤S2中，根据所获取的山脊山峰信息，在目标作业区域仅存在山脊的情况下，在目标作业区域中分割并提取出山脊区域，剩下的区域标记为其他区域；在目标作业区域仅存在孤立山峰的情况下在目标作业区域中分割并提取出孤立山峰区域，剩下的区域标记为其他区域；目标作业区域既存在山脊又存在孤立山峰的情况下，在目标作业区域中分割并提取出山脊区域和孤立山峰区域，剩下的区域标记为其他区域。

可选地，首先在由等高线构成的等高线图中确定山峰，再延山峰各个下降方向确定相连的山峰；并进一步确定任意两个相连的山峰分别作为起点以及终点所构成山脊区域，并最终获取到目标作业区域内的所有山脊区域和/或孤立山峰区域。

进一步地，在步骤S3中，根据等高线，结合直升机的性能参数对每个子区域进行航线规划，由于两相邻作业航线之间的距离最好不要大于直升机的施药作业幅宽，在子区域为山脊区域的情况下，可以在平行等高线的方向，以施药作业幅宽为相邻两航线的间距进行航线规划，使直升机可以水平飞行进行施药作业，这样仅需要在切换航线时，进行短暂地爬坡或下坡，故能有效提升作业效率并且降低作业坠机风险。

在子区域为孤立山峰区域的情况下，可以将航线规划为以山峰最高等高点为航线的起点或终点，在垂直于等高线的方向规划航线，根据施药作业幅宽确定航线密度，航线的最高等高点端固定不变，在水平面上沿顺时针方向对航线的另一端(非分割点端)进行旋转调整，直至航线角度小于最大爬升坡度时，停止调整，以获取规划航线，并标记该规划航线的起始端，以提醒直升机在该起始端作上升或下降调整。沿航线上升或下降的角度，使直升机能够在孤立山峰区域上升或下降的过程中进行施药作业。

在子区域为其他区域的情况下，以施药作业幅宽为相邻两航线的间距，并绕开禁飞区进行航线规划，在航线相应位置标记高大障碍物并作出上升提醒，直至航线覆盖所有目标作业区域。目标作业区域内所有已规划航线的集合为作业航线。

可选地，直升机的性能参数可以根据实际需要人工设置，也可以依据直升机型号通过查表获取。直升机的性能参数可以包括直升机的最大爬升坡度、最大下降坡度、施药飞行速度、施药作业幅宽。

可选地，在作业航线中标记出禁喷区的信息，提醒直升机驾驶员在此区域内不能喷药。

本发明提供的航空施药作业航线规划方法，结合直升机的性能参数以及目标作业区域的特征，规划供航空施药用有人驾驶直升机使用的山地作业航线，使航线兼顾可行性和安全性的同时尽量覆盖目标作业区域，达到最优施药效果。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，根据等高线，结合直升机的性能参数对每个子区域进行航线规划，以获取作业航线，包括：

基于所述施药作业幅宽，对所述山脊区域和所述孤立山峰区域进行航线规划，以确定山脊作业航线和山峰作业航线；

根据所述山峰区域作业航线和所述山峰区域作业航线确定破损山峰区域；所述破损山峰区域为所述山脊区域和所述孤立山峰区域中，未被所述山脊作业航线和所述山峰作业航线覆盖的区域；

基于所述施药作业幅宽，对所述破损山峰区域进行航线规划，以确定破损山峰作业航线；

基于所述施药作业幅宽，对所述其他区域进行航线规划，以获取其他航线；

根据规划航线确定所述作业航线，所述规划航线包括所述山脊作业航线、山峰作业航线、损山峰作业航线和其他航线。

其中，山脊区域作业航线、山峰区域作业航线和破损山峰作业航线的坡度均不大于直升机的最大爬升坡度，以保证航线的可实施性。

具体地，对其他区域进行航线规划，由于两相邻作业航线之间的距离应尽量保证大于直升机的施药作业幅宽，故可以将施药作业幅宽为两相邻航线的间距，以获取其他航线。

可选地，在规划航线中标记出禁喷区的信息，提醒直升机驾驶员在此区域内不能喷药。

本发明根据施药作业幅宽对不同地形的子区域进行相应地航线规划，使规划出的航线全面覆盖目标作业区域，避免漏喷，有利于精准、高效地施药。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，所述基于所述施药作业幅宽，对所述山脊区域和所述孤立山峰区域进行航线规划，以获取山峰区域作业航线和山峰区域作业航线，包括：

基于所述施药作业幅宽，垂直于任一山脊区域的山脊线对所述任一山脊区域进行分割处理，以获取所述任一山脊区域对应的所述山脊初始航线；所述山脊线是在所述等高线图中确定的；

确定所述山脊初始航线与所述山脊线的第一分割交点；

在确定所述第一分割交点的两侧等高线坡度均大于所述最大爬升坡度的情况下，根据所述第一分割交点从所述山脊初始航线中确定目标山脊航线，并调整所述目标山脊航线的角度，以获取所述山脊作业航线；

相应地，

基于所述施药作业幅宽，垂直于任一孤立山峰区域的最高等高线对所述任一孤立山峰区域规划航线，以获取所述任一孤立山峰区域对应的所述山峰初始航线；所述孤立山峰区域的最高等高线是在所述等高线图中确定的；

根据所述山峰初始航线和所述孤立山峰区域的最高等高线交点确定第二分割交点；

在确定所述第二分割交点的两侧等高线坡度均大于所述最大爬升坡度的情况下，根据所述第二分割交点从所述山峰初始航线中确定目标山峰航线，并调整所述目标山峰航线的角度，直至所有所述山峰初始航线的角度全部不大于所述最大爬升坡度且至少一半所述山峰初始航线的角度不大于所述最大下降坡度，以获取山峰作业航线。

图2是本发明提供的山脊区域的航线规划示意图，作为一个具体实施例，如图2所示，在垂直于任一山脊区域的山脊线的方向对相应的山脊区域进行航线规划，由于两相邻作业航线之间的距离应尽量保证大于直升机的施药作业幅宽，故可以将施药作业幅宽作为相邻两航线的间距，以获取山脊初始航线以及第一分割交点。

图3是本发明提供的孤立山峰区域的航线规划示意图，如图3所示，在垂直于任一孤立山峰区域的等高线对相应的孤立山峰区域进行航线规划，获取山峰初始航线以及第二分割交点。山峰区域作业航线均与孤立的山峰的最高等高点相交，且每个孤立山峰生成航线数为偶数。

其中，目标山脊航线和目标山峰航线的坡度均大于直升机的最大爬升坡度，这种坡度的航线超出了直升机的飞行能力范围，故需要进行调整，以保证航线的可实施性。而对于坡度不大于直升机的最大爬升坡度的航线，则不需要调整。

具体地，第一分割交点和第二分割交点均位于航线上。

对于任一山脊初始航线，标记每条航线的下降方向，并获取与该航线的第一分割交点对应的10米等高线的坡度，该等高线坡度为山脊初始航线的坡度，在该等高线坡度大于最大爬升坡度的情况下，确定该航线为目标山脊航线。

考虑直升机的贴地飞行的情况，对于目标山脊航线，以该航线上的分割交点为轴心，航线上的第一分割交点端固定不变，在水平面上沿顺时针方向对航线的另一端(非第一分割交点端)进行旋转调整，每调整1°后再次计算航线的坡度，直至航线的坡度不大于最大爬升坡度，且已规划航线的山脊区域内至少一半航线的坡度不大于最大下降坡度时，停止调整。

对于任一调整后的目标山脊航线，在目标山脊航线经过顺时针调整后与其他航线相交的情况下，删除调整后的航线中与其他航线的相交部分；在目标山脊航线经过逆时针调整后与其他航线相交的情况下，删除其他航线中与调整后的目标山脊航线相交的部分。

将经过调整和删除后山脊区域内所有航线组成的航线集合，作为山脊作业航线，山脊作业航线与山脊初始航线相对应。并标记山脊作业航线的起始端，以提醒直升机在该起始端作上升或下降调整。

相应地，对于任一山峰初始航线，标记每条航线的下降方向，并获取与该航线的第二分割交点对应的10米等高线的坡度，该等高线坡度为山峰初始航线的坡度，在该等高线坡度大于最大爬升坡度的情况下，确定该航线为目标山峰航线。

对于目标山峰航线，以该航线上的第二分割交点为轴心，航线上的第二分割交点端固定不变，在水平面上沿顺时针方向对航线的另一端(非第二分割交点端)进行旋转调整，每调整1°后再次计算航线的坡度，直至航线的坡度不大于最大爬升坡度，且已规划航线的山峰区域内至少一半航线的坡度不大于最大下降坡度时，停止调整。

对于任一调整后的目标山峰航线，在目标山峰航线经过顺时针调整后与其他航线相交的情况下，删除调整后的航线中与其他航线的相交部分；在目标山峰航线经过逆时针调整后与其他航线相交的情况下，删除其他航线中与调整后的目标山峰航线相交的部分。

将经过调整和删除后山峰区域内所有航线组成的航线集合，作为山峰作业航线，山峰作业航线与山峰初始航线相对应。并标记山峰作业航线的起始端，以提醒直升机在该起始端作上升或下降调整。

由于直升机最大上升坡度大于最大下降坡度，故在确认至少一半数量航线的坡度不大于最大下降坡度时，则可以将剩下的航线作为直升机的上升航线。

需要说明的是，综合考虑现有山地的数据，每条航线可以调整的最大角度为60°。在顺时针旋转到60°的情况下，若航线仍无法满足爬升坡度和下降坡度要求，则以航线的初始方向逆时针旋转0°至60°进行调整，直至航线角度不大于最大爬升坡度，得到调整后的航线。

对于山脊区域和孤立山峰区域内的任一航线，经过顺时针和逆时针调整后航线坡度仍大于最大上升坡度，则视为特殊情况，并删除此条航线。由于本发明提供的航线规划方法不是最优化方法，不保证能生成的航线100％覆盖山体，上述特殊情况可以进行人工规划，以补充未规划航线的区域。

本发明根据施药作业幅宽对不同地形的子区域进行相应地航线规划，使规划出的航线全面覆盖目标作业区域，避免漏喷，有利于精准、高效地施药。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，所述基于所述施药作业幅宽，对所述破损山峰区域进行航线规划，以确定破损山峰作业航线，包括：

基于所述施药作业幅宽，垂直于任一破损山峰区域的最高等高线对所述破损山峰区域规划航线，以获取破损山峰初始航线；所述任一破损山峰区域的最高等高线在所述等高线图中确定的；

根据所述破损山峰初始航线与所述任一破损山峰区域的最高等高线交点确定第三分割交点；

在确定所述第三分割交点的单侧等高线坡度大于所述最大爬升坡度的情况下，根据所述第三分割交点从所述破损山峰初始航线中确定目标破损山峰航线，并调整所述目标破损山峰航线的角度，直至所述目标破损山峰航线的角度不大于所述最大爬升坡度，以获取所述破损山峰作业航线。

具体地，第三分割交点位于航线上。

图4是本发明提供的破损山峰区域的示意图，作为一个可选地实施例，如图4所示，在对山脊区域进行航线规划和调整后，若存在不能被山脊作业航线完全覆盖该山脊区域，则将该未被覆盖的区域标记为破损山峰区域。

相应地，在进行孤立山峰区域的航线规划后，将未被与山峰作业航线所覆盖的区域，同样标记为破损山峰区域。

具体地，在步骤1中，垂直于任一破损山峰区域的最高等高线对任一破损山峰区域进行航线规划，由于两相邻作业航线之间的距离应尽量保证大于直升机的施药作业幅宽，故可以将施药作业幅宽为两相邻航线的间距，获取破损山峰初始航线以及第三分割交点。

进一步地，在步骤2中，考虑直升机的贴地飞行的情况，对于任一破损山峰初始航线，标记每条航线的下降方向，并获取与该航线的第三分割交点对应的10米等高线的坡度，该等高线坡度为破损山峰初始航线的坡度，在该等高线坡度大于最大爬升坡度的情况下，确定该航线为目标破损山峰航线。

进一步地，在步骤3中，对于目标破损山峰航线，以该航线上的第三分割交点为轴心，航线上的第三分割交点端固定不变，在水平面上沿顺时针方向对航线的另一端(非第三分割交点端)进行旋转调整，每调整1°后再次计算航线的坡度，直至航线的坡度不大于最大爬升坡度。在确保调整后至少有一半数量的单侧航线满足航线角度小于最大下降坡度的情况下，停止调整。

进一步地，在步骤4中，对于任一调整后的目标破损山峰航线，在与其他航线相交的情况下，在相交的两条航线中，对较短航线进行截断删除处理。具体为截断较短航线并删除较短航线的后半部分，后半部分是相对于沿航线的下降方向而言的。确定被截断删除后没有规划航线的空白区域；

进一步地，在步骤5中，对于空白区域，执行步骤1至步骤4，直至所有的空白区域内航线规划完成。

进一步地，在步骤6中，将破损山峰区域内所有航线组成的航线集合，作为破损山峰作业航线，破损山峰作业航线与破损山峰初始航线相对应。并标记破损山峰作业航线的起始端，以提醒直升机在该起始端作上升或下降调整。

需要说明的是，综合考虑现有山地的数据，每条航线可以调整的最大角度为60°。在顺时针旋转到60°的情况下，若航线仍无法满足爬升坡度和下降坡度要求，则以航线的初始方向逆时针旋转0°至60°进行调整，直至航线角度不大于最大爬升坡度，得到调整后的航线。

对于破损山峰区域内的任一航线，若经过顺时针和逆时针调整后航线坡度仍大于最大上升坡度，则视为特殊情况，并删除此条航线。由于本发明提供的航线规划方法不是最优化方法，不保证能生成的航线100％覆盖山体，对于特殊情况造成的空白区域，可以进行人工规划航线，以补充未规划航线的区域。

本发明根据第三分割交点对破损山峰初始航线进行调整，使调整后的航线对直升机的性能而言是可以实现的，增加作业航线的可行性，同时使规划出的航线全面覆盖目标作业区域，避免漏喷，有利于精准、高效地施药。

图5是本发明提供的膨胀障碍物示意图，如图5所示，根据所有的规划航线确定作业航线，包括获取目标避障航线：

根据施药飞行速度和障碍物数据，对目标作业区域内的障碍物进行膨胀处理，获取膨胀障碍物；障碍物数据包括障碍物的平面投影信息以及障碍物的经纬度数据和高度数据；

基于膨胀障碍物，对任一规划做截断处理，获取截断航线和被截断航线；

对截断航线进行上调高度处理，获取避障航线段；

在任一规划航线存在至少两条避障航线段的情况下，获取相邻两条避障航线段的避障距离；

在避障距离小于预设距离的情况下，连接相邻两条避障航线段，获取一类避障航线；

在避障距离大于预设距离或避障航线段为独立避障航线段的情况下，获取二类避障航线；

由一类避障航线和二类避障航线，构成初始避障航线；

根据最大下降坡度，将任一初始避障航线的两端延长至与被截断航线相交，获取目标避障航线；

根据所有目标避障航线，确定作业航线。

为了保障航线的安全性，对障碍物膨胀处理后形成障碍物膨胀层，该障碍物膨胀层的厚度可以根据对实际需求灵活选取，本实施例对此不作具体限定。可选地，障碍物膨胀层厚度需满足以下条件：障碍物膨胀层厚度/施药飞行速度＝1秒。

具体地，截断航线为膨胀障碍物正上方的航线段，被截断航线为规划航线去掉截断航线后剩下部分的航线。

对截断航线的上调高度可以根据实际需求灵活选取，本实施例对此不作具体限定。

可选地，上调高度需满足以下条件：上调高度＝障碍物高度+障碍物膨胀层厚度+10米。截断航线高度上调后，既可以有效避开障碍物，又可以避免直升机后续距离靶标植物过远导致的药液中途挥发无法有效防控。

具体地，在航线规划中，作业航线用于喷药，在作业航线下方有障碍物的情况下，用障碍物截断作业航线，将与障碍物重叠部分标记为避障航线，不喷洒药液。避障航线为巡航航线，只飞行不喷药。

图6为本发明提供的避障航线段的示意图，图7为本发明提供的一类避障航线的规划示意图，如图6所示，在同一条航线存在至少两条避障航线段的情况下，将同一条作业航线中，确定相邻两障碍物的距离为避障距离，因为避障航线段的高度较高，在避障距离小于预设距离的情况下，由于相邻两障碍物距离太近，直升机高度很难调整，故连接同一条航线上的两相邻避障航线段，获取到如图7所示的一类避障航线。

预设距离可以根据实际需求灵活选取，可选地，该预设距离可以设置为：预设距离/施药飞行速度＝5秒。

另外对于任一条作业航线中，在不满足避障距离小于预设距离的情况下，或是只存在单一独立的避障航线段，获取二类避障航线。

初始避障航线则可以包括上述一类避障航线和二类避障航线，由于初始避障航线与作业航线存在高度差，故需根据直升机的最大下降坡度，对初始避障航线的两端均延长至与被截断航线相交，并对相交的初始避障航线和被截断航线做连接处理，使得延长部分的坡度等于直升机的最大下降坡度，以保证这段航线对直升机的性能而言是可以实现的，标记延长后初始避障航线的起始端，以提醒直升机在该起始端进行相应地上升或下降调整，并在此段航线不能喷药。

本发明通过对障碍物膨胀处理后，对障碍物所在位置的作业航线进行上升处理，及时对直升机驾驶员进行上升提醒，避免撞上障碍物，以提高航线的安全性。

基于上述任一实施例的内容，作为一种可选实施例，根据所有目标避障航线，确定作业航线，包括规划补充航线：

根据所有目标避障航线，获取补充规划区域；

将膨胀障碍物加入至初始禁飞区，确定实际禁飞区；

在补充规划区域内剔除实际禁飞区，获取实际补充规划区域；

基于施药作业幅宽，对实际补充规划区域做航线规划，获取补充航线；

根据所有目标避障航线和补充航线，确定作业航线。

具体地，实际禁飞区包括初始禁飞区和膨胀障碍物。

具体地，两相邻补充航线之间的距离不大于直升机的施药作业幅宽。

在一个实施例中，补充规划区域包括一类避障航线的两障碍物之间的区域，以及目标避障航线的延长航线所形成区域。将膨胀障碍物加入至初始禁飞区后形成实际禁飞区，在补充规划区域内剔除实际禁飞区，获取实际补充规划区域，对实际补充规划区域做航线规划，使航线对应的施药作业幅宽覆盖全部实际补充规划区域，以确定补充航线；最后，根据所有目标避障航线和补充航线，确定整个目标作业区域的作业航线。

本发明通过对实际补充规划区域进行航线规划，使航线尽量覆盖整个目标作业区域，达到最优施药效果。

基于上述任一实施例的内容，作为一种可选实施例，根据所有目标避障航线与补充航线，确定作业航线，包括对禁飞区航线的处理：

对实际禁飞区做膨胀处理，获取膨胀禁飞区；

删除所有目标避障航线和补充航线与膨胀禁飞区相交的部分，以确定作业航线。

可选地，实际禁飞区做膨胀处理后形成禁飞区膨胀层，禁飞区膨胀层厚度可以根据实际情况结合施药飞行速度和施药作业幅宽灵活选取，例如：禁飞区膨胀层厚度/施药飞行速度＝1秒。

由于禁飞区中不得飞行更不能喷药，故删掉所有目标避障航线和补充航线与膨胀禁飞区相交的部分的航线。

本发明在对实际待作业区进行航线规划之后，再删除膨胀禁飞区内的航线，可以简化航线规划算法，降低计算的复杂性，提升规划效率，具有更强的实用效果。

图8是本发明提供的航空施药作业航线规划系统的结构示意图，如图8所示，包括但不限于以下单元：

信息获取单元801，用于根据目标作业区域的等高线图，获取目标作业区域内的山脊山峰信息；

分割单元802，用于基于山脊山峰信息，将目标作业区域分割为多个子区域；子区域包括其他区域、山脊区域和/或孤立山峰区域；

航线获取单元803，用于根据等高线图，结合直升机的性能参数对每个子区域进行航线规划，以获取作业航线；直升机的性能参数包括直升机的最大爬升坡度、最大下降坡度、施药飞行速度、施药作业幅宽。

在实际应用中，首先，信息获取单元801根据目标作业区域的等高线图，获取目标作业区域内的山脊山峰信息，并输出至分割单元802；再者，基于信息获取单元801获取的山脊山峰信息，分割单元803将目标作业区域分割为多个子区域；子区域包括其他区域、山脊区域和/或孤立山峰区域，并输出至航线获取单元803；最后，航线获取单元803根据等高线，结合直升机的性能参数对每个子区域进行航线规划，以获取作业航线；直升机的性能参数包括直升机的最大爬升坡度、最大下降坡度、施药飞行速度、施药作业幅宽。

首先，获取目标作业区域的地形数据，地形数据可以包括等高线图、地形高程数据、障碍物数据、禁飞区数据以及禁喷区数据等。

具体地，地形数据可以包括等高线图和地形高程数据，例如采用ArcGIS兼容shp文件、dxf文件或google earth兼容KML、KMZ文件表示。其中，等高线图中可以包括加油加药站的位置信息、地形地貌信息等。

具体地，障碍物数据主要包括障碍物的平面投影信息及其高度数据；禁飞区数据主要包括初始禁飞区边界的经纬度数据。

障碍物的平面投影可以是点、线、面；障碍物的平面投影信息，主要包含障碍物的经纬度数据。

障碍物数据、禁飞区数据、禁喷区数据等均可采用ArcGIS兼容shp文件或googleearth兼容KML、KMZ文件。

可选地，禁飞区和禁喷区可以是由不同经纬度组成的多边形集合。

等高线图中的等高线可以是基于分水岭算法确定的，模拟放水侵蚀不同等高线包围的区域，获取等高线，构建目标作业区域的等高线图。

等高线图中各等高线之间的等高距可以根据实际需求灵活选取，在本发明后续实施例中均以10米为例进行说明，其不视为对本发明保护范围的限定。

山脊山峰信息主要包括山脊的走向、山脊山峰的经纬度数据和高度数据等。相应地，信息获取单元801根据目标作业区域的等高线图，记录其在分水岭算法处理过程中侵蚀最后消失时的闭合等高线作为山峰，确定等高线弯曲部分向低处凸出的部位为山脊，则可以进一步获取山脊的走向、山脊山峰的经纬度数据和高度数据。

进一步地，分割单元802根据所获取的山脊山峰信息，在目标作业区域只存在山脊的情况下，在目标作业区域中分割并提取出山脊区域，剩下的区域标记为其他区域；在目标作业区域只存在孤立山峰的情况下在目标作业区域中分割并提取出孤立山峰区域，剩下的区域标记为其他区域；目标作业区域既存在山脊又存在孤立山峰的情况下，在目标作业区域中分割并提取出山脊区域和孤立山峰区域，剩下的区域标记为其他区域。

可选地，首先在由等高线构成的等高线图中确定山峰，再延山峰各个下降方向确定相连的山峰；并进一步确定任意两个相连的山峰分别作为起点以及终点所构成山脊区域，并最终获取到目标作业区域内的所有山脊区域和/或孤立山峰区域。

进一步地，航线获取单元803根据等高线，结合直升机的性能参数对每个子区域进行航线规划，由于两相邻作业航线之间的距离最好不要大于直升机的施药作业幅宽，在子区域为山脊区域的情况下，可以在平行等高线的方向，以施药作业幅宽为相邻两航线的间距进行航线规划，使直升机可以水平飞行进行施药作业，这样仅需要在切换航线时，进行短暂地爬坡或下坡，故能有效提升作业效率并且降低作业坠机风险。

在子区域为孤立山峰区域的情况下，可以将航线规划为以山峰最高等高点为航线的起点或终点，在垂直于等高线的方向规划航线，根据施药作业幅宽确定航线密度，航线的最高等高点端固定不变，在水平面上沿顺时针方向对航线的另一端(非分割点端)进行旋转调整，直至航线角度小于最大爬升坡度时，停止调整，以获取规划航线，并标记该规划航线的起始端，以提醒直升机在该起始端作上升或下降调整。沿航线上升或下降的角度，使直升机能够在孤立山峰区域上升或下降的过程中进行施药作业。

在子区域为其他区域的情况下，以施药作业幅宽为相邻两航线的间距，并绕开禁飞区进行航线规划，在航线相应位置标记高大障碍物并作出上升提醒，直至航线覆盖所有目标作业区域。目标作业区域内所有已规划航线的集合为作业航线。

可选地，直升机的性能参数可以根据实际需要人工设置，也可以依据直升机型号通过查表获取。直升机的性能参数可以包括直升机的最大爬升坡度、最大下降坡度、施药飞行速度、施药作业幅宽。

可选地，在作业航线中标记出禁喷区的信息，提醒直升机驾驶员在此区域内不能喷药。

本发明提供的航空施药作业航线规划方法，结合直升机的性能参数以及目标作业区域的特征，规划供航空施药用有人驾驶直升机使用的山地作业航线，使航线兼顾可行性和安全性的同时尽量覆盖目标作业区域，达到最优施药效果。

本发明提供的航空施药作业航线规划系统，结合直升机的性能参数以及目标作业区域的特征，规划供航空施药用有人驾驶直升机使用的山地作业航线，使航线兼顾可行性和安全性的同时尽量覆盖目标作业区域，达到最优施药效果。

需要说明的是，本发明实施例提供的航空施药作业航线规划系统，在具体执行时，可以基于上述任一实施例的航空施药作业航线规划方法来实现，对此本实施例不作赘述。

图9是本发明提供的电子设备的结构示意图，如图9所示，该电子设备可以包括：处理器(Processor)901、通信接口(Communications Interface)902、存储器(Memory)903和通信总线904，其中，处理器901，通信接口902，存储器903通过通信总线904完成相互间的通信。处理器901可以调用存储器903中的逻辑指令，以执行航空施药作业航线规划方法，该方法包括：根据目标作业区域的等高线图，获取目标作业区域内的山脊山峰信息；基于山脊山峰信息，将目标作业区域分割为多个子区域；子区域包括其他区域、山脊区域和/或孤立山峰区域；根据等高线，结合直升机的性能参数对每个子区域进行航线规划，以获取作业航线；直升机的性能参数包括直升机的最大爬升坡度、最大下降坡度、施药飞行速度、施药作业幅宽。

此外，上述的存储器903中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括程序指令，当程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的航空施药作业航线规划方法，该方法包括：根据目标作业区域的等高线图，获取目标作业区域内的山脊山峰信息；基于山脊山峰信息，将目标作业区域分割为多个子区域；子区域包括其他区域、山脊区域和/或孤立山峰区域；根据等高线图，结合直升机的性能参数对每个子区域进行航线规划，以获取作业航线；直升机的性能参数包括直升机的最大爬升坡度、最大下降坡度、施药飞行速度、施药作业幅宽。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的航空施药作业航线规划方法，该方法包括：根据目标作业区域的等高线图，获取目标作业区域内的山脊山峰信息；基于山脊山峰信息，将目标作业区域分割为多个子区域；子区域包括其他区域、山脊区域和/或孤立山峰区域；根据等高线，结合直升机的性能参数对每个子区域进行航线规划，以获取作业航线；直升机的性能参数包括直升机的最大爬升坡度、最大下降坡度、施药飞行速度、施药作业幅宽。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种航空施药作业航线规划方法，其特征在于，包括：

根据目标作业区域的等高线图，获取所述目标作业区域内的山脊山峰信息；

基于所述山脊山峰信息，将所述目标作业区域分割为多个子区域；所述子区域包括其他区域、山脊区域和/或孤立山峰区域；

根据所述等高线图，结合直升机的性能参数对每个子区域进行航线规划，以获取作业航线；所述直升机的性能参数包括所述直升机的最大爬升坡度、最大下降坡度、施药飞行速度、施药作业幅宽。

2.根据权利要求1所述的航空施药作业航线规划方法，其特征在于，根据所述等高线，结合直升机的性能参数对每个子区域进行航线规划，以获取作业航线，包括：

基于所述施药作业幅宽，对所述山脊区域和所述孤立山峰区域进行航线规划，以确定山脊作业航线和山峰作业航线；

根据所述山峰区域作业航线和所述山峰区域作业航线确定破损山峰区域；所述破损山峰区域为所述山脊区域和所述孤立山峰区域中，未被所述山脊作业航线和所述山峰作业航线覆盖的区域；

基于所述施药作业幅宽，对所述破损山峰区域进行航线规划，以确定破损山峰作业航线；

基于所述施药作业幅宽，对所述其他区域进行航线规划，以获取其他航线；

根据规划航线确定所述作业航线，所述规划航线包括所述山脊作业航线、山峰作业航线、损山峰作业航线和其他航线。

3.根据权利要求2所述的航空施药作业航线规划方法，其特征在于，

所述基于所述施药作业幅宽，对所述山脊区域和所述孤立山峰区域进行航线规划，以获取山峰区域作业航线和山峰区域作业航线，包括：

基于所述施药作业幅宽，垂直于任一山脊区域的山脊线对所述任一山脊区域进行分割处理，以获取所述任一山脊区域对应的所述山脊初始航线；所述山脊线是在所述等高线图中确定的；

确定所述山脊初始航线与所述山脊线的第一分割交点；

在确定所述第一分割交点的两侧等高线坡度均大于所述最大爬升坡度的情况下，根据所述第一分割交点从所述山脊初始航线中确定目标山脊航线，并调整所述目标山脊航线的角度，以获取所述山脊作业航线；

相应地，

基于所述施药作业幅宽，垂直于任一孤立山峰区域的最高等高线对所述任一孤立山峰区域规划航线，以获取所述任一孤立山峰区域对应的所述山峰初始航线；所述孤立山峰区域的最高等高线是在所述等高线图中确定的；

根据所述山峰初始航线和所述孤立山峰区域的最高等高线交点确定第二分割交点；

在确定所述第二分割交点的两侧等高线坡度均大于所述最大爬升坡度的情况下，根据所述第二分割交点从所述山峰初始航线中确定目标山峰航线，并调整所述目标山峰航线的角度，直至所有所述山峰初始航线的角度全部不大于所述最大爬升坡度且至少一半所述山峰初始航线的角度不大于所述最大下降坡度，以获取所述山峰作业航线。

4.根据权利要求2所述的航空施药作业航线规划方法，其特征在于，所述基于所述施药作业幅宽，对所述破损山峰区域进行航线规划，以确定破损山峰作业航线，包括：

基于所述施药作业幅宽，垂直于任一破损山峰区域的最高等高线对所述破损山峰区域规划航线，以获取破损山峰初始航线；所述任一破损山峰区域的最高等高线在所述等高线图中确定的；

根据所述破损山峰初始航线与所述任一破损山峰区域的最高等高线交点确定第三分割交点；

在确定所述第三分割交点的单侧等高线坡度大于所述最大爬升坡度的情况下，根据所述第三分割交点从所述破损山峰初始航线中确定目标破损山峰航线，并调整所述目标破损山峰航线的角度，直至所述目标破损山峰航线的角度不大于所述最大爬升坡度，以获取所述破损山峰作业航线。

5.根据权利要求2所述的航空施药作业航线规划方法，其特征在于，根据规划航线确定所述作业航线，包括：

根据所述施药飞行速度和障碍物数据，对所述目标作业区域内的障碍物进行膨胀处理，获取膨胀障碍物；所述障碍物数据包括障碍物的平面投影信息以及障碍物的经纬度数据和高度数据；

基于所述膨胀障碍物，对任一规划航线做截断处理，获取截断航线和被截断航线；

对所述截断航线进行上调高度处理，获取避障航线段；

在任一规划航线存在至少两条所述避障航线段的情况下，获取相邻两条所述避障航线段的避障距离；

在所述避障距离小于预设距离的情况下，连接所述相邻两条所述避障航线段，获取一类避障航线；

在所述避障距离大于预设距离或所述避障航线段为独立避障航线段的情况下，获取二类避障航线；

由所述一类避障航线和所述二类避障航线，构成初始避障航线；

根据所述最大下降坡度，将任一初始避障航线的两端延长至与所述被截断航线相交，获取目标避障航线；

根据所有目标避障航线，确定所述作业航线。

6.根据权利要求5所述的航空施药作业航线规划方法，其特征在于，根据所有目标避障航线，确定所述作业航线，包括：

根据所述所有目标避障航线，获取补充规划区域；

将所述膨胀障碍物加入至初始禁飞区，确定实际禁飞区；

在所述补充规划区域内剔除所述实际禁飞区，获取实际补充规划区域；

基于所述施药作业幅宽，对所述实际补充规划区域做航线规划，获取补充航线；

根据所述所有目标避障航线和所述补充航线，确定所述作业航线。

7.根据权利要求6所述的航空施药作业航线规划方法，其特征在于，所述根据所述所有目标避障航线与所述补充航线，确定所述作业航线，包括：

对所述实际禁飞区做膨胀处理，获取膨胀禁飞区；

删除所述所有目标避障航线和所述补充航线与所述膨胀禁飞区相交的部分，以确定所述作业航线。

8.一种航空施药作业航线规划系统，其特征在于，包括：

信息获取单元，用于根据目标作业区域的等高线图，获取所述目标作业区域内的山脊山峰信息；

分割单元，用于基于所述山脊山峰信息，将所述目标作业区域分割为多个子区域；所述子区域包括其他区域、山脊区域和/或孤立山峰区域；

航线获取单元，用于根据所述等高线图，结合直升机的性能参数对每个子区域进行航线规划，以获取作业航线；所述直升机的性能参数包括所述直升机的最大爬升坡度、最大下降坡度、施药飞行速度、施药作业幅宽。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器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如权利要求1至7任一项所述航空施药作业航线规划方法步骤。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述航空施药作业航线规划方法步骤。

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