CN113504791B - 一种无人机飞行路线的确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机飞行路线的确定方法及装置，所述方法适用于搭载多个不同的定位系统的无人机，所述方法包括：采集罗盘的指针跳动频率；当所述指针跳动频率大于预设频率值时，分别通过每个所述定位系统采集系统定位信息，得到多个系统定位信息；基于所述多个系统定位信息计算当前定位信息；根据所述当前定位信息和预设的目标位置信息生成飞行路线。本发明可以实时检测无人机的罗盘的变化情况，当罗盘的指针跳动频率过高时，可以通过多个定位系统进行实时定位并确定无人机的当前定位信息，从而可以通过当前定位信息重新为无人机进行路线规划，避免无人机在磁场的影响下定位不准的情况，可以有效提高无人机飞行的稳定性和实用性。

Description

一种无人机飞行路线的确定方法及装置

技术领域

本发明涉及无人机的控制技术领域，尤其涉及一种无人机飞行路线的确定方法及装置。

背景技术

随着用电需求的不断增加，如何稳定地进行电力传输是其中一个重要的环节。为了确保电力传输的稳定性，需要时刻检测各个基站及电路的实时状态。

传统的检测方式是人工巡检作业，但人工巡检的劳动强度大，效率低，难以满足现有的检测需求。为了满足现有的检测需求，目前常用的检测方式是无人机巡检，无人机的检测效率高，成本低，且操作方便，也可以大大降低检测强度。

但目前采用无人机的巡检方法有如下技术问题：由于检测的基站的输电线，而输电线在传输高压电(±800kV)，而高压电会产生磁场，到无人机与输电线的距离接近临界值时(例如，在±500kV直流线路带电状态下临近带电线路2-3米内或±800kV直流线路带电状态下临近带电线路3-4米内)，无人机内的罗盘会受到输电线磁场的影响，使得罗盘的指向出现偏差，无法给无人机进行准确定位，导致无人机的准确按照线路飞行。

发明内容

本发明提出一种无人机飞行路线的确定方法及装置，所述方法可以在罗盘受到磁场的影响下，重新定位并确定飞行路线，以提高飞行的稳定性。

本发明实施例的第一方面提供了一种无人机飞行路线的确定方法，所述方法适用于搭载多个不同的定位系统的无人机，所述方法包括：

采集罗盘的指针跳动频率；

当所述指针跳动频率大于预设频率值时，分别通过每个所述定位系统采集系统定位信息，得到多个系统定位信息；

基于所述多个系统定位信息计算当前定位信息；

根据所述当前定位信息和预设的目标位置信息生成飞行路线。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述基于所述多个系统定位信息计算当前定位信息，包括：

分别获取每个所述系统定位信息的定位坐标，得到多个定位坐标；

加权平均计算所述多个定位坐标进行得到当前定位信息。

在第一方面的一种可能的实现方式中，在所述根据所述当前定位信息和预设的目标位置信息生成飞行路线的步骤后，所述方法还包括：

在所述飞行路线为中心，按照预定的安全飞行距离确定飞行区域；

采集所述飞行区域对应的卫星图像；

确定所述卫星图像中是否存在飞行障碍点；

若所述卫星图像中存在飞行障碍点，则调整所述飞行路线得到调整路线；

若所述卫星图像中不存在飞行障碍点，控制无人机沿所述飞行路线飞行。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述调整所述飞行路线得到调整路线，包括：

分别获取每个所述飞行障碍点的障碍坐标；

以预设的障碍距离为半径，每个飞行障碍点为圆心划分多个障碍区域；

以所述当前定位信息为起点，以所述预设的目标位置信息终点模拟生成多条与多个所述障碍区域非接触的模拟路线；

分别获取每条模拟路线的模拟飞行距离值，得到多个模拟飞行距离值；

从所述多个模拟飞行距离值中筛选数值最小的模拟飞行距离值，以数值最小的模拟飞行距离值对应的模拟距离为调整路线。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述无人机还搭载干扰源；

在所述当所述指针跳动频率大于预设频率值时的步骤后，所述方法还包括：

采集罗盘所在磁场的干扰参数；

基于所述干扰参数控制所述干扰源发送平面波。

本发明实施例的第二方面提供了一种无人机飞行路线的确定装置，所述装置适用于搭载多个不同的定位系统的无人机，所述装置包括：

采集模块，用于采集罗盘的指针跳动频率；

定位模块，用于当所述指针跳动频率大于预设频率值时，分别通过每个所述定位系统采集系统定位信息，得到多个系统定位信息；

计算模块，用于基于所述多个系统定位信息计算当前定位信息；

飞行模块，用于根据所述当前定位信息和预设的目标位置信息生成飞行路线。

在第二方面的一种可能的实现方式中，所述计算模块还用于：

分别获取每个所述系统定位信息的定位坐标，得到多个定位坐标；

加权平均计算所述多个定位坐标进行得到当前定位信息。

在第二方面的一种可能的实现方式中，所述装置还包括：

区域模块，用于在所述飞行路线为中心，按照预定的安全飞行距离确定飞行区域；

图像模块，用于采集所述飞行区域对应的卫星图像；

确定模块，用于确定所述卫星图像中是否存在飞行障碍点；

调整模块，用于若所述卫星图像中存在飞行障碍点，则调整所述飞行路线得到调整路线；

控制模块，用于若所述卫星图像中不存在飞行障碍点，控制无人机沿所述飞行路线飞行。

在第二方面的一种可能的实现方式中，所述调整模块还用于：

分别获取每个所述飞行障碍点的障碍坐标；

以预设的障碍距离为半径，每个飞行障碍点为圆心划分多个障碍区域；

以所述当前定位信息为起点，以所述预设的目标位置信息终点模拟生成多条与多个所述障碍区域非接触的模拟路线；

分别获取每条模拟路线的模拟飞行距离值，得到多个模拟飞行距离值；

从所述多个模拟飞行距离值中筛选数值最小的模拟飞行距离值，以数值最小的模拟飞行距离值对应的模拟距离为调整路线。

在第二方面的一种可能的实现方式中，所述无人机还搭载干扰源；

所述装置还包括：

干扰参数模块，用于采集罗盘所在磁场的干扰参数；

发射平面波模块，用于基于所述干扰参数控制所述干扰源发送平面波。

相比于现有技术，本发明实施例提供的一种无人机飞行路线的确定方法及装置，其有益效果在于：本发明可以实时检测无人机的罗盘的变化情况，当罗盘的指针跳动频率过高时，可以通过多个定位系统进行实时定位并确定无人机的当前定位信息，从而可以通过当前定位信息重新为无人机进行路线规划，避免无人机在磁场的影响下定位不准的情况，可以有效提高无人机飞行的稳定性和实用性。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的一种无人机飞行路线的确定方法的流程示意图；

图2是本发明一实施例提供的一种无人机飞行路线的确定装置的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

目前采用无人机的巡检方法有如下技术问题：由于检测的基站的输电线，而输电线在传输高压电(±800kV)，而高压电会产生磁场，到无人机与输电线的距离接近临界值时(例如，在±500kV直流线路带电状态下临近带电线路2-3米内或±800kV直流线路带电状态下临近带电线路3-4米内)，无人机内的罗盘会受到输电线磁场的影响，使得罗盘的指向出现偏差，无法给无人机进行准确定位，导致无人机的准确按照线路飞行。

为了解决上述问题，下面将通过以下具体的实施例对本申请实施例提供的一种无人机飞行路线的确定方法进行详细介绍和说明。

参照图1，示出了本发明一实施例提供的一种无人机飞行路线的确定方法的流程示意图。

所述方法适用于搭载多个不同的定位系统的无人机，不同的定位系统可以是罗盘、北斗、GPS、GOLASS、RTK接收器等。

其中，作为示例的，所述无人机飞行路线的确定方法，可以包括：

S11、采集罗盘的指针跳动频率。

在实际操作中，实时对罗盘的指针进行监控，并记录指针的跳动频率。若指针频繁跳动，无人机可能受到磁场的影响。

在获取指针跳动频率后，可以判断指针跳动频率是否大于预设频率值；该预设频率值为用户预先设定的跳动频率值，也可以是指针受磁场影响后的跳动频率值。

S12、当所述指针跳动频率大于预设频率值时，分别通过每个所述定位系统采集系统定位信息，得到多个系统定位信息。

当指针跳动频率大于预设频率值时，则可以确定无人机受到磁场影响，指针已无法正确为无人机提供方向，为了能让无人机继续稳定飞行，避免无人机偏离当前的飞行线路，可以调用北斗、GPS、GOLASS和RTK接收器等分别采集当前的定位信息，得到多个系统定位信息。

每个系统定位信息对应一个定位系统。

在飞行过程中，磁场还可能干扰无人机中其它电路的正常工作，使得无人机无法正常飞行，为了减少磁场对无人机的干扰，在一可选的实施例中，所述无人机还搭载干扰源。该干扰源可以用于反射反射波或平面波，以抵消磁场对无人机的干扰。

其中，作为示例的，在步骤S12后，所述方法可以包括步骤：

S21、采集罗盘所在磁场的干扰参数。

具体地，无人机可以实时采集无人机周边的磁场的方向和磁场的强度，以磁场的方向和磁场的强度为干扰参数。

S22、基于所述干扰参数控制所述干扰源发送平面波。

接着，可以根据干扰参数计算相应的抵消的平面波的幅度和频率，然后按照平面波的幅度和频率控制干扰源发射平面波，从而可以通过平面波抵消磁场的干扰，减少磁场对无人机电路的影像，也可以避免磁场干扰无人机的实时通信，让无人机可以稳定飞行。

S13、基于所述多个系统定位信息计算当前定位信息。

由于采集的系统定位信息有多个，可以将多个系统定位信息进行整合，从而确定准确的当前定位信息，以方便后续定位以及飞行路线的规划。

为了提高定位信息的整合效率和准确率，在其中一种的实施例中，步骤S13可以包括以下子步骤：

子步骤S131、分别获取每个所述系统定位信息的定位坐标，得到多个定位坐标。

可以分别将系统定位信息转换成对应的定位坐标，得到多个定位坐标。

子步骤S132、加权平均计算所述多个定位坐标进行得到当前定位信息。

将多个定位坐标进行加权平均计算，得到当前定位坐标。

由于磁场可能对多个定位系统造成影响，使得定位系统的定位不准确，将多个定位坐标进行加权平均，可以减少定位的误差，提高定位的准确率。

S14、根据所述当前定位信息和预设的目标位置信息生成飞行路线。

在获取当前定位信息后，也可以获取目标位置信息，该目标位置信息可以为用户预先设定的无人机要飞行的目标地点。

在实际操作中，由于飞行的目标位置可能发生变化，用户也可能需要控制无人机飞行至不同的地方进行巡航，在获取目标位置信息时，无人机可以向连接的用户终端发送信息请求，用户在从用户终端中输入对应的目标位置信息。

在获取目标位置信息后，也将目标位置信息与当前定位信息连接，形成飞行路线。

由于无人机飞行在不同的高度或不同区域，有些地方或区域可能存在障碍物(例如树枝、建筑、灯塔或岩石等等)，而障碍物会影响无人机飞行，甚至造成无人机坠机，从而造成危险。为了让无人机可以稳定地飞行，在其中一种实施例中，所述方法还可以包括：

S15、在所述飞行路线为中心，按照预定的安全飞行距离确定飞行区域。

具体地，可以在飞行路线的两侧添加该飞行安全距离，得到飞行区域。

例如，飞行路线为从东边的基站飞行至西边的基站，可以在飞行路线的两侧分别增加10米，得到飞行区域。

其中，安全飞行距离为用户预先设定的可供无人机正常飞行的距离，由于不同的无人机的体积不同，安全飞行距离可以根据实际需要进行调整。

S16、采集所述飞行区域对应的卫星图像。

在确定飞行区域后，可以获取飞行区域对应的卫星图像，该卫星图像可以包含飞行路线，同时也可以包含飞行路线周边的场景。

S17、确定所述卫星图像中是否存在飞行障碍点。

在获取卫星图像后，可以对卫星图像进行图像识别，得到卫星图像中的多个物体。例如，卫星图像中可以包括河流、树木、建筑物等等。

可以分别确定识别的物体高度以及获取无人机的当前飞行高度。判断物体的高度是否大于无人机的当前飞行高度，当物体的高度大于无人机的当前飞行高度，则确定该物体为障碍点，从卫星图像中标记该物体，得到飞行障碍点，若物体的高度小于无人机的当前飞行高度，则确定该物体不是障碍点。

S18、若所述卫星图像中存在飞行障碍点，则调整所述飞行路线得到调整路线。

若卫星图像中存在飞行障碍点，如果继续控制无人机按照飞行路线飞行，无人机可能会出现故障，而造成危险，可以调整飞行路线，得到调整路线，再按照调整路线控制无人机飞行。

为了缩短无人机的飞行时间，提高无人机的飞行效率和工作效率，在可选的实施例中，步骤S18可以包括以下子步骤：

子步骤S181、分别获取每个所述飞行障碍点的障碍坐标。

具体地，在确定飞行障碍点后，可以分别获取每个飞行障碍点的障碍点坐标，得到多个障碍点坐标。

子步骤S182、以预设的障碍距离为半径，每个飞行障碍点为圆心划分多个障碍区域。

然后以每个障碍点坐标为圆心，以预设的障碍距离为半径划定一个障碍区域。其中该预设的障碍距离为用户预先设定的可避免无人机与障碍物发生碰撞的距离。具体可以根据实际需要进行调整。

子步骤S183、以所述当前定位信息为起点，以所述预设的目标位置信息终点模拟生成多条与多个所述障碍区域非接触的模拟路线。

由于有多个障碍点区域，可以以当前定位信息为起点，以预设的目标位置信息终点模拟生成多条模拟路线，其中每个模拟路线分别绕开障碍点区域。

例如，有一个障碍区域，则可以以当前定位信息为起点，以预设的目标位置信息终点模拟生成两条模拟路线；由例如，有三个障碍区域，则可以以当前定位信息为起点，以预设的目标位置信息终点模拟生成八条模拟路线。

需要说明的是，其绕行为水平方向的绕行。可以在水平方向上绕开多个障碍区域。

子步骤S184、分别获取每条模拟路线的模拟飞行距离值，得到多个模拟飞行距离值。

接着可以分别获取每条模拟路线的模拟飞行距离值，该模拟飞行距离值为无人机该条模拟路线中飞行的距离。

子步骤S185、从所述多个模拟飞行距离值中筛选数值最小的模拟飞行距离值，以数值最小的模拟飞行距离值对应的模拟距离为调整路线。

然后从多个模拟飞行距离值中筛选数值最小的模拟飞信距离，并以数值最小的模拟飞行距离值对应的模拟距离为调整路线。

通过筛选飞行距离最短的模拟路线，可以缩短无人机的飞行距离，以及缩短无人机的飞行时间，提高无人机的飞行效率。

S19、若所述卫星图像中不存在飞行障碍点，控制无人机沿所述飞行路线飞行。

具体地，若卫星图像没有飞行障碍点，则可以控制无人机按照飞行路线飞行，继续执行巡航工作。

在本实施例中，本发明实施例提供了一种无人机飞行路线的确定方法，其有益效果在于：本发明可以实时检测无人机的罗盘的变化情况，当罗盘的指针跳动频率过高时，可以通过多个定位系统进行实时定位并确定无人机的当前定位信息，从而可以通过当前定位信息重新为无人机进行路线规划，避免无人机在磁场的影响下定位不准的情况，可以有效提高无人机飞行的稳定性和实用性。

本发明实施例还提供了一种无人机飞行路线的确定装置，参见图2，示出了本发明一实施例提供的一种无人机飞行路线的确定装置的结构示意图。

其中，作为示例的，所述装置适用于搭载多个不同的定位系统的无人机，所述装置包括：

采集模块201，用于采集罗盘的指针跳动频率；

定位模块202，用于当所述指针跳动频率大于预设频率值时，分别通过每个所述定位系统采集系统定位信息，得到多个系统定位信息；

计算模块203，用于基于所述多个系统定位信息计算当前定位信息；

飞行模块204，用于根据所述当前定位信息和预设的目标位置信息生成飞行路线。

可选地，所述计算模块还用于：

分别获取每个所述系统定位信息的定位坐标，得到多个定位坐标；

加权平均计算所述多个定位坐标进行得到当前定位信息。

可选地，所述装置还包括：

区域模块，用于在所述飞行路线为中心，按照预定的安全飞行距离确定飞行区域；

图像模块，用于采集所述飞行区域对应的卫星图像；

确定模块，用于确定所述卫星图像中是否存在飞行障碍点；

调整模块，用于若所述卫星图像中存在飞行障碍点，则调整所述飞行路线得到调整路线；

控制模块，用于若所述卫星图像中不存在飞行障碍点，控制无人机沿所述飞行路线飞行。

可选地，所述调整模块还用于：

分别获取每个所述飞行障碍点的障碍坐标；

以预设的障碍距离为半径，每个飞行障碍点为圆心划分多个障碍区域；

以所述当前定位信息为起点，以所述预设的目标位置信息终点模拟生成多条与多个所述障碍区域非接触的模拟路线；

分别获取每条模拟路线的模拟飞行距离值，得到多个模拟飞行距离值；

从所述多个模拟飞行距离值中筛选数值最小的模拟飞行距离值，以数值最小的模拟飞行距离值对应的模拟距离为调整路线。

可选地，所述无人机还搭载干扰源；

所述装置还包括：

干扰参数模块，用于采集罗盘所在磁场的干扰参数；

发射平面波模块，用于基于所述干扰参数控制所述干扰源发送平面波。

进一步的，本申请实施例还提供了一种电子设备，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，所述处理器执行所述程序时实现如上述实施例所述的无人机飞行路线的确定方法。

进一步的，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如上述实施例所述的无人机飞行路线的确定方法。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种无人机飞行路线的确定方法，其特征在于，所述方法适用于搭载多个不同的定位系统的无人机，所述方法包括：

采集罗盘的指针跳动频率；

当所述指针跳动频率大于预设频率值时，分别通过每个所述定位系统采集系统定位信息，得到多个系统定位信息；

基于所述多个系统定位信息计算当前定位信息；

根据所述当前定位信息和预设的目标位置信息生成飞行路线；

在所述根据所述当前定位信息和预设的目标位置信息生成飞行路线的步骤后，所述方法还包括：

在所述飞行路线为中心，按照预定的安全飞行距离确定飞行区域；

采集所述飞行区域对应的卫星图像；

确定所述卫星图像中是否存在飞行障碍点；

若所述卫星图像中存在飞行障碍点，则调整所述飞行路线得到调整路线；

若所述卫星图像中不存在飞行障碍点，控制无人机沿所述飞行路线飞行；

所述调整所述飞行路线得到调整路线，包括：

分别获取每个所述飞行障碍点的障碍坐标；

以预设的障碍距离为半径，每个飞行障碍点为圆心划分多个障碍区域；

以所述当前定位信息为起点，以所述预设的目标位置信息终点模拟生成多条与多个所述障碍区域非接触的模拟路线；

分别获取每条模拟路线的模拟飞行距离值，得到多个模拟飞行距离值；

从所述多个模拟飞行距离值中筛选数值最小的模拟飞行距离值，以数值最小的模拟飞行距离值对应的模拟距离为调整路线。

2.根据权利要求1所述的无人机飞行路线的确定方法，其特征在于，所述基于所述多个系统定位信息计算当前定位信息，包括：

分别获取每个所述系统定位信息的定位坐标，得到多个定位坐标；

加权平均计算所述多个定位坐标进行得到当前定位信息。

3.根据权利要求1所述的无人机飞行路线的确定方法，其特征在于，所述无人机还搭载干扰源；

在所述当所述指针跳动频率大于预设频率值时的步骤后，所述方法还包括：

采集罗盘所在磁场的干扰参数；

基于所述干扰参数控制所述干扰源发送平面波。

4.一种无人机飞行路线的确定装置，其特征在于，所述装置适用于搭载多个不同的定位系统的无人机，所述装置包括：

采集模块，用于采集罗盘的指针跳动频率；

定位模块，用于当所述指针跳动频率大于预设频率值时，分别通过每个所述定位系统采集系统定位信息，得到多个系统定位信息；

计算模块，用于基于所述多个系统定位信息计算当前定位信息；

飞行模块，用于根据所述当前定位信息和预设的目标位置信息生成飞行路线；

所述装置还包括：

区域模块，用于在所述飞行路线为中心，按照预定的安全飞行距离确定飞行区域；

图像模块，用于采集所述飞行区域对应的卫星图像；

确定模块，用于确定所述卫星图像中是否存在飞行障碍点；

调整模块，用于若所述卫星图像中存在飞行障碍点，则调整所述飞行路线得到调整路线；

控制模块，用于若所述卫星图像中不存在飞行障碍点，控制无人机沿所述飞行路线飞行；

所述调整模块还用于：

分别获取每个所述飞行障碍点的障碍坐标；

以预设的障碍距离为半径，每个飞行障碍点为圆心划分多个障碍区域；

以所述当前定位信息为起点，以所述预设的目标位置信息终点模拟生成多条与多个所述障碍区域非接触的模拟路线；

分别获取每条模拟路线的模拟飞行距离值，得到多个模拟飞行距离值；

从所述多个模拟飞行距离值中筛选数值最小的模拟飞行距离值，以数值最小的模拟飞行距离值对应的模拟距离为调整路线。

5.根据权利要求4所述的无人机飞行路线的确定装置，其特征在于，所述计算模块还用于：

分别获取每个所述系统定位信息的定位坐标，得到多个定位坐标；

加权平均计算所述多个定位坐标进行得到当前定位信息。

6.根据权利要求4所述的无人机飞行路线的确定装置，其特征在于，所述无人机还搭载干扰源；

所述装置还包括：

干扰参数模块，用于采集罗盘所在磁场的干扰参数；

发射平面波模块，用于基于所述干扰参数控制所述干扰源发送平面波。

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