CN113534839A - 一种无人机群组联动测绘的航线介入引导方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人机群组联动测绘的航线介入引导方法及装置，包括划定无人机群的测绘区域，无人机群中包括引导机、测绘机，根据测绘区域定制每个测绘机的预航线；通过引导机遥测整个测绘区域，搭建区域框架并标识重点区块，将所有预航线上载至引导机并与区域框架匹配；当某个测绘机按照预航线率先到达重点区块时，引导机向临近该测绘机的同位、后位时序的测绘机发出介入请求，将所有响应介入请求的测绘机划入到多机排查群组；引导机介入引导多机排查群组内的测绘机运行至重点区块，对重点区块进行排查测绘，当完成当前重点区块的排查测绘之后，解散对应的多机排查群组，所有组内的测绘机返回执行各自预航线的后续部分。
Description
技术领域
本发明涉及航拍测绘技术领域，特别是涉及一种无人机群组联动测绘的航线介入引导方法及装置。
背景技术
随着无人机技术逐渐成熟，无人机在多个领域得到了广泛应用，例如，无人机可根据预先规划好的航线执行测绘、植保、勘探、航拍等飞行作业。
地表的各种现象，特别是社会、经济现象的不断变化，引起地图内容与现实的情况不服，为确保地图的使用价值，应不断更新。基于无人机技术按现实情况对地图内容进行测绘、修测以保持地图具有较强的现势性。
对于不可达地形，一般均采用无人机进行航拍测绘，其航线固定，遇突发地形时，若无外界介入引导，则不能实现精确测绘，会出现观测盲区，再次进行二次测绘，耗时耗力。
发明内容
本发明的目的是提供一种无人机群组联动测绘的航线介入引导方法及装置，基于无人机群组进行航拍测绘作业，可根据实际地图情况由引导机进行介入引导，介入测绘机的既有航线，并征用临近测绘机对重点区域进行多机排查测绘；可针对特殊地形进行精确测绘，避免形成盲区以及二次测绘，节省人力物力。
根据本发明的第一方面，提出一种无人机群组联动测绘的航线介入引导方法及装置，包括：
划定无人机群的测绘区域，所述无人机群中包括引导机、测绘机，根据所述测绘区域定制每个测绘机的预航线；
通过所述引导机遥测整个测绘区域，搭建区域框架并标识重点区块，将所有预航线上载至所述引导机并与所述区域框架匹配；
当某个测绘机按照所述预航线率先到达所述重点区块时，所述引导机向临近该测绘机的同位、后位时序的测绘机发出介入请求，将所有响应所述介入请求的测绘机划入到多机排查群组；
所述引导机介入引导所述多机排查群组内的测绘机运行至所述重点区块，对所述重点区块进行排查测绘，当完成当前重点区块的排查测绘之后，解散对应的多机排查群组，所有组内的测绘机返回执行各自预航线的后续部分。
进一步的，还包括控制中心，所述引导机、测绘机均可与所述控制中心进行数据交换；所述引导机可对所述测绘机的数据进行中转/中继；所述引导机为高空无人机，所述测绘机为低空无人机。
进一步的，划定无人机群的测绘区域，所述无人机群中包括引导机、测绘机，根据所述测绘区域定制每个测绘机的预航线，具体包括：
基于原始地图，将原始地图上载至控制中心，在原始地图上匹配所划定测绘区域，根据每个测绘机的测绘范围制定基于平面的所述测绘区域的预航线；
依次对测绘机进行编号，将每个测绘机的预航线与测绘机的编号进行关联绑定；
无人机群组的测绘机对测绘区域内进行正射投影航拍测绘，多个测绘机的航拍数据进行边界特征识别、融合。
进一步的，通过所述引导机遥测整个测绘区域，搭建区域框架并标识重点区块，将所有预航线上载至所述引导机并与所述区域框架匹配，具体包括：
基于实况的测绘区域，所述控制中心通过所述引导机对整个测绘区域进行高空遥感，从而获取粗略的遥感测绘数据，根据所述遥感测绘数据搭建基于实况的测绘区域的区域框架；
将所述区域框架基于平面进行区块分割，根据既有的典型地貌模型表征每个区块的地貌复杂程度，形成判定值；
预定义地貌阈值，依次对比所述区域框架内的每一个区块的判定值；
当所述判定值超过地貌阈值时，则将该区块标识为重点区块；
当所述判定值超过地貌阈值时；则将该区块标识为一级区块；
获取每条预航线的位置信息，将所述预航线对位匹配至所述区域框架中，从而确定每条预航线所覆盖的区块属性；
所述一级区块由单个测绘机进行独立航拍测绘时，统计、计算多次测绘所耗时长，从而形成标准耗时范围。
进一步的，在测绘机按照预航线进行航拍测绘之前，还包括测绘机的引导起飞检测，具体包括：
由引导机依次控制试飞本次编号中的测绘机，引导测绘机依次飞至各自的预航线的起始点；所述测绘机可依次起飞，在预航线起点则同时进行航行。
以确定引导机对测绘机的控制权，引导机对测绘机的介入引导信号以广播的形式发送，数据帧标识测绘机的编号，划入多级排查群组之后可进行单线控制。
每个测绘机均与引导机直接进行数据交换，所述引导机之间数据同步。
进一步的，所述测绘机按照预航线进行航拍测绘时：
根据所述标准耗时范围的中值预定义同位差的数值；
在区域框架上从预航线的起始位置开始每间隔一个同位差的距离划分一条同位线，依次形成阶梯式的同位时区；
获取每个测绘机在其预航线上的航行距离，从而判断整个航线上的测绘机的时序；
基于同时起飞的测绘机，以某个测绘机所处的同位时区为标准定义同位时序、后位时序、先位时序，具体为：
当某个测绘机与临近的测绘机处于同一个同位时区时，则将临近的测绘机定义为同位时序；
当某个测绘机的同位时区高于临近的测绘机的同位时区时，则将临近的测绘机定义为后位时序；
当某个测绘机的同位时区低于临近的测绘机的同位时区时，则将临近的测绘机定义为先位时序。
进一步的，当某个测绘机按照所述预航线率先到达所述重点区块时，所述引导机向临近该测绘机的同位、后位时序的测绘机发出介入请求，所有响应所述介入请求的测绘机划入到多机排查群组，具体包括：
获取重点区块上所跨越的预航线，当某个预航线上的测绘机率先到达该重点区块时，获取当前预航线的临近预航线上的测绘机的时序；
所述引导机向临近该测绘机的同位时序、后位时序的测绘机发出请求信息；
当处于该测绘机的同位时序、后位时序的测绘机不属于任意一个多级排查群组时，响应所述请求信息；
获取所有响应所述请求信息的测绘机中处于同位时序的测绘机的编号及数量，下发介入信息；
当上述编号中的测绘机完成阶段性的作业之后，响应所述介入信息；
将所有响应所述介入信息的测绘机划入至多级排查群组，调用引导机与多级排查群组进行绑定。
使得多机排查群组具备独立的引导控制信号，能够通过引导机间的数据中转/中继功能与其他测绘机不产生信号脱节。
进一步的，所述引导机介入引导所述多机排查群组内的测绘机运行至所述重点区块，对所述重点区块进行排查测绘，当完成当前重点区块的排查测绘之后，解散对应的多机排查群组，所有组内的测绘机返回执行各自预航线的后续部分，具体包括：
标记率先到达当前重点区块的测绘机所处的同位时区，定义为介入时区；
获取多机排查群组中处于同位时序的测绘机，定义为介入机；获取多机排查群组中处于后位时序的测绘机，定义为等待机；当所述等待机进入至所述介入时区时，变更其类型为介入机；
获取多级排查群组内介入机的数量，所述引导机对所述介入机直接进行介入引导，对全部介入机下发预航线的暂停指令，同时获取引导控制权，引导所述介入机运行至所述重点区块，对该重点区块进行排查测绘；
当完成当前重点区块的排查测绘之后，变更当前重点区块的标识为二级区块，后位时序的测绘机在达到所述二级区块时，不触发介入请求；
解散当前重点区块所对应的多机排查群组，所述引导机将所有当前介入机引导至预航线暂停的起点，下发后续预航线的重启指令；
所述多机排查群组内的等待机则直接变更为无群组状态，不响应后续预航线的重启指令。
进一步的，所述排查测绘具体包括：
将当前重点区块所对应的多机排查群组绑定的引导机调用至所述重点区块，并引导已响应的介入机运行至所述重点区块；
所述介入机均匀分布至当前重点区块的周围，对当前重点区块进行轮廓构建、方位确定；
由所述多机排查群组绑定的引导机对当前重点区块测绘数据进行独立上传，不占用所述多机排查群组内的测绘机的内存空间。
根据本发明的第二方面，提供了一种无人机群组联动测绘的航线介入引导方法及装置，包括：
航线定制模块：划定无人机群的测绘区域，无人机群中包括引导机、测绘机，根据测绘区域定制每个测绘机的预航线；
框架构建模块：通过引导机遥测整个测绘区域，搭建区域框架并标识重点区块，将所有预航线上载至引导机并与区域框架匹配；
群组划分模块：当某个测绘机按照预航线率先到达重点区块时，引导机向临近该测绘机的同位、后位时序的测绘机发出介入请求，将所有响应介入请求的测绘机划入到多机排查群组；
介入引导模块：引导机介入引导多机排查群组内的测绘机运行至重点区块，对重点区块进行排查测绘，当完成当前重点区块的排查测绘之后，解散对应的多机排查群组，所有组内的测绘机返回执行各自预航线的后续部分。
根据本发明的第三方面，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计算机程序时实现上述第一方面中任一项的所述方法步骤。
根据本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一项的所述方法步骤。
本发明的有益效果为：
本发明提供了一种无人机群组联动测绘的航线介入引导方法及装置，设置引导机作为次级指挥中心，可快速响应划定区域中出现的复杂区域，介入预设航线计划，调用临近的测绘机进行重点区域的排查测绘。可根据应用环境的不同，调整对重点区域的判定标准，如在进行区域性的地图修测时，可将地貌复杂度作为区域判定标准，对于地貌变化区域进行排查测绘，以获取较为精确的测绘数据。也可应用于特殊环境下的排查测绘，如火灾(温度)、洪水(泛滥面积)等。
测绘机可将测绘数据上传至引导机，引导机可进行数据中转、中继，降低测绘机的数据负载；引导机之间数据共享，与控制中心之间的数据传输为实时传输。
附图说明
并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。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，可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种无人机群组联动测绘的航线介入引导方法及装置的流程图；
图2为本发明实施例的一种无人机群组联动测绘的航线介入引导方法及装置的模块化框图；
图3为本发明实施例提供的一种无人机的电子结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚的说明本发明实施例和现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创在性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。另，设计方位的属于仅表示各部件间的相对位置关系，而不是绝对位置关系。
实施例一
根据本发明的第一方面，提供了一种无人机群组联动测绘的航线介入引导方法，如图1所示，为无人机群组联动测绘的航线介入引导方法的流程图，包括：
步骤S101：划定无人机群的测绘区域，无人机群中包括引导机、测绘机，根据测绘区域定制每个测绘机的预航线。
本发明的实施例中，无人机群可根据指挥权限、功能划分为引导机组、测绘机组，其中，引导机组中的无人机定义为引导机，一般处于高空机位，引导机的数量可根据所划定的测绘区域的大小进行调整；测绘机组中无人机定义为测绘机，一般处于低空机位，测绘机的数量可根据引导机的引导控制阈值进行设置。可以理解的是，高空机位与低空机位是相对而言的，符合空域规范即可。
无人机群组所采集的测绘数据最终汇聚至控制中心，并进行转化、修正等，形成测绘地图。可以理解的是，无人机群组负责数据的采集、发送，不进行测绘数据的处理。
引导机、测绘机均可直接与控制中心进行数据交换，在必要情况下，可变更引导机、测绘机的身份属性，使之可以交换更替，从而更好的完成测绘作业。
引导机可对测绘机的数据进行中转、中继，处于高机位的引导机可始终与控制中心保持通信状态，基于不同地形的测绘需求，可扩大测绘机的作业范围。可以理解的是，引导机可为高空无人机，悬置于测绘区域上空；测绘机则为低空无人机，受到引导机的俯视监控以及引导，引导机、测绘机的位置均可显示在控制中心的显示屏上，便于工作人员进行观察、操作。
本发明的实施例中，应先对测绘区域进行限定，再确定无人机群组的出机数量配比，测绘区域的划定可基于现有的测绘地图，在原始地图上进行测绘区域的标定，选取特征点进行实况锚定，并对测绘机制定初步的航线，具体步骤的：
基于原始地图，将原始地图上载至控制中心，在原始地图上匹配所划定测绘区域，根据每个测绘机的测绘范围制定基于平面的所述测绘区域的预航线；
依次对测绘机进行编号，将每个测绘机的预航线与测绘机的编号进行关联绑定；
无人机群组的测绘机对测绘区域内进行正射投影航拍测绘，多个测绘机的航拍数据进行边界特征识别、融合。
本发明的实施例中，测绘机可采用正射投影进行航拍测绘，基于原始地图，控制中心可进行基于俯瞰平面的航线制定，根据每个测绘机的测绘范围进行航线以及测绘范围进行划分，使得整个机群按照制定的航线进行航拍测绘时，可为完成对整个测绘区域的测绘数据的采集。
可以对测绘机进行编号，并将测绘机的预航线与编号关联，可在控制中心上体现出航线与原始地图的相对位置关系，进一步的，可与实况特征点进行对比确定，从而在现实地形中确定航线的位置。
可以理解的是，预航线与特征点的相对位置具备唯一性。预航线的边界应包括特征融合区域，从而便于多个测绘机之间的航拍数据进行边界特征识别、融合，形成完整的测绘数据。
本发明的实施例中，对于特征点的选取，可进行人工设置，也可直接选取实况地貌中的特征点，便于计算相对位置的数据即可。进一步的，在原始地图的数据化过程中，特征点同步进行，使得各预航线与所划定的测绘区域之间始终存在明确的关联。
步骤S102：通过引导机遥测整个测绘区域，搭建区域框架并标识重点区块，将所有预航线上载至引导机并与区域框架匹配。
本发明的实施例中，引导机位于高空，具备对未知地形进行遥感测绘的基础条件，因此，引导机可搭载遥感设备，联合整个引导机组对测绘区域进行遥感测绘，获取低精度、粗略的遥感数据即可，以便于建立基于实况的区域框架，再通过低空的测绘机，对区域框架进行精确的“填充”，从而将测绘区域的实况地貌精确体现。
可以理解的是，当地形地貌变化不大时，也可通过上传既有的测绘区域的历史数据，建立基于实况的区域框架，再通过测绘机对区域框架进行数据补充；当地形地貌变化较大时，既有历史数据不具备参考性时，则可通过高空遥感获取实况地形地貌的数据。地形地貌的变化程度可由人工进行判定。
本发明的实施例中，基于搭建区域框架的数据，可在区域框架上进行区块的划分，标识出重点区块、普通区块，区域框架在搭建完成之后，可将作为边界锚定的特征点一一还原，从而将预航线上载至区域框架，预航线所涵盖、路径的区块均可清晰、明了的体现。搭建区域框架具体步骤包括：
基于实况的测绘区域，所述控制中心通过所述引导机对整个测绘区域进行高空遥感，从而获取粗略的遥感测绘数据，根据所述遥感测绘数据搭建基于实况的测绘区域的区域框架；
将所述区域框架基于平面进行区块分割，根据既有的典型地貌模型表征每个区块的地貌复杂程度，形成判定值；
预定义地貌阈值，依次对比所述区域框架内的每一个区块的判定值；
当所述判定值超过地貌阈值时，则将该区块标识为重点区块；
当所述判定值超过地貌阈值时；则将该区块标识为一级区块；
获取每条预航线的位置信息，将所述预航线对位匹配至所述区域框架中，从而确定每条预航线所覆盖的区块属性；
所述一级区块由单个测绘机进行独立航拍测绘时，统计、计算多次测绘所耗时长，从而形成标准耗时范围。
本发明的实施例中，区域框架可以是基于平面的，再由测绘机进行实况确认、匹配，从而形成立体化的测绘数据。基于平面的区域框架，其内部组成部分越多，可认为其地貌地形越复杂，正对单个区块的测绘所耗时也就越长，形成立体化的辅助测绘数据也就越多。可根据复杂程度生成判定值，以衡量每个区块内的地貌复杂程度，以便于区块的属性划分。
可以理解的是，在对基于平面的区域框架进行区块的划分时，可将同属性的区块直接同化，以区域生长的方式进行扩大，从而确定大面积的区块属性。针对重点区块，位于重点区块之间的一级区块则可覆盖其属性，可设置离散阈值，以限制重点区块的生长跨度、范围。
在进行大面积的区块属性融合之后，原区块的属性予以保留，形成低层数据，基于预航线的涵盖范围，每个原区块均为一个阶段性测绘作业。
可针对一级区块进行测绘，由单个测绘机进行独立航拍测绘，统计、计算多次测绘所耗时长，剔除无效数据之后，可形成标准耗时范围。可以理解的是，可同时采用多个测绘机对不同的一级区块进行测绘，以确保标准耗时范围的普适性。在剔除无效数据时，可进行人工剔除。
本发明的实施例中，对于普通区块可定义为一级区块，当测绘机在对一级区块进行航拍测绘时，可计算其测绘所耗时长，当所耗时长超出标准耗时范围时，可将当前一级区块变更为重点区块。
步骤S103：当某个测绘机按照预航线率先到达重点区块时，引导机向临近测绘机的同位、后位时序的测绘机发出介入请求，将所有响应介入请求的测绘机划入到多机排查群组。
本发明的实施例中，引导机对测绘机应具备介入控制的权限，可在起飞阶段进行权限划分的检查，由引导机组对测绘机组进行起飞引导，控制中心则处于监控状态。因此在测绘机按照预航线进行航拍测绘之前，还应进行测绘机的引导起飞检测，具体步骤包括：
由引导机依次控制试飞本次编号中的测绘机，引导测绘机依次飞至各自的预航线的起始点；
所述测绘机依次起飞；在预航线的起点则同时进行航行。
可以理解的是，每个测绘机均与引导机直接进行数据交换，所述引导机之间数据同步。在进行检测时，可由引导机组内的引导机依次进行飞行引导，具体的，作为一种引导方式，引导机可以广播的形式下发指令对各个编号的独立指令，对应编号的测绘机仅响应对应的指令；作为另一种引导方式，引导机在进行切换时，前一个控制单位可下发悬停待机指令，等待下一个控制单位的介入指令，以实现平稳过渡。
在进行起飞阶段，进行介入引导的试行操作，可确保后续介入引导的可实施性，能够在可控范围内进行及时检修，避免后续控制权限紊乱造成不必要的损失。
本发明的实施例中，基于每个原始区块的判定值，同规格的测绘机在对不同判定值的区块进行测绘时，所耗时长不一，因此，每个预航线上的测绘机的测绘进度可能不相同，存在差异。在测绘机按照预航线进行航拍测绘时，测绘机的相对位置关系可进行明确的判定，便于出现重点区块时进行测绘机的调用。
本发明的实施例中，测绘机间的先后位置关系的判定应包括前置条件：同位时区的划分以及测绘机间的时序判定标准。
同位时区的划分，具体步骤包括：
根据所述标准耗时范围的中值预定义同位差的数值；
在区域框架上从预航线的起始位置开始每间隔一个同位差的距离划分一条同位线，依次形成阶梯式的同位时区；
获取每个测绘机在其预航线上的航行距离，从而判断整个航线上的测绘机的时序。
本发明的同位时区划分中，同位差的数值可以为中值的倍数关系，同位时区之间的跨度则可根据实际情况进行调整。可以理解的是，标准耗时范围是基于原始区块的进行测绘的，原始区块是基于平面的区域框架进行划分的，因此，原始区块面积可相同。可将标准耗时范围的中值与原始区块沿预航线的走向上的距离进行关联，从而确定一个中值所对应的距离的在预航线上的跨度值，再将倍数化的同位差的数值转化标识出各预航线上的同位线。
可以理解的是，同位线呈阶梯式沿预航线递进向前，两条同位线之间形成一个同位时区，处于一个同位时区内的测绘机，则可认为其处于相同的时序。
基于同时起飞的测绘机，测绘机间的时序判定定义为：
以某个测绘机所处的同位时区为标准，进行定义同位时序、后位时序、先位时序，具体为：
当某个测绘机与临近的测绘机处于同一个同位时区时，则将临近的测绘机定义为同位时序；
当某个测绘机的同位时区高于临近的测绘机的同位时区时，则将临近的测绘机定义为后位时序；
当某个测绘机的同位时区低于临近的测绘机的同位时区时，则将临近的测绘机定义为先位时序。
本发明的实施例中，基于实况的区域框架，每个预航线上的区块的地貌复杂程度不同，测绘机同时起飞之后，其工作进度不一，随着时间的变化，各测绘机分处于不同的时区，测绘机之间也出现了先后的位置关系。基于预航线的航行距离，可确定相对时序关系，当临近的预航线上存在重点区块时，同位时序、后位时序的测绘机可进行顺位调用。
本发明的实施例中，临近概念包括相邻的测绘机以及两侧的测绘机的边界扩展。对于临近测绘机的调用，可进行边界扩展，即，当相邻的测绘机不能被调用时，可将该测绘机的远端相邻的测绘机划入临近概念范围内。边界扩展的次数可根据测绘机群的数量进行调整，次数一般不大于三。
本发明的实施例中，处于预航线起点的测绘机同时沿预航线进行航行，当某个测绘机按照预航线率先达到重点区块时，引导机向临近该测绘机的同位、后位时序的测绘机发出介入请求，所有响应介入请求的测绘机划入到多机排查群组，具体步骤包括：
获取重点区块上所跨越的预航线，当某个预航线上的测绘机率先到达该重点区块时，获取当前预航线的临近预航线上的测绘机的时序；
所述引导机向临近该测绘机的同位时序、后位时序的测绘机发出请求信息；
当处于该测绘机的同位时序、后位时序的测绘机不属于任意一个多级排查群组时，响应所述请求信息；
获取所有响应所述请求信息的测绘机中处于同位时序的测绘机的编号及数量，下发介入信息；
当上述编号中的测绘机完成阶段性的作业之后，响应所述介入信息；
将所有响应所述介入信息的测绘机划入至多级排查群组，调用引导机与多级排查群组进行绑定。
本发明的实施例中，当某个测绘机率先到达重点区块之后，引导机则开始进行对临近航线上的测绘机的调用，调用可分为请求和介入两个过程。在一次区域测绘中，多机排查群组可能存在多个，为使多个群组之间不出现重复调用，可针对同位、后位时序的测绘机发出请求信息，以确定测绘机是否处于被调用状态，若未被调用则响应请求信息；被调用则不响应。然后，对响应请求信息的测绘机下发介入信息，以确定是否立即进行介入，测绘机在各自预航线上接收到介入信息时，以原始区块为单位的阶段性作业完成之后，则响应介入信息。
可以理解的是，在响应请求信息时，即可对当前原始区块的阶段性作业进行标定，以完成本次阶段性作业之后作为暂停点。
本发明的实施例中，当确定多级排查群组之后，可调用临近的引导机与之关联绑定，针对当前重点区块进行引导作业，使得多机排查群组具备独立的引导控制信号，在完成当前重点区块的测绘作业之后，能够通过引导机间的数据中转/中继功能与其他测绘机不产生信号脱节。
本发明的实施例中，当响应请求信息的测绘机的数量为零时，可向先位时序的测绘机发出请求信息，对先位时序的测绘机进行逆位调用。
步骤S104：引导机介入引导多机排查群组内的测绘机运行至重点区块，对重点区块进行排查测绘，当完成当前重点区块的排查测绘之后，解散对应的多机排查群组，所有组内的测绘机返回执行各自预航线的后续部分。
本发明的实施例中，当确定多级排查群组的成员之后，可由关联引导机对组内成员进行介入引导。对于同位时序的测绘机，可进行快速介入引导，对于后位时序的测绘机，则需要等待，因此，可将组内成员状态进行细分为可快速直接调用的介入机以及需要等待调用的等待机，并调用介入机直接开始多机排查测绘作业，具体步骤包括：
标记率先到达当前重点区块的测绘机所处的同位时区，定义为介入时区；
获取多机排查群组中处于同位时序的测绘机，定义为介入机；获取多机排查群组中处于后位时序的测绘机，定义为等待机；当所述等待机进入至所述介入时区时，变更其类型为介入机；
获取多级排查群组内介入机的数量，所述引导机对所述介入机直接进行介入引导，对全部介入机下发预航线的暂停指令，同时获取引导控制权，引导所述介入机运行至所述重点区块，对该重点区块进行排查测绘；
当完成当前重点区块的排查测绘之后，变更当前重点区块的标识为二级区块，后位时序的测绘机在达到所述二级区块时，不触发介入请求；
解散当前重点区块所对应的多机排查群组，所述引导机将所有当前介入机引导至预航线暂停的起点，下发后续预航线的重启指令；
所述多机排查群组内的等待机则直接变更为无群组状态，不响应后续预航线的重启指令。
本发明的实施例中，二级区块可以相对于原始区块所保留的低层数据进行修改，当重点区块的属性变更为二级区块时，后位时序的测绘机再运行至此处时，则不需要触发引导机的介入请求，同时可减轻后位时序的测绘机的部分作业量。
当完成本次重点区块的数据采集之后，对应的群组应予以解散，同时关联引导机可将组内的介入机引导至预航线的暂停起点，可继续沿预航线执行原定测绘任务。对于未达到的等待机，则可直接变更其状态至无群组状态，沿既定的预航线进行航行即可，不需要响应后续预航线的重启指令。
可以理解的是，对于中途达到介入时区的等待机，可变更其属性为介入机，并对其分配测绘任务，与原有的介入机共同完成测绘。可以理解的是，中途到达的等待机所分配的测绘任务可以为原有的介入机中任务量最大的测绘机的任务的截取段，以减轻整体任务压力。
本发明的实施例中，在进行排查测绘时，对于重点区块的复杂程度仅处于预估状态，实际测绘数据可能较大，被调用的测绘机可将测绘数据统一上传至群组所关联的引导机，可由引导机或者控制中心进行整理，对重点区块进行轮廓构建、方位确定。排查测绘具体步骤包括：
将当前重点区块所对应的多机排查群组绑定的引导机调用至所述重点区块，并引导已响应的介入机运行至所述重点区块；
所述介入机均匀分布至当前重点区块的周围，对当前重点区块进行轮廓构建、方位确定；
由所述多机排查群组绑定的引导机对当前重点区块测绘数据进行独立上传，不占用所述多机排查群组内的测绘机的内存空间。
可以理解的是，多个介入机可分布至重点区块的周围，对其进行数据采集，最终汇聚至引导机，若当前引导机无相应数据处理能力，则上传至控制信息，由控制中心进行轮廓构建、方位确定；若当前引导机具备相应的数据处理能力，则可由引导机直接进行轮廓构建、方位确定，以减轻控制中心的负载。
本发明的实施例中，当进行逆位调用时，先位时序的测绘机均为等待机，等待先位时序的测绘机沿预航线返回至介入时区即可。完成之后，沿预航线依次返还先位时序的测绘机。可以理解的是，先位时序的测绘机在返回、返还过程中，不对已测绘的区域进行二次测绘。
实施例二
根据本发明的第二方面，提供了一种无人机群组联动测绘的航线介入引导方法及装置。如图2所示，为无人机群组联动测绘的航线介入引导装置的模块化框图，包括：
航线定制模块11：划定无人机群的测绘区域，无人机群中包括引导机、测绘机，根据测绘区域定制每个测绘机的预航线；
框架构建模块12：通过引导机遥测整个测绘区域，搭建区域框架并标识重点区块，将所有预航线上载至引导机并与区域框架匹配；
群组划分模块13：当某个测绘机按照预航线率先到达重点区块时，引导机向临近该测绘机的同位、后位时序的测绘机发出介入请求，将所有响应介入请求的测绘机划入到多机排查群组；
介入引导模块14：引导机介入引导多机排查群组内的测绘机运行至重点区块，对重点区块进行排查测绘，当完成当前重点区块的排查测绘之后，解散对应的多机排查群组，所有组内的测绘机返回执行各自预航线的后续部分。
可以理解的是，本发明实施例提供的装置均适用于实施例一所述的方法，各个模块的具体功能可参照上述方法流程，此处不再赘述。
实施例三
本发明实施例提供的一种无人机，用于实现实施例一所述的方法。图3是本发明实施例提供的一种无人机的电子结构示意图。无人机可以包括：至少一个中央处理器，至少一个网络接口，控制接口，存储器，至少一个通信总线。
其中，通信总线用于实现各组件之间的连接通信，信息交互。
其中，网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如Wi-Fi接口)。
其中，控制接口用于根据指令输出控制操作。
其中，中央处理器可以包括一个或者多个处理核心。中央处理器利用各种接口和线路连接整个终端内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器内的数据，根据实施例一所述的方法执行终端的各种功能和处理数据。
其中，存储器可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选的，该存储器包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述实施例一的方法等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述实施例一所述的方法。其中，计算机可读存储介质可以包括但不限于任何类型的盘，包括软盘、光盘、DVD、CD-ROM、微型驱动器以及磁光盘、ROM、RAM、EPROM、EEPROM、DRAM、VRAM、闪速存储器设备、磁卡或光卡、纳米系统(包括分子存储器IC)，或适合于存储指令和/或数据的任何类型的媒介或设备。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述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单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以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器中。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全部或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器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通进程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取器(Random AccessMemory，RAM)、磁盘或光盘等。
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，从而使得包含一系列要素的过程、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。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施例只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种无人机群组联动测绘的航线介入引导方法及装置，其特征在于，包括：
划定无人机群的测绘区域，所述无人机群中包括引导机、测绘机，根据所述测绘区域定制每个测绘机的预航线；
通过所述引导机遥测整个测绘区域，搭建区域框架并标识重点区块，将所有预航线上载至所述引导机并与所述区域框架匹配；
当某个测绘机按照所述预航线率先到达所述重点区块时，所述引导机向临近该测绘机的同位、后位时序的测绘机发出介入请求，将所有响应所述介入请求的测绘机划入到多机排查群组；
所述引导机介入引导所述多机排查群组内的测绘机运行至所述重点区块，对所述重点区块进行排查测绘，当完成当前重点区块的排查测绘之后，解散对应的多机排查群组，所有组内的测绘机返回执行各自预航线的后续部分。
2.根据权利要求1所述的一种无人机群组联动测绘的航线介入引导方法及装置，其特征在于，还包括控制中心，所述引导机、测绘机均可与所述控制中心进行数据交换；所述引导机可对所述测绘机的数据进行中转/中继；所述引导机为高空无人机，所述测绘机为低空无人机；
划定无人机群的测绘区域，所述无人机群中包括引导机、测绘机，根据所述测绘区域定制每个测绘机的预航线，具体包括：
基于原始地图，将原始地图上载至控制中心，在原始地图上匹配所划定测绘区域，根据每个测绘机的测绘范围制定基于平面的所述测绘区域的预航线；
依次对测绘机进行编号，将每个测绘机的预航线与测绘机的编号进行关联绑定；
无人机群组的测绘机对测绘区域内进行正射投影航拍测绘，多个测绘机的航拍数据进行边界特征识别、融合。
3.根据权利要求2所述的一种无人机群组联动测绘的航线介入引导方法及装置，其特征在于，通过所述引导机遥测整个测绘区域，搭建区域框架并标识重点区块，将所有预航线上载至所述引导机并与所述区域框架匹配，具体包括：
基于实况的测绘区域，所述控制中心通过所述引导机对整个测绘区域进行高空遥感，从而获取粗略的遥感测绘数据，根据所述遥感测绘数据搭建基于实况的测绘区域的区域框架；
将所述区域框架基于平面进行区块分割，根据既有的典型地貌模型表征每个区块的地貌复杂程度，形成判定值；
预定义地貌阈值，依次对比所述区域框架内的每一个区块的判定值；
当所述判定值超过地貌阈值时，则将该区块标识为重点区块；
当所述判定值超过地貌阈值时；则将该区块标识为一级区块；
获取每条预航线的位置信息，将所述预航线对位匹配至所述区域框架中，从而确定每条预航线所覆盖的区块属性；
所述一级区块由单个测绘机进行独立航拍测绘时，统计、计算多次测绘所耗时长，从而形成标准耗时范围。
4.根据权利要求3所述的一种无人机群组联动测绘的航线介入引导方法及装置，其特征在于，所述测绘机按照预航线进行航拍测绘时：
根据所述标准耗时范围的中值预定义同位差的数值；
在区域框架上从预航线的起始位置开始每间隔一个同位差的距离划分一条同位线，依次形成阶梯式的同位时区；
获取每个测绘机在其预航线上的航行距离，从而判断整个航线上的测绘机的时序；
基于同时起飞的测绘机，以某个测绘机所处的同位时区为标准定义同位时序、后位时序、先位时序，具体为：
当某个测绘机与临近的测绘机处于同一个同位时区时，则将临近的测绘机定义为同位时序；
当某个测绘机的同位时区高于临近的测绘机的同位时区时，则将临近的测绘机定义为后位时序；
当某个测绘机的同位时区低于临近的测绘机的同位时区时，则将临近的测绘机定义为先位时序。
5.根据权利要求4所述的一种无人机群组联动测绘的航线介入引导方法及装置，其特征在于，当某个测绘机按照所述预航线率先到达所述重点区块时，所述引导机向临近该测绘机的同位、后位时序的测绘机发出介入请求，所有响应所述介入请求的测绘机划入到多机排查群组，具体包括：
获取重点区块上所跨越的预航线，当某个预航线上的测绘机率先到达该重点区块时，获取当前预航线的临近预航线上的测绘机的时序；
所述引导机向临近该测绘机的同位时序、后位时序的测绘机发出请求信息；
当处于该测绘机的同位时序、后位时序的测绘机不属于任意一个多级排查群组时，响应所述请求信息；
获取所有响应所述请求信息的测绘机中处于同位时序的测绘机的编号及数量，下发介入信息；
当上述编号中的测绘机完成阶段性的作业之后，响应所述介入信息；
将所有响应所述介入信息的测绘机划入至多级排查群组，调用引导机与多级排查群组进行绑定。
6.根据权利要求5所述的一种无人机群组联动测绘的航线介入引导方法及装置，其特征在于，所述引导机介入引导所述多机排查群组内的测绘机运行至所述重点区块，对所述重点区块进行排查测绘，当完成当前重点区块的排查测绘之后，解散对应的多机排查群组，所有组内的测绘机返回执行各自预航线的后续部分，具体包括：
标记率先到达当前重点区块的测绘机所处的同位时区，定义为介入时区；
获取多机排查群组中处于同位时序的测绘机，定义为介入机；获取多机排查群组中处于后位时序的测绘机，定义为等待机；当所述等待机进入至所述介入时区时，变更其类型为介入机；
获取多级排查群组内介入机的数量，所述引导机对所述介入机直接进行介入引导，对全部介入机下发预航线的暂停指令，同时获取引导控制权，引导所述介入机运行至所述重点区块，对该重点区块进行排查测绘；
当完成当前重点区块的排查测绘之后，变更当前重点区块的标识为二级区块，后位时序的测绘机在达到所述二级区块时，不触发介入请求；
解散当前重点区块所对应的多机排查群组，所述引导机将所有当前介入机引导至预航线暂停的起点，下发后续预航线的重启指令；
所述多机排查群组内的等待机则直接变更为无群组状态，不响应后续预航线的重启指令。
7.根据权利要求6所述的一种无人机群组联动测绘的航线介入引导方法及装置，其特征在于，所述排查测绘具体包括：
将当前重点区块所对应的多机排查群组绑定的引导机调用至所述重点区块，并引导已响应的介入机运行至所述重点区块；
所述介入机均匀分布至当前重点区块的周围，对当前重点区块进行轮廓构建、方位确定；
由所述多机排查群组绑定的引导机对当前重点区块测绘数据进行独立上传，不占用所述多机排查群组内的测绘机的内存空间。
8.一种无人机群组联动测绘的航线介入引导方法及装置，其特征在于，包括：
航线定制模块：划定无人机群的测绘区域，无人机群中包括引导机、测绘机，根据测绘区域定制每个测绘机的预航线；
框架构建模块：通过引导机遥测整个测绘区域，搭建区域框架并标识重点区块，将所有预航线上载至引导机并与区域框架匹配；
群组划分模块：当某个测绘机按照预航线率先到达重点区块时，引导机向临近该测绘机的同位、后位时序的测绘机发出介入请求，将所有响应介入请求的测绘机划入到多机排查群组；
介入引导模块：引导机介入引导多机排查群组内的测绘机运行至重点区块，对重点区块进行排查测绘，当完成当前重点区块的排查测绘之后，解散对应的多机排查群组，所有组内的测绘机返回执行各自预航线的后续部分。
9.一种无人机，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，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任一项所述一种无人机群组联动测绘的航线介入引导方法及装置的步骤。
10.一种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任一种无人机群组联动测绘的航线介入引导方法及装置的步骤。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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