CN113874804A - 无人飞行器的限高方法、装置、无人飞行器及存储介质 - Google Patents
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Abstract
无人飞行器的限高方法、装置、无人飞行器及存储介质，其中，该方法包括：获取飞行航线数据，飞行航线数据包括多个航点的航点高度；根据多个航点的航点高度确定无人飞行器在根据飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度，其中，限飞高度是相对于限飞参考点的高度。该方法可以根据飞行航线数据中多个航点的航点高度，动态确定无人飞行器的限飞高度，既能实现无人飞行器在执行飞行航线任务时的安全高度需求，又能避免因触发限高导致的飞行航线任务失败，从而提高无人飞行器在执行飞行航线任务时的作业效率。
Description
技术领域
本申请涉及电子技术领域，尤其涉及无人飞行器的限高方法、装置、无人飞行器及存储介质。
背景技术
随着用户消费的逐渐升级，无人飞行器可应用于植保领域，例如无人飞行器可以执行果树作业。在无人飞行器执行果树作业过程中，为了确保作业任务的有效进行，通常会对无人飞行器的飞行高度进行限制。例如，无人飞行器可以实时采集无人飞行器相对下方障碍物的高度，当该高度大于限飞高度时，无人飞行器触发限高操作，例如中止本次作业任务。但是在上述方案中，由于限飞高度是预先设定的固定值，如果无人飞行器飞行至多棵果树的间隙，无人飞行器采集到的无人飞行器相对下方障碍物的高度即无人飞行器相对地面的高度，通常果树较高，那么无人飞行器相对地面的高度就会大于限飞高度，从而触发限高操作，影响了作业任务的作业效率。
发明内容
本申请实施例提供了无人飞行器的限高方法、装置、无人飞行器及存储介质，可以根据飞行航线数据中多个航点的航点高度，动态确定无人飞行器的限飞高度，既能实现无人飞行器在执行飞行航线任务时的安全高度需求，又能避免因触发限高导致的飞行航线任务失败，从而提高无人飞行器在执行飞行航线任务时的作业效率。
第一方面，本申请实施例提供了一种无人飞行器的限高方法，所述方法包括：
获取飞行航线数据，所述飞行航线数据包括多个航点的航点高度；
根据所述多个航点的航点高度确定所述无人飞行器在根据所述飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度，其中，所述限飞高度是相对于限飞参考点的高度。
第二方面，本申请实施例提供了一种无人飞行器的限高装置，所述装置包括：
存储器，用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令；
处理器，调用所述程序指令，用于执行如下步骤：
获取飞行航线数据，所述飞行航线数据包括多个航点的航点高度；
根据所述多个航点的航点高度确定在无人飞行器根据所述飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度，其中，所述限飞高度是相对于限飞参考点的高度。
第三方面，本申请实施例提供了一种无人飞行器，所述无人飞行器包括：
机身；
设置在机身上的动力系统，用于提供飞行动力；
如第二方面所述的无人飞行器的限高装置。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被执行时实现上述第一方面所述的无人飞行器的限高方法。
本申请实施例中，通过获取飞行航线数据，根据飞行航线数据所包含的多个航点的航点高度确定无人飞行器在根据飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度的方式，可实现限飞高度的动态确定。由于限飞高度是根据飞行航线数据所包含的多个航点的航点高度确定的，那么可避免无人飞行器在执行飞行航线任务时的飞行高度较低导致无人飞行器的机身与作业对象发生碰撞，从而实现无人飞行器在执行飞行航线任务时的安全高度需求。另外，由于限飞高度是根据飞行航线数据所包含的多个航点的航点高度确定的，且限飞高度是相对于限飞参考点的高度，那么可避免因无人飞行器飞行至两个作业对象之间，或者无人飞行器下方为低洼地面等场景时触发限高操作导致的飞行航线任务失败。基于此，本申请实施例可提高无人飞行器在执行飞行航线任务时的作业效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种无人飞行器的场景示意图；
图2是本申请实施例提供的一种无人飞行器的限高方法的流程示意图；
图3是本申请实施例提供的另一种无人飞行器的场景示意图；
图4是本申请实施例提供的另一种无人飞行器的限高方法的流程示意图；
图5是本申请实施例提供的一种无人飞行器的限高装置的结构示意图；
图6是本申请实施例提供的一种无人飞行器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
无人飞行器可以称为无人机(Unmanned Aerial Vehicle/Drones，UAV)，指的是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。无人飞行器可以包括无人固定翼飞机、无人垂直起降飞机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。
为了便于理解本申请实施例提供的一种无人飞行器的限高方法、装置、无人飞行器及存储介质，本申请实施例先对无人飞行器的重要组成部件进行简要介绍。无人飞行器可以包括传感器。传感器可以用于采集传感数据，传感数据用于确定无人飞行器的飞行高度。具体的，传感器可以包括全球定位系统(Global Positioning System，GPS)定位模块，实时动态(Real-Time Kinematic，RTK)测量仪器，气压传感器，激光传感器，超声波传感器中的一种或多种。
请参见图1，图1是本申请实施例提供的一种示例性的飞行航线数据的示意图。在无人飞行器执行飞行航线任务之前，无人飞行器可以获取飞行航线数据，其中飞行航线数据至少可以包括多个航点的航点高度。例如，假设飞行航线任务为果树作业任务，那么航点可以为果树所处位置点，航点高度可以为果树的高度。无人飞行器可以根据多个航点的航点高度确定无人飞行器在根据飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度。
示例性的，果树作业任务可以为无人飞行器对果园中的果树浇水或喷洒农药等，或者对果园中的果树进行监控等，具体不受本申请实施例的限定。
可以说明的是，本申请实施例中的飞行航线任务包含但不限定于果树作业任务，还可以是无人飞行器的飞行高度变化较大的航线作业任务，例如电力巡线任务等。假设飞行航线任务为电力巡线任务，那么航点可以为电杆或电塔，航点高度可以为电杆或电塔的高度。
基于图1，请参见图2，图2是本申请实施例提供的一种无人飞行器的限高方法的流程示意图，该无人飞行器的限高方法可以包括以下步骤S201以及S202：
步骤S201：获取飞行航线数据，飞行航线数据包括多个航点的航点高度。
其中，飞行航线数据可以包括多个航点的航点信息，航点信息可以包括航点的二维坐标(例如经度和纬度)，和航点高度。在某些实施例中，航点信息还可以包括航点的工作任务指令(例如拍照、录像或喷洒等工作任务指令)。
其中，航点的航点高度可以为航点相对地面的相对高度，或者航点的海拔高度，具体可以由用户设置。在一示例性场景中，如果无人飞行器根据该飞行航线数据在山地执行飞行航线任务，那么用户可以将航点高度设置为航点的海拔高度。如果无人飞行器根据该飞行航线数据在平原执行飞行航线任务，那么用户可以将航点高度设置为航点相对地面的相对高度，或者航点的海拔高度。在另一示例性的场景中，航点高度是预先设置好的，无需用户设置，例如航点的航点高度默认为是该航点的海拔高度。
示例性的，无人飞行器获取飞行航线数据的方式可以有如下多种：
一、用户在控制终端的用户界面对历史任务进行编辑操作，控制终端检测到用户的编辑操作时，获取用户输入的编辑信息。控制终端按照预设的规则协议，基于历史任务和编辑信息生成无人飞行器的飞行航线数据，并将该飞行航线数据发送给无人飞行器。其中，历史任务可以是控制终端在地面控制端的本地存储器中获取的，也可以是控制终端从无人飞行器中获取的，也可以是控制终端通过互联网下载的，具体不受本申请实施例的限制。
二、用户在控制终端的用户界面进行无人飞行器的飞行航线数据的配置操作，例如配置多个航点，以及各个航点的航点信息。控制终端检测到用户的配置操作时，获取用户输入的各个航点及其航点信息，按照预设的规则协议，基于各个航点及其航点信息生成无人飞行器的飞行航线数据，并将该飞行航线数据发送给无人飞行器。
三、控制终端可以获取预先生成的测绘结果，基于测绘结果生成无人飞行器的飞行航线数据，并将该飞行航线数据发送给无人飞行器。例如，控制终端可以基于三维建图应用和测绘结果，对作业场景进行重建、识别和规划，生成无人飞行器的飞行航线数据。
步骤S202：根据多个航点的航点高度确定无人飞行器在根据飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度，其中，限飞高度是相对于限飞参考点的高度。
其中，限飞参考点可以包括无人飞行器的起飞位置点、无人飞行器的开机位置点或者由无人飞行器的用户指示的位置点。
在一种实现方式中，无人飞行器可以根据多个航点的航点高度确定多个航点中航点高度最大的航点，然后根据航点高度最大的航点的航点高度确定限飞高度。
示例性的，无人飞行器根据航点高度最大的航点的航点高度确定限飞高度的方式可以包括如下多种：
一、无人飞行器可以根据航点高度最大的航点的航点高度和限飞参考点的高度，确定航点高度最大的航点相对限飞参考点的第二相对高度，然后根据第二相对高度确定限飞高度。
例如，无人飞行器可以直接将该第二相对高度确定为限飞高度。
又如，无人飞行器可以获取第一安全高度余量，然后将第一安全高度余量和第二相对高度之和确定为限飞高度。第一安全高度余量可以为预设的高度，举例来说，第一安全高度余量可以是根据经验设置的，或者是在无人飞行器出厂时设置的，或者是无人飞行器的用户基于飞行航线数据对应的场景设置的。例如无人飞行器根据飞行航线数据执行的飞行航线任务为果树作业任务，那么该飞行航线数据对应的场景为果树作业任务所作业的果园。又如无人飞行器根据飞行航线数据执行的飞行航线任务为山地作业任务，那么该飞行航线数据对应的场景为山地作业任务所作业的山地，等等。在某些实施例中，无人飞行器可以根据作业对象的类型确定所述第一安全高度余量。例如，所述作业对象的类型是果树时的第一安全高度余量可以不同于所述作业对象的类型是电塔时的第一安全高度余量。
二、无人飞行器可以判断航点高度最大的航点的航点高度是否大于或等于限飞参考点的高度，当航点高度最大的航点的航点高度大于或等于限飞参考点的高度时，无人飞行器可以根据航点高度最大的航点的航点高度确定所述限飞高度。当航点高度最大的航点的航点高度小于限飞参考点的高度时，无人飞行器可以根据限飞参考点的高度确定限飞高度。
在一种实现方式中，无人飞行器可以将飞行航线数据所包含的各个航点的航点高度分别和限飞参考点的高度进行比较，当存在至少一个航点的航点高度大于或等于限飞参考点的高度时，无人飞行器可以据航点高度最大的航点的航点高度确定所述限飞高度。当所有航点的航点高度均小于限飞参考点的高度时，无人飞行器可以根据限飞参考点的高度确定限飞高度。
例如，无人飞行器可以直接将该限飞参考点的高度确定为限飞高度。
又如，无人飞行器可以获取第二安全高度余量，然后将第二安全高度余量和限飞参考点的高度之和确定为限飞高度。第二安全高度余量可以为预设的高度，举例来说，第二安全高度余量可以是根据经验设置的，或者是在无人飞行器出厂时设置的，或者是无人飞行器的用户基于飞行航线数据对应的场景设置的。例如无人飞行器根据飞行航线数据执行的飞行航线任务为果树作业任务，那么该飞行航线数据对应的场景为果树作业任务所作业的果园。又如无人飞行器根据飞行航线数据执行的飞行航线任务为山地作业任务，那么该飞行航线数据对应的场景为山地作业任务所作业的山地，等等。在某些实施例中，无人飞行器可以根据作业对象的类型确定所述第二安全高度余量。例如，所述作业对象的类型是果树时的第二安全高度余量可以不同于所述作业对象的类型是电塔时的第二安全高度余量。
在一种实现方式中，无人飞行器可以判断是否满足预设条件，当满足预设条件时，根据多个航点的航点高度确定无人飞行器在根据飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度。当不满足预设条件时，无人飞行器可以将本地存储的默认限飞高度确定为无人飞行器在根据飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度。在该实施例中，无人飞行器只有在满足预设条件时，才根据多个航点的航点高度确定无人飞行器在根据飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度，可提高飞行航线任务的作业效率。
示例性的，满足预设条件可以包括以下至少一种：
1)多个航点中各个航点与无人飞行器的返航点或者限飞参考点之间的距离小于或等于预设距离阈值。
例如，飞行航线数据所包含的各个航点与无人飞行器的返航点之间的距离均小于或等于预设距离阈值。又如，飞行航线数据所包含的各个航点与限飞参考点之间的距离均小于或等于预设距离阈值。
其中，航点与返航点之间的距离可以为直线距离或者水平距离。同理，航点与限飞参考点之间的距离可以为直线距离或水平距离。预设距离阈值可以是根据经验设置的，或者是在无人飞行器出厂时设置的，或者是无人飞行器的用户设置的。
2)无人飞行器为预设飞行器类型的无人飞行器。
例如，如果无人飞行器根据飞行航线数据执行的飞行航线任务为果树作业任务，那么只有飞行器类型为植保类型的无人飞行器才具备执行果树作业任务的能力。为了提高作业效率，无人飞行器在根据多个航点的航点高度确定无人飞行器在根据飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度之前，可以获取该无人飞行器的飞行器类型，当该无人飞行器的飞行器类型为植保类型时，无人飞行器可以根据多个航点的航点高度确定无人飞行器在根据飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度。在本申请实施例中，预设飞行器类型可以为植保类型。
又如，如果无人飞行器根据飞行航线数据执行的飞行航线任务为电力巡线任务，那么只有飞行器类型为电力巡线类型的无人飞行器才具备执行电力巡线任务的能力。为了提高作业效率，无人飞行器在根据多个航点的航点高度确定无人飞行器在根据飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度之前，可以获取该无人飞行器的飞行器类型，当该无人飞行器的飞行器类型为电力巡线类型时，无人飞行器可以根据多个航点的航点高度确定无人飞行器在根据飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度。在本申请实施例中，预设飞行器类型可以为电力巡线类型。
3)无人飞行器在执行飞行航线任务过程中的作业对象为预设对象类型的对象。
例如，如果无人飞行器根据飞行航线数据执行的飞行航线任务为果树作业任务，那么无人飞行器飞行至需要执行飞行航线任务的区域之后，可以识别该区域中的作业对象是否为树木，当该区域中的作业对象为树木时，无人飞行器可以根据多个航点的航点高度确定无人飞行器在根据飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度。在本申请实施例中，预设对象类型可以为树木类型。
又如，如果无人飞行器根据飞行航线数据执行的飞行航线任务为电力巡线任务，那么无人飞行器飞行至需要执行飞行航线任务的区域之后，可以识别该区域中的作业对象是否为电力杆或电力塔，当该区域中的作业对象为电力杆或电力塔时，无人飞行器可以根据多个航点的航点高度确定无人飞行器在根据飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度。在本申请实施例中，预设对象类型可以为电力杆或电力塔。
其中，无人飞行器识别该区域中的作业对象是否为预设对象类型的对象的方式可以为：无人飞行器飞行至需要执行飞行航线任务的区域上方之后，可以通过拍摄装置或者3D飞行时间(Time of flight，TOF)等传感器采集无人飞行器下方的图像，识别图像中是否存在预设对象类型的对象，当图像中存在预设对象类型的对象时，无人飞行器可以确定该区域中的作业对象为预设对象类型的对象。
在某些实施例中，飞行航线数据可以包括作业对象的类型，无人飞行器可以判断所述作业对象的类型是否为预设对象类型。
4)无人飞行器的最大可飞行高度大于或等于最大航点高度。
不同无人飞行器的最大可飞行高度不尽相同，例如第一无人飞行器的最大可飞行高度为10米(m)，第二无人飞行器的最大可飞行高度为500m，等等。无人飞行器在根据多个航点的航点高度确定无人飞行器在根据飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度之前，可以获取该无人飞行器的最大可飞行高度，当该无人飞行器的最大可飞行高度大于或等于最大航点高度时，表明该无人飞行器在飞行至航点高度最大的航点处时，可以顺利执行对该航点的飞行航线任务，基于此，无人飞行器可以根据多个航点的航点高度确定无人飞行器在根据飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度。当该无人飞行器的最大可飞行高度小于最大航点高度时，表明该无人飞行器在飞行至航点高度最大的航点处时，无法顺利执行对该航点的飞行航线任务，例如无人飞行器的最大可飞行高度为10m，航点高度最大的航点的航点高度为30m，那么无人飞行器在飞行至航点高度最大的航点处时，无法对10m以上的空间进行作业，且在飞离航点高度最大的航点时，机身容易与障碍物相撞。基于此，当该无人飞行器的最大可飞行高度小于最大航点高度时，无人飞行器可以结束本次飞行航线任务，例如控制无人飞行器降落或者返航等。
5)确定无人飞行器的工作模式为预设工作模式。
无人飞行器在根据多个航点的航点高度确定无人飞行器在根据飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度之前，可以获取无人飞行器的工作模式，当无人飞行器的工作模型为预设工作模式时，无人飞行器可以根据多个航点的航点高度确定无人飞行器在根据飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度。当无人飞行器的工作模型不是预设工作模式时，无人飞行器可以将本地存储的默认限飞高度确定为无人飞行器在根据飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度。
举例来说，无人飞行器的工作模式可以包括第一工作模式和第二工作模式，当无人飞行器处于第一工作模式时，无人飞行器的限飞高度是预先设定好的，即本地存储的默认限飞高度，然后无人飞行器可以基于本地存储的默认限飞高度对无人飞行器进行限高。当无人飞行器处于第二工作模式时，无人飞行器的限飞高度是根据多个航点的航点高度确定的，然后无人飞行器可以基于确定得到的限飞高度对无人飞行器进行限高。本申请实施例中的第二工作模式可以为预设工作模式，如果用户需要无人飞行器根据多个航点的航点高度确定无人飞行器在根据飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度，那么用户可以将无人飞行器的工作模式调整为预设工作模式。
将无人飞行器的工作模式调整为预设工作模式的方式可以为：用户点击无人飞行器的预设按键，无人飞行器检测到用户对预设按键的操作之后，将无人飞行器的工作模式调整为预设工作模式。或者，用户通过控制终端向无人飞行器发送工作模式调整指令，无人飞行器响应该工作模式调整指令将无人飞行器的工作模式调整为预设工作模式。
6)确定飞行航线数据指示的飞行航线任务的任务类型为预设任务类型。
飞行航线数据可以包括飞行航线任务的任务类型，无人飞行器获取到飞行航线数据之后，可以判断该飞行航线任务的任务类型是否为预设任务类型，当该飞行航线任务的任务类型为预设任务类型时，无人飞行器可以根据飞行航线数据所包含的多个航点的航点高度确定无人飞行器在根据飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度。当该飞行航线任务的任务类型不是预设任务类型时，无人飞行器可以将本地存储的默认限飞高度确定为无人飞行器在根据飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度。示例性的，预设任务类型可以包括果树作业任务、苗木作业任务或电力巡线任务等。
本申请实施例中，通过获取飞行航线数据，根据飞行航线数据所包含的多个航点的航点高度确定无人飞行器在根据飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度的方式，可实现限飞高度的动态确定。
请参见图3，图3是本申请实施例提供的另一种示例性的飞行航线数据的示意图。在无人飞行器执行飞行航线任务之前，无人飞行器可以获取飞行航线数据，其中飞行航线数据至少可以包括多个航点的航点高度。例如，假设飞行航线任务为果树作业任务，那么航点可以为果树所处位置点，航点高度可以为果树的高度。无人飞行器在根据多个航点的航点高度确定无人飞行器在根据飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度之后，可以根据飞行航线数据执行飞行航线任务。
具体的，无人飞行器在飞行过程中，可以通过距离传感器探测无人飞行器和无人飞行器下方的障碍物之间的距离，当无人飞行器和障碍物之间的距离小于预设距离阈值时，无人飞行器可以控制无人飞行器增大飞行高度，以实现无人飞行器在执行飞行航线任务时的安全高度需求。
另外，无人飞行器在飞行过程中，可以实时获取无人飞行器的飞行高度，根据飞行高度和限飞参考点的高度，确定无人飞行器相对限飞参考点的第一相对高度，当第一相对高度大于或等于限飞高度时，触发无人飞行器的限高操作。由于本申请实施例是将无人飞行器相对限飞参考点的第一相对高度和限飞高度进行比较，那么即使无人飞行器飞行至两个航点的间隙，或者无人飞行器的下方为洼地，也不会触发限高操作，从而影响作业任务的作业效率。基于此，本申请实施例可以提高无人飞行器在执行飞行航线任务时的作业效率。
其中，距离传感器可以包括光学距离传感器、红外距离传感器、气压计、超声波距离传感器或者拍摄装置等。示例性的，距离传感器可以配置于无人飞行器的底部。
其中，无人飞行器的飞行高度可以为无人飞行器相对地面的相对高度，或者无人飞行器的海拔高度。在一示例性场景中，如果无人飞行器在山地执行飞行航线任务，表明无人飞行器的飞行高度变化较大，那么用户可以将无人飞行器的飞行高度设置为无人飞行器的海拔高度。如果无人飞行器在平原执行飞行航线任务，表明无人飞行器的飞行高度变化较小，那么用户可以将无人飞行器的飞行高度设置为无人飞行器相对地面的相对高度，或者无人飞行器的海拔高度。在另一示例性的场景中，无人飞行器的飞行高度是预先设置好的，无需用户设置，例如无人飞行器的飞行高度默认为是无人飞行器的海拔高度。在另一示例性的场景中，如果限飞参考点的高度为海拔高度，那么无人飞行器的飞行高度可以为海拔高度；如果限飞参考点的高度为限飞参考点相对地面的相对高度，那么无人飞行器的飞行高度可以为无人飞行器相对地面的相对高度。
基于图3，请参见图4，图4是本申请实施例提供的另一种无人飞行器的限高方法的流程示意图，该无人飞行器的限高方法可以包括以下步骤S401至S405：
步骤S401：获取飞行航线数据，飞行航线数据包括多个航点的航点高度。
其中，本申请实施例中的步骤S401和上述实施例中的步骤S201相同，具体可以参见上述实施例中步骤S201的描述，本申请实施例不再赘述。
步骤S402：根据多个航点的航点高度确定在处理器根据飞行航线数据执行飞行航线任务时无人飞行器的限飞高度，其中，限飞高度是相对于限飞参考点的高度。
其中，本申请实施例中的步骤S402和上述实施例中的步骤S202相同，具体可以参见上述实施例中步骤S202的描述，本申请实施例不再赘述。
步骤S403：在无人飞行器根据飞行航线数据执行飞行航线任务的过程中，获取无人飞行器的飞行高度，其中，飞行高度是根据无人飞行器的传感器输出的传感数据测定得到的。
本申请实施例中的传感器可以包括GPS定位模块，RTK测量仪器，气压传感器，距离传感器中的一种或多种。
步骤S404：根据飞行高度和限飞参考点的高度，确定无人飞行器相对限飞参考点的第一相对高度。
无人飞行器可以将飞行高度与限飞参考点的高度相减，得到第一相对高度。可选的，无人飞行器可以将飞行高度和限飞参考点的高度进行比较，当飞行高度大于限飞参考点的高度时，无人飞行器可以将飞行高度与限飞参考点的高度相减，得到第一相对高度。当飞行高度小于或等于限飞参考点的高度时，无人飞行器可以确定无人飞行器相对限飞参考点的第一相对高度为零。
步骤S405：当第一相对高度大于或等于限飞高度时，触发无人飞行器的限高操作。
无人飞行器获取到第一相对高度之后，可以将第一相对高度和限飞高度进行比较，当第一相对高度大于或等于限飞高度时，将触发无人飞行器的限高操作。示例性的，无人飞行器的限高操作可以包括如下至少一种：不响应无人飞行器的高度上升指令；向无人飞行器的控制终端发送限高提示信息，以使控制终端显示限高提示信息；控制无人飞行器返航；控制无人飞行器降落。
其中，若无人飞行器在飞行过程中获取到高度上升指令，且第一相对高度大于或等于限飞高度，则无人飞行器可以不响应该高度上升指令。高度上升指令可以是控制终端发送给无人飞行器的，例如用户想要无人飞行器增大飞行高度，那么用户可以对控制终端进行操作，控制终端检测到用户的操作时可以生成高度上升指令，并将该高度上升指令发送给无人飞行器。可选的，高度上升指令也可以是无人飞行器生成的，例如无人飞行器在检测到高度上升事件时生成高度上升指令。举例来说，当无人飞行器与无人飞行器下方的障碍物之间的距离小于预设距离阈值时，无人飞行器可以确定检测到高度上升事件。或者当无人飞行器飞行至某一航点时，该航点的航点高度小于下一航点的航点高度，且下一航点的航点高度与该航点的航点高度之间的差值大于预设高度阈值，无人飞行器可以确定检测到高度上升事件。
在一种实现方式中，无人飞行器可以接收控制设备发送的高度上升指令，根据高度上升指令、飞行高度和限飞参考点的高度，确定无人飞行器的第二相对高度，当第二相对高度小于限飞高度时，响应高度上升指令对无人飞行器进行高度调整。当第二相对高度大于或等于限飞高度时，无人飞行器可以不响应该高度上升指令。
其中，无人飞行器根据高度上升指令、飞行高度和限飞参考点的高度，确定无人飞行器的第二相对高度的方式可以为：无人飞行器根据高度上升指令确定无人飞行器的待调整高度，将待调整高度和飞行高度相加得到的数值减去限飞参考点的高度，得到第二相对高度。
在一种实现方式中，当飞行航线任务结束时，无人飞行器可以将限飞高度调整为本地存储的默认限飞高度。可选的，无人飞行器将限飞高度调整为本地存储的默认限飞高度之后，还可以基于调整后的限飞高度控制无人飞行器返航。在本申请实施例中，无人飞行器可以在飞行航线任务结束时，自动将限飞高度调整为默认限飞高度，以确保无人飞行器的飞行安全。
本申请实施例中，由于限飞高度是根据飞行航线数据所包含的多个航点的航点高度确定的，那么可避免无人飞行器在执行飞行航线任务时的飞行高度较低导致无人飞行器的机身与作业对象发生碰撞，从而实现无人飞行器在执行飞行航线任务时的安全高度需求。另外，由于限飞高度是根据飞行航线数据所包含的多个航点的航点高度确定的，且限飞高度是相对于限飞参考点的高度，那么可避免因无人飞行器飞行至两个作业对象之间，或者无人飞行器下方为低洼地面等场景时触发限高操作导致的飞行航线任务失败。基于此，本申请实施例可提高无人飞行器在执行飞行航线任务时的作业效率。
请参见图5，图5是本申请实施例提供的一种无人飞行器的限高装置的结构示意图。本申请实施例中所描述的无人飞行器的限高装置，包括：处理器501、存储器502、通信接口503、传感器504。上述处理器501、存储器502、通信接口503、传感器504通过一条或多条通信总线连接。
上述处理器501可以是CPU，该处理器还可以是其他通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器501被配置为支持无人飞行器执行图2或图4所述方法中无人飞行器相应的功能。
上述存储器502可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器501提供计算机程序和数据。存储器502的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。其中，所述处理器501调用所述计算机程序时用于执行：
获取飞行航线数据，所述飞行航线数据包括多个航点的航点高度；
根据所述多个航点的航点高度确定在所述无人飞行器根据所述飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度，其中，所述限飞高度是相对于限飞参考点的高度。
在一种实现方式中，所述限飞参考点包括所述无人飞行器的起飞位置点、所述无人飞行器的开机位置点或者由所述无人飞行器的用户指示的位置点。
在一种实现方式中，所述处理器501还用于执行如下步骤：
在所述无人飞行器根据所述飞行航线数据执行所述飞行航线任务的过程中，获取所述无人飞行器的飞行高度，其中，所述飞行高度是根据所述无人飞行器的传感器输出的传感数据测定得到的；
根据所述飞行高度和所述限飞参考点的高度，确定所述无人飞行器相对所述限飞参考点的第一相对高度；
当所述第一相对高度大于或等于所述限飞高度时，触发所述无人飞行器的限高操作。
在一种实现方式中，所述处理器501在触发所述无人飞行器的限高操作时，具体执行如下步骤：
不响应所述无人飞行器的高度上升指令。
在一种实现方式中，所述处理器501在触发所述无人飞行器的限高操作时，具体执行如下步骤：
向所述无人飞行器的控制终端发送限高提示信息，以使所述控制终端显示所述限高提示信息。
在一种实现方式中，所述处理器501在根据所述多个航点的航点高度确定所述无人飞行器在根据所述飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度时，具体执行如下操作：
根据所述多个航点的航点高度确定所述多个航点中航点高度最大的航点；
根据所述航点高度最大的航点的航点高度确定所述限飞高度。
在一种实现方式中，所述处理器501在根据所述航点高度最大的航点的航点高度确定所述限飞高度时，具体执行如下步骤：
根据所述航点高度最大的航点的航点高度和所述限飞参考点的高度，确定所述航点高度最大的航点相对所述限飞参考点的第二相对高度；
根据所述第二相对高度确定所述限飞高度。
在一种实现方式中，所述处理器501在根据所述第二相对高度确定所述限飞高度时，具体执行如下步骤：
获取第一安全高度余量；
将所述第一安全高度余量和所述第二相对高度之和确定为所述限飞高度。
在一种实现方式中，所述处理器501还用于执行如下步骤：
判断所述航点高度最大的航点的航点高度是否大于或等于所述限飞参考点的高度；
所述处理器501在根据所述航点高度最大的航点的航点高度确定所述限飞高度时，具体执行如下步骤：
当是时，根据所述航点高度最大的航点的航点高度确定所述限飞高度；
否则，根据所述限飞参考点的高度确定所述限飞高度。
在一种实现方式中，所述处理器501在根据所述限飞参考点的高度确定所述限飞高度时，具体执行如下步骤：
获取第二安全高度余量；
将所述第二安全高度余量和所述限飞参考点的高度之和确定为所述限飞高度。
在一种实现方式中，所述处理器501还用于执行如下步骤：
判断是否满足预设条件；
所述处理器501在根据所述多个航点的航点高度确定所述无人飞行器在根据所述飞行航线数据执行所述飞行航线任务时的限飞高度时，具体执行如下步骤：
当满足所述预设条件时，根据所述多个航点的航点高度确定所述无人飞行器在根据所述飞行航线数据执行所述飞行航线任务时的限飞高度；
所述处理器501还用于执行如下步骤：
当不满足所述预设条件时，将本地存储的默认限飞高度确定为所述无人飞行器在根据所述飞行航线数据执行所述飞行航线任务时的限飞高度。
在一种实现方式中，所述满足预设条件包括以下至少一种：
所述多个航点中各个航点与所述无人飞行器的返航点或者所述限飞参考点之间的距离小于或等于预设距离阈值；
所述无人飞行器为预设飞行器类型的无人飞行器；
所述无人飞行器在执行所述飞行航线任务过程中的作业对象为预设对象类型的对象。
在一种实现方式中，所述处理器501还用于执行如下步骤：
获取所述飞行航线数据指示的所述飞行航线任务的任务类型；
所述处理器501在根据所述多个航点的航点高度确定所述无人飞行器在根据所述飞行航线数据执行所述飞行航线任务时的限飞高度时，具体执行如下步骤：
当所述飞行航线任务的任务类型为预设任务类型时，根据所述多个航点的航点高度确定所述无人飞行器在根据所述飞行航线数据执行所述飞行航线任务时的限飞高度。
在一种实现方式中，所述处理器501还用于执行如下步骤：
当所述飞行航线任务结束时，将所述限飞高度调整为本地存储的默认限飞高度。
以下将结合图6对包含无人飞行器的无人飞行系统进行说明。本实施例以旋翼飞行器为例进行说明。
无人飞行系统100可以包括无人飞行器110、载体120、显示设备和遥控装置。其中，无人飞行器110可以包括动力系统150、飞行控制系统160、机架170。无人飞行器110可以与遥控装置140和显示设备进行无线通信。
机架170可以包括机身和脚架(也称为起落架)。机身可以包括中心架以及与中心架连接的一个或多个机臂，一个或多个机臂呈辐射状从中心架延伸出。脚架与机身连接，用于在无人飞行器110着陆时起支撑作用。机架170上可以安装一个或多个指示灯，例如安装在机臂上的机臂灯。
动力系统150可以包括电子调速器(简称为电调)151、一个或多个螺旋桨153以及与一个或多个螺旋桨153相对应的一个或多个电机152，其中电机152连接在电子调速器151与螺旋桨153之间，电机152和螺旋桨153设置在对应的机臂上；电子调速器151用于接收飞行控制器160产生的驱动信号，并根据驱动信号提供驱动电流给电机152，以控制电机152的转速。电机152用于驱动螺旋桨旋转，从而为无人飞行器110的飞行提供动力，该动力使得无人飞行器110能够实现一个或多个自由度的运动。应理解，电机152可以是直流电机，也可以交流电机。另外，电机152可以是无刷电机，也可以有刷电机。动力系统150对应上述实施例中的动力部件。
飞行控制系统160可以包括飞行控制器161和传感系统162。传感系统162用于测量无人飞行器的传感数据。传感系统162例如可以包括陀螺仪、电子罗盘、IMU、视觉传感器(例如，单目摄像头或双/多目摄像头等)、GPS、气压计和视觉惯导里程计等传感器中的至少一种。飞行控制器161用于控制无人飞行器110，例如，可以根据传感系统162测量的传感数据控制无人飞行器110执行展示工作任务。
载体120可以用来承载负载180。例如，当载体120为云台设备时，负载180可以为拍摄设备(例如，相机、摄像机等)，本申请的实施例并不限于此，例如，载体也可以是用于承载武器或其它负载的承载设备。示例性的，负载180还可以为喷头。
本申请实施例还提供一种无人飞行器，所述无人飞行器可以包括机身；设置在机身上的动力系统，用于提供飞行动力；以及如本申请实施例图5所述的无人飞行器的限高装置。
在一种实现方式中，所述无人飞行器还可以包括传感器，安装在所述机身，用于输出传感数据。
在一种实现方式中，所述无人飞行器还可以包括通信设备，安装在所述机身，用于与所述无人飞行器的控制终端进行信息交互。
本申请实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，可以用于实现本申请实施例图2或图4所对应实施例中描述的无人飞行器的限高方法，在此不再赘述。
所述计算机可读存储介质可以是前述任一实施例所述的无人飞行器的内部存储单元，例如硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是所述无人飞行器的外部存储设备，例如插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述计算机可读存储介质还可以既包括所述无人飞行器的内部存储单元也包括外部存储设备。所述计算机可读存储介质用于存储所述计算机程序以及所述无人飞行器所需的其他程序和数据。所述计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一可读取存储介质中，所述程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM或RAM等。
以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。
Claims (32)
1.一种无人飞行器的限高方法，其特征在于，所述方法包括：
获取飞行航线数据，所述飞行航线数据包括多个航点的航点高度；
根据所述多个航点的航点高度确定所述无人飞行器在根据所述飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度，其中，所述限飞高度是相对于限飞参考点的高度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述限飞参考点包括所述无人飞行器的起飞位置点、所述无人飞行器的开机位置点或者由所述无人飞行器的用户指示的位置点。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述无人飞行器根据所述飞行航线数据执行所述飞行航线任务的过程中，获取所述无人飞行器的飞行高度，其中，所述飞行高度是根据所述无人飞行器的传感器输出的传感数据测定得到的；
根据所述飞行高度和所述限飞参考点的高度，确定所述无人飞行器相对所述限飞参考点的第一相对高度；
当所述第一相对高度大于或等于所述限飞高度时，触发所述无人飞行器的限高操作。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述触发所述无人飞行器的限高操作，包括：
不响应所述无人飞行器的高度上升指令。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述触发所述无人飞行器的限高操作，包括：
向所述无人飞行器的控制终端发送限高提示信息，以使所述控制终端显示所述限高提示信息。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个航点的航点高度确定所述无人飞行器在根据所述飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度，包括：
根据所述多个航点的航点高度确定所述多个航点中航点高度最大的航点；
根据所述航点高度最大的航点的航点高度确定所述限飞高度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述航点高度最大的航点的航点高度确定所述限飞高度，包括：
根据所述航点高度最大的航点的航点高度和所述限飞参考点的高度，确定所述航点高度最大的航点相对所述限飞参考点的第二相对高度；
根据所述第二相对高度确定所述限飞高度。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二相对高度确定所述限飞高度，包括：
获取第一安全高度余量；
将所述第一安全高度余量和所述第二相对高度之和确定为所述限飞高度。
9.根据权利要求6-8任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
判断所述航点高度最大的航点的航点高度是否大于或等于所述限飞参考点的高度；
所述根据所述航点高度最大的航点的航点高度确定所述限飞高度，包括：
当是时，根据所述航点高度最大的航点的航点高度确定所述限飞高度；
否则，根据所述限飞参考点的高度确定所述限飞高度。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述限飞参考点的高度确定所述限飞高度，包括：
获取第二安全高度余量；
将所述第二安全高度余量和所述限飞参考点的高度之和确定为所述限飞高度。
11.根据权利要求1-10任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
判断是否满足预设条件；
所述根据所述多个航点的航点高度确定所述无人飞行器在根据所述飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度，包括：
当满足所述预设条件时，根据所述多个航点的航点高度确定所述无人飞行器在根据所述飞行航线数据执行所述飞行航线任务时的限飞高度；
所述方法还包括：
当不满足所述预设条件时，将本地存储的默认限飞高度确定为所述无人飞行器在根据所述飞行航线数据执行所述飞行航线任务时的限飞高度。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述满足预设条件包括以下至少一种：
所述多个航点中各个航点与所述无人飞行器的返航点或者所述限飞参考点之间的距离小于或等于预设距离阈值；
所述无人飞行器为预设飞行器类型的无人飞行器；
所述无人飞行器在执行所述飞行航线任务过程中的作业对象为预设对象类型的对象。
13.根据权利要求1-10任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述飞行航线数据指示的所述飞行航线任务的任务类型；
所述根据所述多个航点的航点高度确定所述无人飞行器在根据所述飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度，包括：
当所述飞行航线任务的任务类型为预设任务类型时，根据所述多个航点的航点高度确定所述无人飞行器在根据所述飞行航线数据执行所述飞行航线任务时的限飞高度。
14.根据权利要求1-13任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述飞行航线任务结束时，将所述限飞高度调整为本地存储的默认限飞高度。
15.一种无人飞行器的限高装置，其特征在于，所述装置包括：
存储器，用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令；
处理器，调用所述程序指令，用于执行如下步骤：
获取飞行航线数据，所述飞行航线数据包括多个航点的航点高度；
根据所述多个航点的航点高度确定在所述无人飞行器根据所述飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度，其中，所述限飞高度是相对于限飞参考点的高度。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述限飞参考点包括所述无人飞行器的起飞位置点、所述无人飞行器的开机位置点或者由所述无人飞行器的用户指示的位置点。
17.根据权利要求15或16所述的装置，其特征在于，所述处理器还用于执行如下步骤：
在所述无人飞行器根据所述飞行航线数据执行所述飞行航线任务的过程中，获取所述无人飞行器的飞行高度，其中，所述飞行高度是根据所述无人飞行器的传感器输出的传感数据测定得到的；
根据所述飞行高度和所述限飞参考点的高度，确定所述无人飞行器相对所述限飞参考点的第一相对高度；
当所述第一相对高度大于或等于所述限飞高度时，触发所述无人飞行器的限高操作。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述处理器在触发所述无人飞行器的限高操作时，具体执行如下步骤：
不响应所述无人飞行器的高度上升指令。
19.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述处理器在触发所述无人飞行器的限高操作时，具体执行如下步骤：
向所述无人飞行器的控制终端发送限高提示信息，以使所述控制终端显示所述限高提示信息。
20.根据权利要求15-19任一项所述的装置，其特征在于，所述处理器在根据所述多个航点的航点高度确定所述无人飞行器在根据所述飞行航线数据执行飞行航线任务时的限飞高度时，具体执行如下操作：
根据所述多个航点的航点高度确定所述多个航点中航点高度最大的航点；
根据所述航点高度最大的航点的航点高度确定所述限飞高度。
21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述处理器在根据所述航点高度最大的航点的航点高度确定所述限飞高度时，具体执行如下步骤：
根据所述航点高度最大的航点的航点高度和所述限飞参考点的高度，确定所述航点高度最大的航点相对所述限飞参考点的第二相对高度；
根据所述第二相对高度确定所述限飞高度。
22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述处理器在根据所述第二相对高度确定所述限飞高度时，具体执行如下步骤：
获取第一安全高度余量；
将所述第一安全高度余量和所述第二相对高度之和确定为所述限飞高度。
23.根据权利要求20-22任一项所述的装置，其特征在于，所述处理器还用于执行如下步骤：
判断所述航点高度最大的航点的航点高度是否大于或等于所述限飞参考点的高度；
所述处理器在根据所述航点高度最大的航点的航点高度确定所述限飞高度时，具体执行如下步骤：
当是时，根据所述航点高度最大的航点的航点高度确定所述限飞高度；
否则，根据所述限飞参考点的高度确定所述限飞高度。
24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述处理器在根据所述限飞参考点的高度确定所述限飞高度时，具体执行如下步骤：
获取第二安全高度余量；
将所述第二安全高度余量和所述限飞参考点的高度之和确定为所述限飞高度。
25.根据权利要求15-24任一项所述的装置，其特征在于，所述处理器还用于执行如下步骤：
判断是否满足预设条件；
所述处理器在根据所述多个航点的航点高度确定所述无人飞行器在根据所述飞行航线数据执行所述飞行航线任务时的限飞高度时，具体执行如下步骤：
当满足所述预设条件时，根据所述多个航点的航点高度确定所述无人飞行器在根据所述飞行航线数据执行所述飞行航线任务时的限飞高度；
所述处理器还用于执行如下步骤：
当不满足所述预设条件时，将本地存储的默认限飞高度确定为所述无人飞行器在根据所述飞行航线数据执行所述飞行航线任务时的限飞高度。
26.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，所述满足预设条件包括以下至少一种：
所述多个航点中各个航点与所述无人飞行器的返航点或者所述限飞参考点之间的距离小于或等于预设距离阈值；
所述无人飞行器为预设飞行器类型的无人飞行器；
所述无人飞行器在执行所述飞行航线任务过程中的作业对象为预设对象类型的对象。
27.根据权利要求15-24任一项所述的装置，其特征在于，所述处理器还用于执行如下步骤：
获取所述飞行航线数据指示的所述飞行航线任务的任务类型；
所述处理器在根据所述多个航点的航点高度确定所述无人飞行器在根据所述飞行航线数据执行所述飞行航线任务时的限飞高度时，具体执行如下步骤：
当所述飞行航线任务的任务类型为预设任务类型时，根据所述多个航点的航点高度确定所述无人飞行器在根据所述飞行航线数据执行所述飞行航线任务时的限飞高度。
28.根据权利要求15-27任一项所述的装置，其特征在于，所述处理器还用于执行如下步骤：
当所述飞行航线任务结束时，将所述限飞高度调整为本地存储的默认限飞高度。
29.一种无人飞行器，其特征在于，所述无人飞行器包括：
机身；
设置在机身上的动力系统，用于提供飞行动力；
如权利要求15至28任一项所述的无人飞行器的限高装置。
30.根据权利要求29所述的无人飞行器，其特征在于，所述无人飞行器还包括：
传感器，安装在所述机身，用于输出传感数据。
31.根据权利要求30所述的无人飞行器，其特征在于，所述无人飞行器还包括：
通信设备，安装在所述机身，用于与所述无人飞行器的控制终端进行信息交互。
32.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被执行时，实现如权利要求1-14任一项所述的无人飞行器的限高方法。
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