飞行航线的生成方法、控制装置及无人机系统制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种飞行航线的生成方法、控制装置及无人机系统，其中，方法包括：获取初始航线(S201)，从所述初始航线上确定多个采样点(S202)，确定多个所述采样点中每个所述采样点的缓冲区(S203)，根据所述采样点的缓冲区中的多个点的高度确定所述采样点的扩充高度(S204)，根据每个所述采样点的扩充高度和每个所述采样点的坐标位置生成飞行航线(S205)。通过本申请实例有利于避免无人机与地面物体发生碰撞。

Flight path generation method, control device and UAV system

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】飞行航线的生成方法、控制装置及无人机系统
本申请涉及智能控制领域，尤其涉及飞行航线的生成方法、控制装置、及无人机系统。
技术介绍
无人机以飞行速度快、操作灵活等特点被广泛应用于农业、无人机拍摄等领域。例如，无人机可用于对地形起伏地区进行地形拍摄，其中，在拍摄的过程中，为保证地面的采样间隔大小保持一致，且重叠率保持一致，无人机需要按照仿地飞行方式飞行。仿地飞行是指：无人机根据地形起伏地区的地形调整无人机的飞行高度，在飞行的过程中，无人机与地形起伏地区保持恒定高度差。目前，仿地飞行的航线生成方式主要为：通过数字表面模型获取采样点的高度，根据这些采样点的高度确定仿地飞行的航线。然而在实践中发现，基于这种方式生成仿地飞行的航线，无人机在较大高度差的地形起伏地区进行飞行时，可能会与地面物体发生碰撞。
技术实现思路
本申请实施例提供了飞行航线的生成方法、控制装置及无人机系统，有利于避免无人机与地面物体发生碰撞。第一方面，本申请实施例提供了一种飞行航线的生成方法，所述方法包括：获取初始航线；从所述初始航线上确定多个采样点；确定多个所述采样点中每个所述采样点的缓冲区；根据所述采样点的缓冲区中的多个点的高度确定所述采样点的扩充高度；根据每个所述采样点的扩充高度和每个所述采样点的坐标位置生成飞行航线。第二方面，本申请实施例提供了一种无人机的控制装置，包括存储器和处理器，其中，所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器，用于调用所述计算机程序执行如下步骤：获取初始航线；从所述初始航线上确定多个采样点；确定多个所述采样点中每个所述采样点的缓冲区；根据所述采样点的缓冲区中的多个点的高度确定所述采样点的扩充高度；根据每个所述采样点的扩充高度和每个所述采样点的坐标位置生成飞行航线。第三方面，本申请实施例提供了一种控制终端，所述控制终端与无人机连接，用于控制无人机，所述控制终端包括存储器和处理器，其中，所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器，用于调用所述计算机程序执行如下步骤：获取初始航线；从所述初始航线上确定多个采样点；确定多个所述采样点中每个所述采样点的缓冲区；根据所述采样点的缓冲区中的多个点的高度确定所述采样点的扩充高度；根据每个所述采样点的扩充高度和每个所述采样点的坐标位置生成飞行航线。第四方面，本申请实施例提供了一种无人机，包括机身、动力装置和控制装置，所述控制装置和所述动力装置分别设置于所述无人机的机身，所述控制装置用于控制所述动力装置带动所述无人机移动，其中，所述控制装置包括存储器和处理器，其中，所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器，用于调用所述计算机程序执行如下步骤：获取初始航线；从所述初始航线上确定多个采样点；确定多个所述采样点中每个所述采样点的缓冲区；根据所述采样点的缓冲区中的多个点的高度确定所述采样点的扩充高度；根据每个所述采样点的扩充高度和每个所述采样点的坐标位置生成飞行航线。第五方面，本申请实施例提供了一种无人机系统，包括控制终端以及无人机，无人机系统还包括设置于所述控制终端本体或所述无人机机身的控制装置，所述控制装置包括存储器和处理器，其中，所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器，用于调用所述计算机程序执行如下步骤：获取初始航线；从所述初始航线上确定多个采样点；确定多个所述采样点中每个所述采样点的缓冲区；根据所述采样点的缓冲区中的多个点的高度确定所述采样点的扩充高度；根据每个所述采样点的扩充高度和每个所述采样点的坐标位置生成飞行航线。第六方面，本申请实施例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程序，所述计算机程序被处理器执行时使所述处理器执行如下步骤：获取初始航线；从所述初始航线上确定多个采样点；确定多个所述采样点中每个所述采样点的缓冲区；根据所述采样点的缓冲区中的多个点的高度确定所述采样点的扩充高度；根据每个所述采样点的扩充高度和每个所述采样点的坐标位置生成飞行航线。本申请实施例中，控制装置可以通过获取采样点的缓冲区，根据缓冲区的多个点的高度确定采样点的扩充高度，根据每个采样点的扩充高度及坐标位置确定飞行航线，可实现仿地飞行，并且可避免每两个相邻采样点之间存在较高物体或地形时，导致无人机与地面物体发生碰撞的问题，提高无人机飞行的安全性。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对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机系统的结构示意图；图2是本申请实施例提供的一种飞行航线的生成方法的流程示意图；图3是本申请实施例提供的一种数字高程模型的俯视图；图4是本申请实施例提供的一种数字高程模型的侧视图；图5是本申请实施例提供的一种初始航线的俯视图；图6是本申请实施例提供的一种初始航线的侧视图；图7是本申请实施例提供的一种采样点的俯视图；图8是本申请实施例提供的一种采样点的侧视图；图9是本申请实施例提供的一种采样点的缓冲区的示意图；图10是本申请实施例提供的另一种采样点的缓冲区的示意图；图11是本申请实施例提供的又一种采样点的缓冲区的示意图；图12是本申请实施例提供的一种扩充高度后的采样点的示意图；图13是本申请实施例提供的另一种扩充高度后的采样点的示意图；图14是本申请实施例提供的一种飞行航线的示意图；图15是本申请实施例提供的另一种飞行航线的生成方法的流程示意图；图16是本申请实施例提供的一种筛选有效采样点的示意图；图17是本申请实施例提供的另一种筛选有效采样点的示意图；图18是本申请实施例提供的另一种飞行航线的示意图；图19是本申请实施例提供的又一种飞行航线的示意图；图20是本申请实施例提供的一种控制装置的结构示意图。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。请参见图1，图1为本申请实施例提供的一种无人机系统，该无人机系统包括无人机和控制终端。无人机可以是指无人飞行器，该无人飞行器可以为旋翼型移动机器人，例如四旋翼移动机器人、六旋翼移动机器人、八旋翼移动机器人。其中，无人机可包括动力装置，动力装置设置于无人机的机身，用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞行航线生成方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取初始航线；/n从所述初始航线上确定多个采样点；/n确定多个所述采样点中每个所述采样点的缓冲区；/n根据所述采样点的缓冲区中的多个点的高度确定所述采样点的扩充高度；/n根据每个所述采样点的扩充高度和每个所述采样点的坐标位置生成飞行航线。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种飞行航线生成方法，其特征在于，所述方法包括：
获取初始航线；
从所述初始航线上确定多个采样点；
确定多个所述采样点中每个所述采样点的缓冲区；
根据所述采样点的缓冲区中的多个点的高度确定所述采样点的扩充高度；
根据每个所述采样点的扩充高度和每个所述采样点的坐标位置生成飞行航线。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采样点的缓冲区为所述初始航线上以所述采样点为中心沿所述初始航线向两边扩展第一预设距离的区域。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个所述采样点的扩充高度和每个所述采样点的坐标位置生成飞行航线，包括：
对所述采样点的扩充高度增加预设高度；
根据增加所述预设高度后的所述采样点和所述采样点的坐标位置，生成所述飞行航线。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述采样点的缓冲区中的多个点的高度确定所述采样点的扩充高度，包括：
根据所述采样点的缓冲区中的所有点的高度确定所述采样点的扩充高度。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述采样点的缓冲区中的所有点的高度确定所述采样点的扩充高度，包括：
将所述采样点的缓冲区的所有点的高度中的最大高度确定为所述采样点的扩充高度。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述采样点的缓冲区中的多个点的高度确定所述采样点的扩充高度，包括：
获取所述采样点的缓冲区的起始特征点的高度和结束特征点的高度；
获取所述采样点的缓冲区内的各个采样点的高度；
根据所述起始特征点的高度、所述结束特征点的高度和所述目标采样点的缓冲区内的各个采样点的高度，确定所述采样点的扩充高度。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述起始特征点的高度、所述结束特征点的高度和所述目标采样点的缓冲区内的各个采样点的高度，确定所述采样点的扩充高度，包括：
将所述起始特征点的高度、所述结束特征点的高度和所述采样点的缓冲区内的各个采样点的高度中的最大高度确定为所述采样点的扩充高度。


8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述根据每个所述采样点的扩充高度和每个所述采样点的坐标位置生成飞行航线，包括：
对所有所述采样点进行筛选，得到有效采样点；
根据所述有效采样点的扩充高度和所述有效采样点的坐标位置生成所述飞行航线。


9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对所有所述采样点进行筛选，得到有效采样点，包括：
依次连接所述采样点，得到所有所述采样点的连线；
根据所述连线的特征信息，对所述采样点进行筛选，得到有效采样点。


10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对所有所述采样点进行筛选，得到有效采样点，包括：
根据拉默-道格拉斯-普克算法对所有所述采样点进行筛选，得到有效采样点。


11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述有效采样点的扩充高度和所述有效采样点的坐标位置生成所述飞行航线，包括：
对所述有效采样点的扩充高度增加预设高度；
根据增加所述预设高度后的所述有效采样点和所述有效采样点的坐标位置，生成所述飞行航线。


12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始航线是通过外部指令生成的。


13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始航线是通过数据库获取生成的。


14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述数据库包括数字高程模型和历史飞行航线中的至少一种。


15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述获取初始航线之前，所述方法还包括：
获取无人机向飞行区域平飞的过程中拍摄得到的多张环境图像；
根据多张所述环境图像确定所述数字高程模型，所述数字高程模型包括所述环境图像中的每个像素点对应的三维特征点的坐标位置及高度。


16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述初始航线上获取多个采样点，包括：
采用预设采样间隔对所述初始航线进行采样处理，得到多个所述采样点。


17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述预设采样间隔为第二预设距离。


18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，当所述采样点的缓冲区为所述初始航线上以所述采样点为中心的区域时，所述缓冲区的半径大于或等于所述预设采样间隔。


19.一种无人机的控制装置，其特征在于，所述无人机的控制装置包括存储器和处理器，其中，
所述存储器用于存储计算机程序；
所述处理器，用于调用所述计算机程序执行如下步骤：
获取初始航线；
从所述初始航线上确定多个采样点；
确定多个所述采样点中每个所述采样点的缓冲区；
根据所述采样点的缓冲区中的多个点的高度确定所述采样点的扩充高度；
根据每个所述采样点的扩充高度和每个所述采样点的坐标位置生成飞行航线。


20.根据权利要求19所述的控制装置，其特征在于，所述无人机的控制装置被设置于所述无人机的机身。


21.根据权利要求19所述的控制装置，其特征在于，所述采样点的缓冲区为所述初始航线上以所述采样点为中心沿所述初始航线向两边扩展第一预设距离的区域。


22.根据权利要求19所述的控制装置，其特征在于，所述处理器，具体用于调执行如下步骤：
对所述采样点的扩充高度增加预设高度；
根据增加所述预设高度后的所述采样点和所述采样点的坐标位置，生成所述飞行航线。


23.根据权利要求19所述的控制装置，其特征在于，所述处理器，具体用于调执行如下步骤：
根据所述采样点的缓冲区中的所有点的高度确定所述采样点的扩充高度。


24.根据权利要求23所述的控制装置，其特征在于，所述处理器，具体用于调执行如下步骤：
将所述采样点的缓冲区的所有点的高度中的最大高度确定为所述采样点的扩充高度。


25.根据权利要求19所述的控制装置，其特征在于，所述处理器，具体用于调执行如下步骤：
获取所述采样点的缓冲区的起始特征点的高度和结束特征点的高度；
获取所述采样点的缓冲区内的各个采样点的高度；
根据所述起始特征点的高度、所述结束特征点的高度和所述目标采样点的缓冲区内的各个采样点的高度，确定所述采样点的扩充高度。


26.根据权利要求25所述的控制装置，其特征在于，所述处理器，具体用于调执行如下步骤：
将所述起始特征点的高度、所述结束特征点的高度和所述采样点的缓冲区内的各个采样点的高度中的最大高度确定为所述采样点的扩充高度。


27.根据权利要求19-26任一项所述的控制装置，其特征在于，所述处理器，具体用于调执行如下步骤：
对所有所述采样点进行筛选，得到有效采样点；
根据所述有效采样点的扩充高度和所述有效采样点的坐标位置生成所述飞行航线。


28.根据权利要求27所述的控制装置，其特征在于，所述处理器，具体用于调执行如下步骤：
依次连接所述采样点，得到所有所述采样点的连线；
根据所述连线的特征信息，对所述采样点进行筛选，得到有效采样点。


29.根据权利要求27所述的控制装置，其特征在于，所述处理器，具体用于调执行如下步骤：
根据拉默-道格拉斯-普克算法对所有所述采样点进行筛选，得到有效采样点。


30.根据权利要求27所述的控制装置，其特征在于，所述处理器，具体用于调执行如下步骤：
对所述有效采样点的扩充高度增加预设高度；
根据增加所述预设高度后的所述有效采样点和所述有效采样点的坐标位置，生成所述飞行航线。


31.根据权利要求19所述的控制装置，其特征在于，所述初始航线是通过外部指令生成的。


32.根据权利要求19所述的控制装置，其特征在于，所述初始航线是通过数据库获取生成的。


33.根据权利要求32所述的控制装置，其特征在于，所述数据库包括数字高程模型和历史飞行航线中的至少一种。


34.根据权利要求32所述的控制装置，其特征在于，所述处理器，还用于调执行如下步骤：
获取无人机向飞行区域平飞的过程中拍摄得到的多张环境图像；
根据多张所述环境图像确定所述数字高程模型，所述数字高程模型包括所述环境图像中的每个像素点对应的三维特征点的坐标位置及高度。


35.根据权利要求19所述的控制装置，其特征在于，所述处理器，具体用于调执行如下步骤：
采用预设采样间隔对所述初始航线进行采样处理，得到多个所述采样点。


36.根据权利要求35所述的控制装置，其特征在于，所述预设采样间隔为第二预设距离。


37.根据权利要求36所述的控制装置，其特征在于，当所述采样点的缓冲区为所述初始航线上以所述采样点为中心的区域时，所述缓冲区的半径大于或等于所述预设采样间隔。


38.一种控制终端，其特征在于，所述控制终端与无人机连接，用于控制无人机，所述控制终端包括存储器和处理器，其中，
所述存储器用于存储计算机程序；
所述处理器，用于调用所述计算机程序执行如下步骤：
获取初始航线；
从所述初始航线上确定多个采样点；
确定多个所述采样点中每个所述采样点的缓冲区；
根据所述采样点的缓冲区中的多个点的高度确定所述采样点的扩充高度；
根据每个所述采样点的扩充高度和每个所述采样点的坐标位置生成飞行航线。


39.根据权利要求38所述的控制终端，其特征在于，所述采样点的缓冲区为所述初始航线上以所述采样点为中心沿所述初始航线向两边扩展第一预设距离的区域。


40.根据权利要求38所述的控制终端，其特征在于，所述处理器，具体用于调执行如下步骤：
对所述采样点的扩充高度增加预设高度；
根据增加所述预设高度后的所述采样点和所述采样点的坐标位置，生成所述飞行航线。


41.根据权利要求38所述的控制终端，其特征在于，所述处理器，具体用于调执行如下步骤：
根据所述采样点的缓冲区中的所有点的高度确定所述采样点的扩充高度。


42.根据权利要求41所述的控制终端，其特征在于，所述处理器，具体用于调执行如下步骤：
将所述采样点的缓冲区的所有点的高度中的最大高度确定为所述采样点的扩充高度。


43.根据权利要求38所述的控制终端，其特征在于，所述处理器，具体用于调执行如下步骤：
获取所述采样点的缓冲区的起始特征点的高度和结束特征点的高度；
获取所述采样点的缓冲区内的各个采样点的高度；
根据所述起始特征点的高度、所述结束特征点的高度和所述目标采样点的缓冲区内的各个采样点的高度，确定所述采样点的扩充高度。


44.根据权利要求43所述的控制终端，其特征在于，所述处理器，具体用于调执行如下步骤：
将所述起始特征点的高度、所述结束特征点的高度和所述采样点的缓冲区内的各个采样点的高度中的最大高度确定为所述采样点的扩充高度。


45.根据权利要求38-44任一项所述的控制终端，其特征在于，所述处理器，具体用于调执行如下步骤：
对所有所述采样点进行筛选，得到有效采样...

【专利技术属性】
技术研发人员：石仁利，李劲松，黄振昊，徐富，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44