定位方法、设备及系统和作业方法、系统及电子设备与流程

1.本技术涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种定位方法、设备及系统和作业方法、系统及电子设备。


背景技术：

2.目前多飞行器或者地面作业设备的联合定位方案，通常需要在每一架飞行器或者地面作业设备内均安装实时动态测量(real time kinematic，简称rtk)传感器进行定位，同时多飞行器需要无线通信模块时刻保持通信来互相传递信息，以确定相互之间的位置信息。由于现有多飞行器联合定位方式需要每一架飞机都安装rtk传感器，价格昂贵，且在城市高楼旁，树下经常出现gps星数不够、rtk定位失效的情况。
3.可见，现有的多设备联合定位方案存在成本较高、定位稳定性较差的技术问题。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种定位方法、设备及系统和作业方法、系统及电子设备。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种定位方法，所述定位设备与至少一个作业设备通信连接；所述方法包括：
6.接收各作业设备采集的imu数据和局部图像；
7.根据各作业设备采集的imu数据和局部图像，确定各作业设备相对于所述定位设备的相对位置；
8.根据各作业设备对应的相对位置，确定各作业设备在所述定位设备所在的参考坐标系内的坐标数据。
9.根据本技术的一种具体实施方式，所述定位设备表面设置有用于辅助作业设备定位的基准标识；
10.所述根据各作业设备采集的imu数据和局部图像，确定各作业设备相对于所述定位设备的相对位置的步骤，包括：
11.根据各作业设备采集的imu数据和局部图像，计算各作业设备相对于所述基准标识的相对位置；
12.所述根据各作业设备对应的相对位置，确定各作业设备在所述定位设备所在的参考坐标系内的坐标数据，包括：
13.根据各作业设备相对所述基准标识的相对位置，以及所述基准标识在所述参考坐标系内的基准坐标数据，计算各作业设备在所述参考坐标系内的坐标数据。
14.根据本技术的一种具体实施方式，所述根据各作业设备采集的imu数据和局部图像，计算各作业设备相对于所述基准标识的相对位置的步骤，包括：
15.对所述imu数据进行预积分处理；
16.提取作业设备所采集的当前帧的局部图像中的点特征和线特征，并对提取的点特
征和线特征进行优化筛选处理，其中，局部图像中的点特征和线特征包括基准标识的点特征和线特征；
17.对筛选处理后的点特征和线特征进行三角化处理得到点线深度数据；
18.根据点线深度数据和预积分处理后的imu数据，计算作业设备相对所述基准标识的相对位置。
19.根据本技术的一种具体实施方式，所述提取作业设备所采集的当前帧的局部图像中的点特征和线特征，并对提取的点特征和线特征进行优化筛选处理的步骤，包括：
20.根据上一帧的局部图像的特征检测结果对当前帧的局部图像进行追踪，以获取当前帧的局部图像中的点特征和线特征；
21.将当前帧的局部图像中检测到的点特征和线特征进行特征匹配，并删除异常信息，所述异常信息包括异常的点特征和/或异常的线特征；
22.对剩余的点特征和线特征进行去畸变处理，并投影到以所述基准标识为原点建立的归一化相机坐标系。
23.根据本技术的一种具体实施方式，所述提取作业设备所采集的当前帧的局部图像中的点特征和线特征的步骤之前，所述方法还包括：
24.根据上一帧的局部图像与当前帧的局部图像的视差，判断当前帧的局部图像是否为关键帧；
25.若所述当前帧的局部图像为关键帧，则执行提取作业设备所采集的当前帧的局部图像中的点特征和线特征的步骤；
26.所述根据点线深度数据和预积分处理后的imu数据，计算作业设备相对所述基准标识的相对位置的步骤，包括：
27.根据预积分处理后的imu数据构建的残差项和点线深度数据构建的重投影误差项构建联合优化函数；
28.对联合优化函数进行非线性优化处理，计算所述作业设备在所述归一化相机坐标系的位置数据，作为所述飞行器相对所述基准标识的相对位置。
29.根据本技术的一种具体实施方式，所述定位设备通过线缆与各作业设备通信连接和/或供电连接，线缆的端部通过电控连接件与各作业设备可拆卸连接；
30.所述根据各作业设备对应的相对位置，确定各作业设备在所述定位设备所在的参考坐标系内的坐标数据的步骤之后，所述方法还包括：
31.根据各作业设备的作业区域控制线缆的收放；
32.在检测到作业设备的相应线缆处于绕线状态时，通过所述电控连接件控制相应线缆与作业设备脱离。
33.第二方面，本技术实施例提供了一种作业方法，应用于定位设备，所述定位设备与至少一个作业设备通信连接；所述方法包括：
34.获取预先确定的整体作业区域；
35.根据各作业设备在所述定位设备所在的参考坐标系内的坐标数据，将整体作业区域划分为对应各作业设备的子区域，各作业设备的子区域互不重合；其中，所述坐标数据基于第一方面中任一项所述的定位方法获得；
36.将各作业设备的子区域的坐标数据发送至对应的作业设备；所述子区域用于指示
作业设备的作业范围。
37.根据本技术的一种具体实施方式，所述将各作业设备的子区域的坐标数据发送至对应的作业设备的步骤之后，所述方法还包括：
38.获取各作业设备在对应子区域内的实时作业进度，其中，实时作业进度包括全部完成和部分完成中的任一种；
39.在获取到全部完成的实时作业进度时，基于实时作业进度为部分完成的第一类作业设备对应的子区域中未被作业的区域生成待作业子区域，或者基于整体作业区域中未被分配给作业设备的未作业区域生成的待作业子区域；
40.为实时作业进度为全部完成的第二类作业设备分配待作业子区域。
41.根据本技术的一种具体实施方式，所述基于实时作业进度为部分完成的作业设备对应的子区域中未被作业的区域生成待作业子区域的步骤，包括：
42.确定实时作业进度为部分完成的作业设备对应的子区域中的已作业子区域和未作业子区域，并基于未作业子区域和第二类作业设备的位置信息和/或未作业子区域的作业对象数量，确定待作业子区域；
43.或者，
44.确定整体作业区域中未被分配给作业设备的未作业区域，并基于未作业区域和第二类作业设备的位置信息和/或未作业区域的作业对象数量，确定待作业子区域。
45.根据本技术的一种具体实施方式，所述根据各作业设备在所述定位设备所在的参考坐标系内的坐标数据，将整体作业区域划分为对应作业设备的子区域的步骤中还包括:
46.根据整体作业区域中的作业设备的数量对整体作业区域进行划分。
47.第三方面，本技术实施例提供了一种定位设备，所述定位设备包括设备本体、通信单元和处理器，所述通信单元与至少一个作业设备通信连接；
48.所述通信单元用于接收各作业设备采集的imu数据和局部图像；
49.所述处理器用于根据各作业设备采集的imu数据和局部图像，确定各作业设备相对于所述定位设备的相对位置，根据各作业设备对应的相对位置，确定各作业设备在所述定位设备所在的参考坐标系内的坐标数据。
50.根据本技术的一种具体实施方式，所述定位设备用于通过线缆与各作业设备电连接，所述线缆包括集成一体的充电线缆和通信线缆。
51.根据本技术的一种具体实施方式，所述定位设备通过电控连接件与所述线缆的端部可拆卸连接，所述电控连接件的控制端与所述处理器电连接。
52.根据本技术的一种具体实施方式，所述设备本体包括移动车体和驱动轮，所述移动车体设置于所述驱动轮上；
53.所述移动车体上标记有多个基准标识，各基准标识处均设置有一个线缆接口，各线缆接口用于与线缆的一端连接，线缆的另一端与一个作业设备连接。
54.第四方面，本技术实施例提供了一种定位系统，包括定位设备和至少一个作业设备，所述定位设备与至少一个作业设备通信连接；其中，
55.所述作业设备用于将采集的imu数据和局部图像发送至所述定位设备；
56.所述定位设备用于根据各作业设备采集的imu数据和局部图像，确定各作业设备相对于所述定位设备的相对位置，并根据各作业设备对应的相对位置，确定各作业设备在
所述定位设备所在的参考坐标系内的坐标数据。
57.第五方面，本技术实施例提供了一种多机协作系统，包括定位设备和至少一个作业设备，所述定位设备与至少一个作业设备通信连接；
58.所述定位设备用于获取预先确定的整体作业区域，根据各作业设备在所述定位设备所在的参考坐标系内的坐标数据，将整体作业区域划分为对应各作业设备的子区域，各作业设备的子区域互不重合；其中，所述坐标数据基于第一方面中任一项所述的定位方法获得；
59.所述作业设备用于接收所述定位设备发送的各作业设备的子区域的坐标数据；所述子区域用于指示作业设备的作业范围。
60.第六方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序在所述处理器运行时执行第一方面中任一项所述的定位方法，或者第二方面中任一项所述的作业方法。
61.第七方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行第一方面中任一项所述的定位方法，或者第二方面中任一项所述的作业方法。
62.上述本技术提供的定位方法、设备及系统和作业方法、系统及电子设备，定位设备连接有至少一个作业设备。各作业设备通过向定位设备发送imu数据和局部图像，定位设备即可根据各作业设备发送的imu数据和局部图像，计算各作业设备在参考坐标系内的坐标数据。这样，无需在各作业设备内安装成本较高的rtk进行关联定位的方案，通过获取成本较低的imu数据和局部图像，再通过定位设备计算相对各作业设备的位置后映射到参考坐标系内，即可实现低成本、高稳定性的多作业设备的关联定位方案。
附图说明
63.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对本技术保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。
64.图1示出了本技术实施例提供的一种应用于定位设备的定位方法的流程示意图；
65.图2示出了本技术实施例提供的定位方法所涉及的定位设备及飞行器的连接示意图；
66.图3示出了本技术实施例提供的定位方法所涉及的前端计算步骤的过程示意图；
67.图4示出了本技术实施例提供的定位方法所涉及的后端计算步骤的过程示意图；
68.图5示出了本技术实施例提供的一种作业方法的流程示意图。
具体实施方式
69.下面将结合本技术实施例中附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
70.通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技
术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
71.在下文中，可在本技术的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
72.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
73.除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本技术的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本技术的各种实施例中被清楚地限定。
74.实施例1
75.参见图1，为本技术实施例提供的一种定位方法的流程示意图，所提供的定位方法应用于如图2所示的定位设备201，定位设备201连接至少一个作业设备202。如图1和图2所示，所述方法主要包括以下步骤：
76.s101，接收各作业设备采集的imu数据和局部图像；
77.如图2所示，定位设备201与各作业设备202连接，定位设备201分别与各作业设备202之间进行交互，各作业设备202之间则无需装配通信硬件基础，依赖于定位设备201实现交互。
78.本实施方式中，定位设备可以包括设备本体、定位单元和通信单元，设备本体为定位设备的主要承载器件，例如为图2中所示的中控小车。定位单元用于采集定位设备的定位数据，定位单元可以为卫星定位设备，采集卫星定位数据，例如全球定位数据(global positioning system，简称gps)或者北斗定位数据。通信单元可以包括无线通信单元和有线通信单元，无线通信单元可以包括蓝牙、wifi、gprs等，有线通信单元则可以包括线缆通信，如图2所示的线缆203即为定位设备201的有线通信单元。当然，定位设备还可以包括驱动电机等其他器件，不作限定。
79.作业设备202可以为通过定位设备201实现联合定位的设备，包括但不限于飞行器或者地面的作业设备，本实施方式提供的定位方法尤其适用于飞行器的空中联合定位方案。其中，飞行器可以包括飞行控制单元、供电电源、图像采集单元、通信单元等，图像采集单元可以为双目相机。本实施方式中，飞行器装配有双目相机和惯性测量单元(inertial measurement unit，简称imu)，分别用于采集双目图像和飞行器的imu数据，双目相机可以采用双目鱼眼相机或者视角相对固定的相机组合。飞行器的通信单元与定位设备的通信单元连接，实现飞行器与定位设备之间的通信，例如通过图2中所示的线缆实现二者之间的有线通信交互。
80.本实施例提供的定位方法，作业设备的惯性测量单元可用于采集作业设备的imu数据，作业设备的双目相机则可以采集局部图像，这里的局部图像可以为作业设备的双目相机面向的环境中局部区域的图像，该局部区域可以是作业区域中的局部区域，也可以是
天空中的局部区域，还可以是地面上的局部区域，本实施例对此并不限定。定位设备接收各作业设备采集的imu数据和局部图像，通过各作业设备的imu数据和局部图像即可计算作业设备的实际坐标位置，无需作业设备之间联合定位，有利于简化硬件结构。
81.需要说明的是，所述imu数据可以是利用imu采集到的数据，也可以是分别通过相互独立设置的陀螺仪和加速度计采集到的数据，可以理解为，不一定是imu这种集成单元采集到的数据才能称为本实施例中的imu数据，等同性质的数据都可以称为imu数据。
82.本实施例所提供的定位方法的应用场景可以有多种，例如作业设备编队表演、农田喷洒农药、果林摘果等。其中，对于果树摘果场景，定位设备可以在两相邻果树之间的道路移动，定位设备连接的作业设备可以在定位设备的两侧飞行，分别采摘道路局部两侧果树上的果子，多作业设备协同作业，提高了无人机摘果效率。
83.s102，根据各作业设备采集的imu数据和局部图像，确定各作业设备相对于所述定位设备的相对位置。
84.s103，根据各作业设备对应的相对位置，确定各作业设备在所述定位设备所在的参考坐标系内的坐标数据。
85.预先建立定位设备所在的三维坐标系，该三维坐标系可以以定位设备为原点，也可以以其他固定作业位点为原点，不作限定。
86.定位设备在接收到各作业设备采集的imu数据和局部图像之后，即可计算该作业设备在参考坐标系内的坐标，此过程中，先计算作业设备相对定位设备的相对位置，再根据各作业设备对应的相对位置，确定各作业设备在所述定位设备所在的参考坐标系内的坐标数据。
87.具体实施时，所述定位设备表面设置有用于辅助作业设备定位的基准标识，上述根据各作业设备采集的imu数据和局部图像，确定各作业设备相对于所述定位设备的相对位置的步骤可以包括：
88.根据各作业设备采集的imu数据和局部图像，计算各作业设备相对于所述基准标识的相对位置；
89.相应的，所述根据各作业设备对应的相对位置，确定各作业设备在所述定位设备所在的参考坐标系内的坐标数据的步骤，包括：
90.根据各作业设备相对所述基准标识的相对位置，以及所述基准标识在所述参考坐标系内的基准坐标数据，计算各作业设备在所述参考坐标系内的坐标数据。
91.其中，所述基准标识可以理解为是作业设备在作业前停靠在定位设备上的位置点，该位置点可以标识在定位设备的表面上，该标识可以是数字标识也可以是图案标识，但不限于此。需要说明的是，如果与定位设备通信的作业设备有多台，则所述标识的数量可以与作业设备的数量一致，可以理解为：各标识和各作业设备一一对应，以保证各作业设备的准确定位，作业设备之间不会出现定位混淆的现象。为便于理解，以下以图2所示为例来说明，假设多机协作系统包括一部定位设备和四部作业设备，则可以在定位设备上标记有1、2、3和4这4个位点，作为基准标识。在开始作业前、或者暂停补给或者充电等初始状态时，作业设备从基准标识开始起飞。例如，作业设备a从基准标识1起飞，作业设备b从基准标识2起飞，作业设备c从基准标识3起飞，作业设备d从基准标识4起飞。当然，此处只是示例性说明，作业设备的具体数量以及基准标识的设置规则可以根据实际作业具体设置，不作限定。
92.作业设备从对应的基准标识起飞，飞行轨迹可以如2中的虚线所示，在该连续的飞行轨迹上，作业设备持续采集局部图像。在起飞初期，作业设备采集的局部图像可能包括基准标识，可以直接根据imu数据和局部图像计算该起飞初期时刻的实时位置，根据相邻时刻之间的位置连续性，可以迭代推出各飞行时刻作业设备与基准标识的相对位置。
93.定位设备上的基准标识相对定位设备的位置是固定的，根据作业设备相对基准标识的相对位置，可以将各作业设备的位置映射到参考坐标系内，这样可以将作业设备的位置集中在同一坐标系中显示。
94.上述本技术实施例提供的定位方法，无需在各作业设备内安装成本较高的rtk进行多作业设备之间直接进行关联定位的方案，通过获取成本较低的imu数据和局部图像，再通过定位设备计算相对各作业设备的位置后映射到参考坐标系内，即可实现低成本、高稳定性的多作业设备的关联控制方案。
95.在上述实施例的基础上，s102所述的，根据各作业设备采集的imu数据和局部图像，计算各作业设备相对于所述定位设备上的基准标识的相对位置基准标识的步骤，可以包括：
96.对所述imu数据进行预积分处理；
97.将作业设备采集的当前帧的局部图像提取点特征和线特征，并对提取的点特征和线特征进行优化筛选处理，其中，局部图像中的点特征和线特征均包括基准标识的点特征和线特征；
98.对筛选处理后的点特征和线特征进行三角化处理得到点线深度数据；
99.根据点线深度数据和预积分处理后的imu数据，计算作业设备相对所述基准标识的相对位置。
100.本实施例增设了利用imu数据和局部图像确定相对位置的具体方案。本实施方式中将利用视觉的局部图像和惯性测量位姿的方案分为前端和后端，前端用于处理imu和双目图像数据，后端基于点线特征进行紧耦合优化估计作业设备的位姿。
101.根据本技术的一种具体实施方式，所述提取作业设备所采集的当前帧的局部图像中的点特征和线特征，并对提取的点特征和线特征进行优化筛选处理的步骤，包括：
102.根据上一帧的局部图像的特征检测结果对当前帧的局部图像中进行追踪，以获取当前帧的局部图像中的点特征和线特征；
103.将当前帧的局部图像中检测到的点特征点和线特征进行特征匹配，并删除异常信息，所述异常信息包括异常的点特征和/或异常的线特征；
104.对剩余的点特征和线特征进行去畸变处理，并投影到以所述基准标识为原点建立的归一化相机坐标系。
105.在一种实施方式中，如图3所示，前端的工作流程如下，前端分两个线程独立检测点特征和线特征，使用klt光流算法对上一帧已经观测到的特征点进行追踪，剔除跟踪上一帧失败的特征点和超出当前帧图像边界的点，同时使用ransac的方法通过基本矩阵f剔出异常的点特征或者线特征，然后对当前帧检测到的特征点进行畸变矫正，投影到当前帧的归一化相机坐标系。
106.同时在另一个线程中使用lsd检测器检测当前帧中的线段，提取每一条线段的lbd描述子，其后使用lbd描述子和上一帧中的线段进行匹配，同时使用ransac的方法通过基本
矩阵f对线段的两个端点进行筛选，剔除异常线段，然后将线段的两个端点去畸变投影到归一化相机坐标系。同时对imu传感器采集的角速度和加速度数据进行预积分得到帧间相对运动状态。
107.根据本技术的一种具体实施方式，所述提取作业设备所采集的当前帧的局部图像中的点特征和线特征的步骤之前，所述方法还包括：
108.根据上一帧的局部图像与当前帧的局部图像的视差，判断当前帧的局部图像是否为关键帧；
109.若所述当前帧的局部图像为关键帧，则执行提取作业设备所采集的当前帧的局部图像中的点特征和线特征的步骤；以及，
110.所述根据点线深度数据和预积分处理后的imu数据，计算作业设备相对所述基准标识的相对位置的步骤，包括：
111.根据预积分处理后的imu数据构建的残差项和点线深度数据构建的重投影误差项构建联合优化函数；
112.对联合优化函数进行非线性优化处理，计算所述作业设备在所述归一化相机坐标系的位置数据，作为所述作业设备相对所述基准标识的相对位置。
113.如图4所示，后端工作流程如下：
114.在系统初始化后，首先根据前后帧的视差进行判断当前帧是否是关键帧，视差超过一定阈值则判定当前帧不是关键帧，如果不是关键帧就丢弃，视差在一定值范围内则判定当前帧是关键帧。如果当前帧是关键帧就对当前帧的特征点进行三角化处理得到特征点的初始深度，同时对当前帧的线特征构造普吕克矩阵，进而得到普吕克坐标。随后根据线特征构造的普吕克矩阵对应的普吕克坐标进行紧耦合优化，其中，优化目标为先验观测残差，imu观测残差，视觉残差，最后，对优化后的点线特征进一步筛选，剔除异常点，即可得到作业设备所覆盖的全部点线特征。计算当前作业设备的全部点线特征在以基准标识为原点建立的归一化坐标系中的位置，该位置即为作业设备相对基准标识的相对位置。
115.在上述实施例的基础上，根据本技术的另一种具体实施方式，所述定位设备通过线缆与各作业设备通信连接和/或供电连接，线缆的端部通过电控连接件与各作业设备可拆卸连接；
116.所述根据各作业设备对应的相对位置，确定各作业设备在所述定位设备所在的参考坐标系内的坐标数据的步骤之后，所述方法还包括：
117.根据各作业设备的作业区域控制线缆的收放；
118.在检测到作业设备的相应线缆处于绕线状态时，通过所述电控连接件控制相应线缆与作业设备脱离。
119.本实施例增设了针对线缆连接方案的描述。考虑到作业设备在持续作业场景中的高电量需求，为了保证作业的不中断，设置充电线缆，定位设备通过充电线缆与作业设备持续连接。在检测到作业设备处于待充电状态或者在接收到作业设备的充电请求后，即可控制充电线缆为作业设备充电。
120.此外，本实施方式还限定线缆可以包括通信线缆，直接通过通信线缆进行数据收发，这样可以节省通信模块的成本，也可以提高通信稳定性，避免环境影响。
121.另外，考虑到在作业场景中可能存在的绕线问题或者为方便拆装收纳，本实施方
式增加了绕线自脱离的方案。定位设备在控制线缆收放时，可以通过线缆收放状态或者图像分析等方式检测是否处于绕线状态。例如，自动卷轴收线过程中阻力较大，即可认为作业设备处于绕线状态，或者，通过图像处理追踪线缆对应的特征点的连续性，若特征点处于非连续状态则认为作业设备处于绕线状态。在监测到作业设备处于绕线状态时，即可控制线缆的端部直接与作业设备脱离，这样可以先将线缆收回至定位设备，再控制作业设备单独回收，避免线缆绕线对作业设备拖拉造成的损坏。本实施例所使用的电控连接件可以为自动夹持组件或者咬合组件，在处理器控制下控制作业设备自动夹持或者咬合线缆的端部，在监测到绕线状态时控制作业设备切断线缆，或者松弛夹持组件或者咬合组件，实现自动脱离。
122.实施例2
123.参见图5，为本技术实施例提供的一种作业方法的流程示意图，所提供的作业方法应用于上述图2所示的定位设备201，所述定位设备201与至少一个作业设备202通信连接。如图5所示，所述作业方法主要包括以下步骤：
124.步骤s501，获取预先确定的整体作业区域；
125.在获取各作业设备在参考坐标系内的坐标数据后，可以预先通过定位设备获取全局地图，结合全局地图可以对周边环境进行准确建图，确定周边环境中的道路等移动区域、果树顶部的待作业的整体区域，从中为各飞行区划分分别作业的子区域。
126.步骤s502，根据各作业设备在所述参考坐标系内的坐标数据，将整体作业区域划分为对应各作业设备的子区域，各作业设备的子区域互不重合；
127.步骤s503，将各作业设备的子区域的坐标数据发送至对应的作业设备；所述子区域用于指示作业设备的作业范围。
128.在上述实施例的基础上，在获取各作业设备在所述参考坐标系内的坐标数据后，即可将待操作的全部作业区域根据各作业设备的坐标数据进行划分，以确定各作业设备对应的作业区域。
129.具体的，根据各作业设备所在的参考坐标系内的坐标数据，从整体作业区域中就近划分多个子区域，作为对应各作业设备的作业区域。为避免可能发生的碰撞，限定在进行子区域划分时，各子区域互不重合。
130.具体实施时，所述根据各作业设备在所述定位设备所在的参考坐标系内的坐标数据，将整体作业区域划分为对应作业设备的子区域的步骤中还包括:
131.根据整体作业区域中的作业设备的数量对整体作业区域进行划分。
132.当然，为避免子区域划分不均匀影响整体的作业进度，在进行子区域划分呢时，还可以根据整体作业区域中作业设备的数量来对整体作业区域进行划分。例如，整体作业区域中的作业设备的数量有n个，则可以将整体作业区域等分或者近似等分成成n个子区域，以使得多个作业设备可以同时开启和完成作业任务。当然，也可以根据不同作业设备的作业效率进行不等分的划分，即给作业效率较高的作业设备划分较大的子区域，而给作业效率相对较低的作业设备划分较小的子区域等，不作限定。
133.之后，再将各作业设备的子区域的坐标数据发送至对应的作业设备，以使各作业数据在其子区域的坐标数据划分的作业范围内执行相应作业。
134.如图2所示，定位设备连接4个作业设备abcd，则此时可以将地图划分成z1-z4这4
个互不重合的子区域，子区域之间互不重合可以有效避免作业设备碰撞。在确定4个子区域之后，按照就近原则，为各作业设备匹配最接近的子区域作为作业区域。各作业设备分别在各自作业区域内进行工作，避免了作业设备相撞，分工协作提高了作业效率。
135.在上述实施例的基础上，所述将各作业设备的子区域的坐标数据发送至对应的作业设备的步骤之后，所述方法还可以包括：
136.获取各作业设备在对应子区域内的实时作业进度，其中，实时作业进度包括全部完成和部分完成中的任一种；
137.在获取到全部完成的实时作业进度时，基于实时作业进度为部分完成的第一类作业设备对应的子区域中未被作业的区域生成待作业子区域，或者基于整体作业区域中未被分配给作业设备的未作业区域生成的待作业子区域；
138.为实时作业进度为全部完成的第二类作业设备分配待作业子区域。
139.本实施例中，针对划分子区域后，不同作业设备的作业完成进度不同的情况进行子区域的二次分配，以提高整体的作业完成效率。具体的，监控各作业设备的实时作业进度，尤其是监控是否存在某作业设备的实施作业进度为全部完成，即该作业设备优先完成了预先为其分配的子区域内的作业任务。此时，其他作业设备的实时作业进度为部分完成，将此部分作业设备定义为第一类作业设备。
140.那么，为充分利用各作业设备的效率，此时可以将尚未作业的子区域再次分配给优先完成的作业设备。此部分尚未作业的子区域，可以为第一类作业设备中未被作业的区域，也可以为整体作业区域中尚未被分配的区域，将该部分未被作业的区域定义为待作业子区域再分配给优先完成的作业设备，以加速整体作业区域的完成进度。
141.本实施方式考虑到作业区域划分的不均衡或者作业设备作业效率的差异，可能存在部分作业设备已经完成其作业区域的摘果作业，而其他作业设备的摘果作业还剩余较多，例如作业设备对应的作业区域z1内没有果树可以作业，而作业设备b对应的作业区域z2还剩余较多果树，为提高整体作业区域，可以将z2的作业区域划分为z21和z22，将z21划分到作业设备a的作业区域z1内，将作业设备b的作业区域z2更新为z22。这样提升整体作业效率，从而实现根据实际任务动态调整各无人机的工作区域。当然，在进行重分配时，可以仅针对作业进度为全部完成和部分完成的情况进行重分配，当然也可以将尚未全部完成的再细化分过半和不过半，或者大量完成和少量完成的情况，仅将完成量相对较少的作业设备的未完成区域重分配给已经全部完成或者部分完成的作业设备进行作业，以进一步提高作业效率。
142.进一步的，所述基于实时作业进度为部分完成的作业设备对应的子区域中未被作业的区域生成待作业子区域的步骤，可以包括：
143.确定实时作业进度为部分完成的作业设备对应的子区域中的已作业子区域和未作业子区域，并基于未作业子区域和第二类作业设备的位置信息和/或未作业子区域的作业对象数量，确定待作业子区域；
144.或者，
145.确定整体作业区域中未被分配给作业设备的未作业区域，并基于未作业区域和第二类作业设备的位置信息和/或未作业区域的作业对象数量，确定待作业子区域。
146.本实施方式对需要重分配的待作业子区域的划分方案作了进一步限定。其中一种
情况为，即基于位置信息来确定待作业子区域，将较为临近第二类作业设备的为未作业子区域中的区域作为待作业子区域。如上述举例所示，作业设备b对应的作业区域z2还剩余较多果树，为提高整体作业区域，可以将z2的作业区域划分为z21和z22，将z21划分到距离较劲的作业设备a的作业区域z1内。
147.另一种划分情况可以为，基于子作业子区域的作业对象数量确定待作业子区域，即根据作业对象的数量进行合理分配，这样可以保证各作业设备的作业效率和作业进度基本保持一致。例如，统计当前的作业情况为全部完成的第二作业设备的数量，以及全部未被作业的子区域的范围，从而平均地、合理地重分配，以尽量充分地提高全部作业设备的整体作业进度。
148.当然也可以将上述两种情况结合起来，即按照综合均分和就近分配的原则，既能提高整体效率，又能避免不必要的绕飞，提高作业进度。
149.实施例3
150.本技术实施例提供了一种定位设备的结构示意图，该定位设备可以应用于图2所示的定位设备201。所述定位设备可以包括设备本体、通信单元和处理器，所述通信单元与至少一个作业设备通信连接；
151.所述通信单元用于接收各作业设备采集的imu数据和局部图像；
152.所述处理器用于根据各作业设备采集的imu数据和局部图像，确定各作业设备相对于所述定位设备的相对位置，根据各作业设备对应的相对位置，确定各作业设备在所述定位设备所在的参考坐标系内的坐标数据。
153.根据本技术的一种具体实施方式，所述定位设备用于通过线缆与各作业设备电连接，所述线缆包括集成一体的充电线缆和通信线缆。
154.根据本技术的一种具体实施方式，所述定位设备通过电控连接件与所述线缆的端部可拆卸连接，所述电控连接件的控制端与所述处理器电连接。
155.根据本技术的一种具体实施方式，所述设备本体包括移动车体和驱动轮，所述移动车体设置于所述驱动轮上；
156.所述移动车体上标记有多个基准标识，各基准标识处均设置有一个线缆接口，各线缆接口用于与线缆的一端连接，线缆的另一端与一个作业设备连接。
157.实施例4
158.此外，继续参见图2，本技术实施例还提供了一种定位系统，包括定位设备201和至少一个作业设备202，定位设备201与至少一个作业设备202通信连接；其中，
159.作业设备202用于将采集的imu数据和局部图像发送至所述定位设备201；
160.所述定位设备201用于根据各作业设备采集的imu数据和局部图像，确定各作业设备相对于所述定位设备201的相对位置，并根据各作业设备202对应的相对位置，确定各作业设备202在所述定位设备201所在的参考坐标系内的坐标数据。
161.另外，继续参见图2，本实施例还提供了一种多级协作系统，包括中控设201和至少一个作业设备202，所述定位设备201与至少一个作业设备202通信连接；
162.所述定位设备201用于获取预先确定的整体作业区域，根据各作业设备202在所述定位设备201所在的参考坐标系内的坐标数据，将整体作业区域划分为对应各作业设备202的子区域，各作业设备202的子区域互不重合；其中，所述坐标数据基于上述实施例提供的
定位方法获得；
163.所述作业设备202用于接收所述定位设备201发送的各作业设备202的子区域的坐标数据；所述子区域用于指示作业设备202的作业范围。
164.另外，本技术实施例还提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序在所述处理器运行时执行上述实施例提供的定位方法或者作业方法。
165.另外，本技术实施例还提供了计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行上述实施例所述的定位方法或者作业方法。
166.上述本技术提供的定位方法、设备及系统和作业方法、系统及电子设备，定位设备连接有至少一个作业设备。各作业设备通过向定位设备发送imu数据和局部图像，定位设备即可根据各作业设备发送的imu数据和局部图像，计算各作业设备在参考坐标系内的坐标数据。这样，无需在各作业设备内安装成本较高的rtk进行关联定位的方案，通过获取成本较低的imu数据和局部图像，再通过定位设备计算相对各作业设备的位置后映射到参考坐标系内，即可实现低成本、高稳定性的多作业设备的关联定位方案。所提供的定位设备、电子设备及计算机可读存储介质的具体实施过程，可以参见图1所示的定位方法的具体实施过程，在此不再一一赘述。
167.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。