起降点，对起降点的数量和位置进行调整，系统根据人工调整后的起降点，用户亦可以人工调整各个子块的边界，包括调整子测区的编辑、合并相互邻接的较小的子测区等操作；
(7)经过调整后的子块，通过计算子块内的航迹长度和往返起降点的距离来检核总的作业时间，尽量让一个子块完成所需的总的飞行时间是单次航飞作业时间的整数倍，便于充分利用每次更换的电池的电能，提高作业效率；
(8)产生的整个测区的航迹包含分块航迹和包含每个航迹对应飞行到起降点的路径信息;
(9)无人机的飞行作业可以从某个起降点开始，完成该起降点所包含的所有子块，就可依次转场到下一个起降点，逐步完成所有的子块；
(10)在多无人机协同作业时，可以将分块作业任务给不同的无人机，每个无人机分别完成各自的作业子块。
[0019]其中，每个所述子块是一个相对独立的作业任务，子测区的完整飞行航迹需要加上往返测区需要的飞行距离，总的飞行时间不超过无人机的单次作业飞行续航时间极限；子块的分解还需要考虑地形的高差，以保证地面采集的图像像素分辨率;子块的边界范围可以是人工勾画的，也可以是通过半自动的方式生成子块。
[0020]其中，自动进行初步规划的航迹线结果不能保证完全符合航飞作业人员的实际需要，允许人工调整;允许无人机的起飞和降落分别在不同的点上，即:起飞在一个起降点，降落在另一个起降点，这样的处理可以帮助提高专场效率。
[0021]其中，用户可以在测区内或者测区附近指定多个无人机航飞的起降点。
[0022]其中，结合用户指定的起降点、所使用的无人机的飞行能力、已经预设的飞行参数(包括:航高、速度、飞行时间等)等信息，航线规划程序规划出由一系列分块航迹组成的整体航迹，分块航迹除了考虑作业所必须的航迹之外，还要将无人机往返起降点所产生的额外飞行距离、每个分块内的高程差额，以保证合理的飞行距离和地面像素分辨率。
[0023]其中，用户可以在无人机作业过程中更改起降点的个数、起降点的位置，以及调整某个起降点的作业范围，所规划的航线会同步调整，保证整个飞行航迹不出现漏洞或者重叠度不够的问题。
[0024]如图1所示，图1为人工勾画的作业任务范围。
[0025]如图2所示，图2在作业任务中手动增加可能的起降点。图中圆点为作业任务区域内的起降点，起降点可以不限定为作业任务的区域之内。
[0026]如图3所示，图3根据作业任务产生的每个起降点对应的子块。通常情况下每块电池能够完成一个子块的作业。每个子块的形状为多边形。
[0027]本发明的多个分块航迹可以共有一个起降点。这种航迹分块的处理方式，一方面考虑到了无人机电池更换所需的额外飞行距离，另一方面也可以支持多无人机联合作业。当多机联合作业时，每个无人机可以飞行一个独立分块航迹即可，避免相互干扰。
[0028]通过发明一种针对旋翼无人机作业电池频繁更换、频繁起降和作业中多次转场的需要的航迹规划方法，能够让旋翼无人机更加适合测绘和遥感的实际应用。本发明中，旋翼无人机作业员可以通过指定起降点，航迹规划系统会根据作业员提供的起降点、作业范围以及作业参数生成出一个估计起降点和无人机作业能力的分块航迹规划，作业员通过对生成的分块航迹进行检查和调整，从而可以生成一个相对优化的无人机作业航迹。本发明除了能够减少旋翼无人机在实际作业中的飞行距离，提高作业效率，这种分块的航迹规划还能够支持多个无人机对同一个测区进行协同作业。
[0029]以上实施例仅为本发明其中的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种用于无人机续航能力的多起降点航线规划方法，其特征在于，所述方法将无人机的起降点作为一个参数用于航迹规划，并且根据无人机单次飞行作业能力的限制，结合起降点的分布将一个测区进行划分;其包括以下几个步骤: (1)用户在地图上勾画测区的飞行边界，用户根据现场的飞行作业的方便程度、通视条件等考虑在地图上设定作业起降点； (2)通过用户指定的影像分辨率等参数，结合所使用的光学传感器计算出需要飞行的航高，或者用户人工指定飞行航高； (3)用户设定无人机其他飞行参数，包括:单次飞行作业时间、飞行速度、转弯半径等； (4)结合需要采集的影像的重叠图，规划算法自动计算出整个测区的航迹线，这个整体航迹线是初始航迹，后续处理需要根据起降点对这个初始航迹进行分块； (5)根据之前设定的无人机的起降点，对整个测区进行分块，形成子块，每个子块就是一个子作业测区； (6)子块的调整:用户可以调整起降点，对起降点的数量和位置进行调整，系统根据人工调整后的起降点，用户亦可以人工调整各个子块的边界，包括调整子测区的编辑、合并相互邻接的较小的子测区等操作； (7)经过调整后的子块，通过计算子块内的航迹长度和往返起降点的距离来检核总的作业时间，尽量让一个子块完成所需的总的飞行时间是单次航飞作业时间的整数倍，便于充分利用每次更换的电池的电能，提高作业效率； (8)产生的整个测区的航迹包含分块航迹和包含每个航迹对应飞行到起降点的路径信息; (9)无人机的飞行作业可以从某个起降点开始，完成该起降点所包含的所有子块，就可依次转场到下一个起降点，逐步完成所有的子块； (10)在多无人机协同作业时，可以将分块作业任务给不同的无人机，每个无人机分别完成各自的作业子块。2.根据权利要求1所述的一种用于无人机续航能力的多起降点航线规划方法，其特征在于:每个所述子块是一个相对独立的作业任务，子测区的完整飞行航迹需要加上往返测区需要的飞行距离，总的飞行时间不超过无人机的单次作业飞行续航时间极限；子块的分解还需要考虑地形的高差，以保证地面采集的图像像素分辨率;子块的边界范围可以是人工勾画的，也可以是通过半自动的方式生成子块。3.根据权利要求1所述的一种用于无人机续航能力的多起降点航线规划方法，其特征在于:自动进行初步规划的航迹线结果不能保证完全符合航飞作业人员的实际需要，允许人工调整;允许无人机的起飞和降落分别在不同的点上，即:起飞在一个起降点，降落在另一个起降点，这样的处理可以帮助提高专场效率。4.根据权利要求1所述的一种用于无人机续航能力的多起降点航线规划方法，其特征在于:用户可以在测区内或者测区附近指定多个无人机航飞的起降点。5.根据权利要求1所述的一种用于无人机续航能力的多起降点航线规划方法，其特征在于:结合用户指定的起降点、所使用的无人机的飞行能力、已经预设的飞行参数(包括:航高、速度、飞行时间等)等信息，航线规划程序规划出由一系列分块航迹组成的整体航迹，分块航迹除了考虑作业所必须的航迹之外，还要将无人机往返起降点所产生的额外飞行距离、每个分块内的高程差额，以保证合理的飞行距离和地面像素分辨率。6.根据权利要求1所述的一种用于无人机续航能力的多起降点航线规划方法，其特征在于:用户可以在无人机作业过程中更改起降点的个数、起降点的位置，以及调整某个起降点的作业范围，所规划的航线会同步调整，保证整个飞行航迹不出现漏洞或者重叠度不够的问题。
【专利摘要】本发明公开了一种用于无人机续航能力的多起降点航线规划方法，其特征在于，所述方法将无人机的起降点作为一个参数用于航迹规划，并且根据无人机单次飞行作业能力的限制，结合起降点的分布将一个测区进行划分。本发明中，旋翼无人机作业员可以通过指定起降点，航迹规划系统会根据作业员提供的起降点、作业范围以及作业参数生成出一个估计起降点和无人机作业能力的分块航迹规划，作业员通过对生成的分块航迹进行检查和调整，从而可以生成一个相对优化的无人机作业航迹。本发明除了能够减少旋翼无人机在实际作业中的飞行距离，提高作业效率，这种分块的航迹规划还能够支持多个无人机对同一个测区进行协同作业。
【IPC分类】G05D1/10
【公开号】CN105549619
【申请号】CN201610075187
【发明人】黄先锋, 张帆, 王瑞林
【申请人】苏州大势智慧信息科技有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年2月3日