一种5G环境下基于Web的实时多人行动路径规划方法及系统

一种5g环境下基于web的实时多人行动路径规划方法及系统
技术领域
1.本发明涉及路径规划技术领域，具体而言，涉及一种5g环境下基于web的实时多人行动路径规划方法及系统。


背景技术：

2.5g技术，又称第五代移动通信技术，是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施。5g在结合通信领域的整体发展态势以及4g的优势特征，在传输速度、频谱利用程度等方面逐渐提高，为用户带来更为安全可靠的体验。
3.网络地理信息系统技术，是指工作在网络上的gis，是传统的gis在网络上的延伸和发展，具有传统gis的特点，可以实现空间数据的检索、查询、制图输出、编辑等gis基本功能，同时也是网络上地理信息发布、共享和交流协作的基础。但是，目前无法满足应急任务背景下多人实时行动路径快速规划的需求。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种5g环境下基于web的实时多人行动路径规划方法及系统，以改善上述问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
5.第一方面，本技术提供了一种5g环境下基于web的实时多人行动路径规划方法，包括：
6.获取待规划路径的人员的实时位置信息、目标点的位置信息和所述待规划路径人员与所述目标点之间的场景信息；
7.通过绘图协议将所述实时位置信息、所述目标点的位置信息和所述场景信息在地图上进行展示；
8.获取障碍物的标记信息；
9.根据所述实时位置信息、所述目标点的位置信息和所述障碍物的标记信息，规划所述待规划路径的人员的行进路径。
10.优选地，获取所述待规划路径的人员与所述目标点之间的场景信息,包括:
11.发送第一控制命令，所述第一控制命令为控制无人机进行场景信息探测的命令，所述无人机为带有摄像系统、测距系统和gps定位系统的无人机；
12.接收所述无人机回传的场景信息数据，所述场景信息数据包括所述摄像系统采集到的包含地面特征信息的视频信息和所述gps定位系统确定的所述无人机的实时位置信息；
13.接收第二控制命令，所述第二控制命令包括对所述视频信息中的所述障碍物的信息进行测距的命令；
14.响应于所述第二控制命令，发送第三控制命令，所述第三控制命令包括控制所述测距系统对所述障碍物的信息进行测距的命令；
15.接收所述无人机回传的距离信息，所述距离信息包括所述无人机与所述障碍物的距离，根据所述距离信息与所述无人机的实时位置信息，计算得到所述障碍物的坐标信息。
16.优选地，获取所述待规划路径的人员与所述目标点之间的场景信息,包括:
17.发送第四控制命令，所述第四控制命令包括控制无人机以第一飞行姿态飞行的命令，所述第一飞行姿态为以所述待规划路径人员所在位置为圆心，以第一半径进行圆周运动并飞行一周，所述第一半径为所述无人机的有效采集范围的宽度；
18.判断所述目标点是否在所述无人机以第一飞行姿态飞行过程中形成采集范围内；若是，则发送第五控制命令，所述第五控制命令包括所述无人机停止飞行的命令。
19.优选地，获取所述待规划路径的人员与所述目标点之间的场景信息,包括:
20.若所述目标点不在所述无人机以第一飞行姿态飞行过程中形成采集范围内，则发送第六控制命令，所述第六控制命令包括控制所述无人机以第二飞行姿态飞行的命令，所述第二飞行姿态为以所述待规划路径人员所在位置为圆心，以第二半径进行圆周运动并飞行一周，所述第二半径为所述第一半径的两倍；
21.判断所述目标点是否在所述无人机以第二飞行姿态飞行过程中形成采集范围内；若是，则发送第七控制命令，所述第七控制命令包括所述无人机停止飞行的命令。
22.优选地，所述获取障碍物的标记信息，包括：
23.获取第一输入操作，所述第一输入操作包括后台人员对障碍物的轮廓范围信息进行输入；
24.响应于所述第一输入操作，根据所述障碍物的轮廓范围信息，在所述地图上将所述障碍物进行突出显示；
25.根据所述障碍物的轮廓信息和所述障碍物的坐标信息，计算得到所述障碍物的坐标范围信息。
26.第二方面，本技术还提供了一种5g环境下基于web的实时多人行动路径规划系统，包括第一获取模块、展示模块、第二获取模块和规划模块，其中：
27.第一获取模块：用于获取待规划路径的人员的实时位置信息、目标点的位置信息和所述待规划路径人员与所述目标点之间的场景信息；
28.展示模块：用于通过绘图协议将所述实时位置信息、所述目标点的位置信息和所述场景信息在地图上进行展示；
29.第二获取模块：用于获取障碍物的标记信息；
30.规划模块：用于根据所述实时位置信息、所述目标点的位置信息和所述障碍物的标记信息，规划所述待规划路径的人员的行进路径。
31.优选地，第一获取模块包括第一发送单元、第一接收单元、第二接收单元、第二发送单元和第三接收单元，其中：
32.第一发送单元：用于发送第一控制命令，所述第一控制命令为控制无人机进行场景信息探测的命令，所述无人机为带有摄像系统、测距系统和gps定位系统的无人机；
33.第一接收单元：用于接收所述无人机回传的场景信息数据，所述场景信息数据包括所述摄像系统采集到的包含地面特征信息的视频信息和所述gps定位系统确定的所述无人机的实时位置信息；
34.第二接收单元：用于接收第二控制命令，所述第二控制命令包括对所述视频信息
中的所述障碍物的信息进行测距的命令；
35.第二发送单元：用于响应于所述第二控制命令，发送第三控制命令，所述第三控制命令包括控制所述测距系统对所述障碍物的信息进行测距的命令；
36.第三接收单元：用于接收所述无人机回传的距离信息，所述距离信息包括所述无人机与所述障碍物的距离，根据所述距离信息与所述无人机的实时位置信息，计算得到所述障碍物的坐标信息。
37.优选地，第一获取模块还包括第三发送单元和第一判断单元，其中：
38.第三发送单元：用于发送第四控制命令，所述第四控制命令包括控制无人机以第一飞行姿态飞行的命令，所述第一飞行姿态为以所述待规划路径人员所在位置为圆心，以第一半径进行圆周运动并飞行一周，所述第一半径为所述无人机的有效采集范围的宽度；
39.第一判断单元：用于判断所述目标点是否在所述无人机以第一飞行姿态飞行过程中形成采集范围内；若是，则发送第五控制命令，所述第五控制命令包括所述无人机停止飞行的命令。
40.优选地，第一获取模块还包括第二判断单元和第三判断单元，其中：
41.第二判断单元：用于若所述目标点不在所述无人机以第一飞行姿态飞行过程中形成采集范围内，则发送第六控制命令，所述第六控制命令包括控制所述无人机以第二飞行姿态飞行的命令，所述第二飞行姿态为以所述待规划路径人员所在位置为圆心，以第二半径进行圆周运动并飞行一周，所述第二半径为所述第一半径的两倍；
42.第三判断单元：用于判断所述目标点是否在所述无人机以第二飞行姿态飞行过程中形成采集范围内；若是，则发送第七控制命令，所述第七控制命令包括所述无人机停止飞行的命令。
43.优选地，第二获取模块包括第一获取单元、第一响应单元和第一计算单元，其中：
44.第一获取单元：用于获取第一输入操作，所述第一输入操作包括后台人员对障碍物的轮廓范围信息进行输入；
45.第一响应单元：用于响应于所述第一输入操作，根据所述障碍物的轮廓范围信息，在所述地图上将所述障碍物进行突出显示；
46.第一计算单元：用于根据所述障碍物的轮廓信息和所述障碍物的坐标信息，计算得到所述障碍物的坐标范围信息。
47.本发明的有益效果为：通过网络地理信息技术智能高效地为控制端提供形象、直观的应急任务态势和可视化的信息交互界面，并具备标记障碍物、目标点信息、规划行动路径和发送人员状态信息等功能；面向5g环境下，可以结合移动终端推送的位置信息，通过网络地理信息技术对应急任务人员及周边环境进行定位，获取应急任务人员的位置信息，并根据这些信息规划出应急任务人员的最佳行动路线；结合5g网络通信技术，实时传输路径、标记点和人员状态信息至多台移动终端，实现5g环境下基于网络的多人实时路径规划。
48.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
49.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
50.图1为本发明实施例中所述的一种5g环境下基于web的实时多人行动路径规划方法流程示意图；
51.图2为本发明实施例中所述的一种5g环境下基于web的实时多人行动路径规划系统结构示意图。
52.图中:701、第一获取模块；7011、第一发送单元；7012、第一接收单元；7013、第二接收单元；7014、第二发送单元；7015、第三接收单元；7016、第三发送单元；7017、第一判断单元；7018、第二判断单元；7019、第三判断单元；702、展示模块；703、第二获取模块；7031、第一获取单元；7032、第一响应单元；7033、第一计算单元；704、规划模块；7041、第二获取单元；7042、第一标记单元。
具体实施方式
53.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明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发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
54.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
55.实施例1：
56.本实施例提供了一种5g环境下基于web的实时多人行动路径规划方法。
57.参见图1，图中示出了本方法包括步骤s100、步骤s200、步骤s300和步骤s400。
58.s100、获取待规划路径的人员的实时位置信息、目标点的位置信息和待规划路径人员与目标点之间的场景信息，包括几个步骤，其中：
59.s101：前方应急人员会发送第一控制命令，第一控制命令为控制无人机进行场景信息探测的命令，无人机为带有摄像系统、测距系统和gps定位系统的无人机；
60.待规划路径的人员可以包括多个人，后方服务器的工作人员接收到无人机完成的第一控制命令后；
61.s102：后方服务器的工作人员接收到无人机回传的场景信息数据，场景信息数据包括摄像系统采集到的包含地面特征信息的视频信息和gps定位系统确定的无人机的实时位置信息；
62.后方服务器的工作人员实时观察无人机回传的场景信息数据中的视频信息里是
否有障碍物；
63.s103：如果有障碍物的话，会接收第二控制命令，第二控制命令包括对视频信息中的障碍物的信息进行测距的命令；
64.s104：响应于第二控制命令，发送第三控制命令，第三控制命令包括控制测距系统对障碍物的信息进行测距的命令；将测距的命令发送给无人机的测距系统，控制测距系统进行测距。
65.s105：接收无人机回传的距离信息，距离信息包括无人机与障碍物的距离，根据距离信息与无人机的实时位置信息，计算得到障碍物的坐标信息。
66.可以理解的是，在本步骤中，优选地，待规划路径的人员就是前方应急人员，应急人员可以通过随身携带的gps定位系统向后方服务器发送实时位置信息，后方服务器端实时更新待规划路径的人员的位置信息；前端应急人员携带的终端通过5g网络实时获取后方服务器端待规划路径的人员位置信息，并通过webgis(网络地理信息系统)技术对应急人员位置进行实时显示。
67.需要说明的是，待规划路径人员与目标点之间的场景信息是通过前方无人机通过5g网络将实时监测数据，这里的实时监测数据为各种场景下的至少一种数据，发送给后方指挥人员，后方指挥人员根据获取的无人机回传的数据，在前端控制页面通过webgl(3d绘图协议)技术进行行动路径规划、障碍物标记以及目标点标定。
68.具体地，这里的操作步骤为：后方指挥人员通过鼠标点击控制页面中的标记点按钮，在控制页面主视图的地球上，点击鼠标左键，对目标点进行标记；通过鼠标点击控制页面中的障碍物标记按钮，在控制页面主视图的地球上，点击鼠标左键，对障碍物进行标记。
69.s200、获取待规划路径的人员与目标点之间的场景信息包括四个步骤，其中：
70.s201：前方应急人员会发送第四控制命令，第四控制命令包括控制无人机以第一飞行姿态飞行的命令，第一飞行姿态为以待规划路径人员所在位置为圆心，以第一半径进行圆周运动并飞行一周，通过摄像系统采集以第一半径为无人机的有效采集范围的宽度的视频信息；
71.s202：在有效采集范围内采集完成后，后方工作人员会判断目标点是否在无人机以第一飞行姿态飞行过程中形成采集范围内；若是，则发送第五控制命令，第五控制命令包括无人机停止飞行的命令。
72.s203：若目标点不在无人机以第一飞行姿态飞行过程中形成采集范围内，则发送第六控制命令，第六控制命令包括控制无人机以第二飞行姿态飞行的命令，第二飞行姿态为以待规划路径人员所在位置为圆心，以第二半径进行圆周运动并飞行一周，第二半径为第一半径的两倍，以此类推，无人机的飞行姿态为螺旋式，直到采集范围内有目标点为止。
73.s204：判断目标点是否在无人机以第二飞行姿态飞行过程中形成采集范围内；若是，则发送第七控制命令，第七控制命令包括无人机停止飞行的命令，停止飞行的命令即为找到了目标点。
74.可以理解的是，在本步骤中，将实时位置信息、目标点的位置信息和场景信息都通过鼠标点击控制页面中的行动路径绘制按钮，在控制页面主视图的地球上，连续点击鼠标左键，对行动路径进行绘制；之后，通过webgl技术对标记的信息进行渲染。
75.s300、获取障碍物的标记信息。
76.可以理解的是，在本步骤中，包括三个步骤，其中：
77.s301：获取第一输入操作，第一输入操作包括后台人员对障碍物的轮廓范围信息进行输入；
78.s302：响应于第一输入操作，根据障碍物的轮廓范围信息，在地图上将障碍物进行突出显示，突出显示即为在障碍物轮廓的外侧进行点击鼠标，将障碍物进行标记，使其突出；
79.s303：根据障碍物的轮廓信息和障碍物的坐标信息，计算得到障碍物的坐标范围信息。
80.需要说明的是，后方指挥人员点击页面中的发送按钮，通过5g网络通信技术将加密的行动路径、标记障碍物和目标点数据实时传输到服务器，有多台ar眼镜终端，服务器将同时向每台ar眼镜终端发送所有的信息。
81.s400、根据实时位置信息、目标点的位置信息和障碍物的标记信息，规划待规划路径的人员的行进路径。
82.可以理解的是，在本步骤中，包括两个步骤，其中：
83.s401：获取第一行进路径，第一行进路径包括待规划路径的人员的实时位置到目标点的位置之间的实际距离，实际距离为规避障碍物的坐标范围信息之后的最短距离；识别障碍物的坐标范围信息后，将障碍物隔离开，规划出规避障碍物后的待规划路径人员的实时位置与目标点的位置之间的最短的距离。
84.s402：将第一行进路径在地图上进行标记，即对待规划路径的人员的行动路径进行引导。
85.需要说明的是，待规划路径的人员通过穿戴ar眼镜终端可看到标注的行动路径、障碍物和目标点等虚拟内容被叠加到现实世界中，并对待规划路径的人员的行动路径进行引导，对障碍物和目标点进行提示，以便于待规划路径的人员掌握周围环境的态势信息。
86.实施例2：
87.如图2所示，本实施例提供了一种5g环境下基于web的实时多人行动路径规划系统，参见图2，该系统包括第一获取模块701、展示模块702、第二获取模块703和规划模块704，其中：
88.第一获取模块701：用于获取待规划路径的人员的实时位置信息、目标点的位置信息和所述待规划路径人员与所述目标点之间的场景信息；
89.具体地，第一获取模块701包括第一发送单元7011、第一接收单元7012、第二接收单元7013、第二发送单元7014和第三接收单元7015，其中：
90.第一发送单元7011：用于发送第一控制命令，所述第一控制命令为控制无人机进行场景信息探测的命令，所述无人机为带有摄像系统、测距系统和gps定位系统的无人机；
91.第一接收单元7012：用于接收所述无人机回传的场景信息数据，所述场景信息数据包括所述摄像系统采集到的包含地面特征信息的视频信息和所述gps定位系统确定的所述无人机的实时位置信息；
92.第二接收单元7013：用于接收第二控制命令，所述第二控制命令包括对所述视频信息中的所述障碍物的信息进行测距的命令；
93.第二发送单元7014：用于响应于所述第二控制命令，发送第三控制命令，所述第三
控制命令包括控制所述测距系统对所述障碍物的信息进行测距的命令；
94.第三接收单元7015：用于接收所述无人机回传的距离信息，所述距离信息包括所述无人机与所述障碍物的距离，根据所述距离信息与所述无人机的实时位置信息，计算得到所述障碍物的坐标信息。
95.优选地，第一获取模块701还包括第三发送单元7016、第一判断单元7017、第二判断单元7018和第三判断单元7019，其中：
96.第三发送单元7016：用于发送第四控制命令，所述第四控制命令包括控制无人机以第一飞行姿态飞行的命令，所述第一飞行姿态为以所述待规划路径人员所在位置为圆心，以第一半径进行圆周运动并飞行一周，所述第一半径为所述无人机的有效采集范围的宽度；
97.第一判断单元7017：用于判断所述目标点是否在所述无人机以第一飞行姿态飞行过程中形成采集范围内；若是，则发送第五控制命令，所述第五控制命令包括所述无人机停止飞行的命令。
98.第二判断单元7018：用于若所述目标点不在所述无人机以第一飞行姿态飞行过程中形成采集范围内，则发送第六控制命令，所述第六控制命令包括控制所述无人机以第二飞行姿态飞行的命令，所述第二飞行姿态为以所述待规划路径人员所在位置为圆心，以第二半径进行圆周运动并飞行一周，所述第二半径为所述第一半径的两倍；
99.第三判断单元7019：用于判断所述目标点是否在所述无人机以第二飞行姿态飞行过程中形成采集范围内；若是，则发送第七控制命令，所述第七控制命令包括所述无人机停止飞行的命令。
100.展示模块702：用于通过绘图协议将所述实时位置信息、所述目标点的位置信息和所述场景信息在地图上进行展示；
101.第二获取模块703：用于获取障碍物的标记信息；
102.优选地，第二获取模块703包括第一获取单元7031、第一响应单元7032和第一计算单元7033，其中：
103.第一获取单元7031：用于获取第一输入操作，所述第一输入操作包括后台人员对障碍物的轮廓范围信息进行输入；
104.第一响应单元7032：用于响应于所述第一输入操作，根据所述障碍物的轮廓范围信息，在所述地图上将所述障碍物进行突出显示；
105.第一计算单元7033：用于根据所述障碍物的轮廓信息和所述障碍物的坐标信息，计算得到所述障碍物的坐标范围信息。
106.规划模块704：用于根据所述实时位置信息、所述目标点的位置信息和所述障碍物的标记信息，规划所述待规划路径的人员的行进路径。
107.优选地，规划模块704包括第二获取单元7041和第一标记单元7042，其中：
108.第二获取单元7041：用于获取第一行进路径，所述第一行进路径包括所述待规划路径的人员的实时位置到所述目标点的位置之间的实际距离，所述实际距离为规避所述障碍物的坐标范围信息之后的最短距离；
109.第一标记单元7042：用于将所述第一行进路径在所述地图上进行标记。
110.需要说明的是，关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已
经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
111.综上所述，本发明通过webgl技术智能高效地为控制端提供形象、直观的应急任务态势和可视化的信息交互界面，并具备标记障碍物、目标点信息，规划行动路径，发送人员状态信息等功能；面向5g环境下，可以结合移动终端推送的位置信息，通过webgis技术对应急任务人员及周边环境进行定位，获取应急任务人员的位置信息，并根据这些信息规划出应急任务人员的最佳行动路线；结合5g网络通信技术，实时传输路径、标记点、人员状态信息至多台移动终端，实现5g环境下基于web的多人实时行动路径规划。
112.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
113.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。