无人机飞行路线规划方法、装置、系统及智能终端与流程

本发明属于无人机技术领域，尤其涉及一种无人机飞行路线规划方法、装置、系统及智能终端。

背景技术

随着无人机技术的不断发展，无人机的应用领域也越来越广。

无人机应用领域的多样，导致无人机所面对的作业地形复杂多变。例如，在植保领域，植保无人机常常就需要在山地、坡地等地势高低起伏较大的地块进行作业。无人机在这些地势高低起伏较大的地块作业时，合理规划飞行路线显得尤为重要。

目前，无人机飞行路线一般是根据作业地块的边界点自动生成的，即，通过航线测绘方式，记录作业地块的边界点；然后设置相关作业参数后自动规划飞行航线信息，该飞行航线信息指的是相对于地面高度的相对高度。根据边界点自动生成无人机飞行路线，在地势平整的作业地块上还可实行，但是，如果在地势高低起伏较大的作业地块，还根据边界点来自动规划飞行路线，会使得无人机在地势高低起伏较大的作业地块上，还按照地面的相对高度飞行，在地势比较凸的情况下会产生例如撞机等安全问题，而且自动生成的航线与地势起伏和垄势走向不相匹配，在地势比较凹的地方和被作业对象垄间距稀疏不规则时会产生作业效果差的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种无人机飞行路线规划方法、装置、系统及终端，以解决在地势起伏环境或被作业对象垄间距稀疏不规则条件下，根据现有无人机飞行路线规划方法所得到的飞行路线与地势起伏和垄势走向不相符的问题以及由此带来的无人机安全隐患高和作业效果差的问题。

为解决上述问题，本发明实施例提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种无人机飞行路线规划方法，包括：

获取航点的航点信息；其中，所述航点为基于待作业地块的地势起伏，根据预设打点规则，按照所述待作业地块被作业对象的垄势走向所选取的航点；

根据所述航点信息，将各所述航点显示在待作业地块地图的相应位置；

接收用户的航线生成指令，并根据所述航线生成指令，依序连接各所述航点生成无人机飞行路线；

根据所述航点信息，计算所述无人机路线中相邻两个所述航点之间的无人机按垄仿地飞行轨迹。

可选地，所述根据所述航点信息，计算所述无人机路线中相邻两个所述航点之间的无人机按垄仿地飞行轨迹，包括：

根据相邻两个所述航点的地理位置信息，计算相邻两个所述航点之间的相对方位；

根据相邻两个所述航点的海拔高度信息，计算所述无人机路线中相邻两个所述航点之间的相对高度；

根据所述相对方位和相对高度，计算所述无人机路线中相邻两个所述航点之间的所述无人机按垄仿地飞行轨迹；所述无人机按垄仿地飞行轨迹为与垄势地势相符的轨迹；

其中，所述航点信息包括所述地理位置信息和所述海拔高度信息。

可选地，所述接收用户的航线生成指令，并根据所述航线生成指令，依序连接各所述航点生成无人机飞行路线，包括：

接收所述用户点击航点坐标区域内的航点的点击指令；

根据所述点击指令和点击顺序，依序将所述用户点击的目标航点显示在排序区域；

依序连接所述排序区域中的所述目标航点，生成所述无人机飞行路线。

可选地，所述接收用户的航线生成指令，并根据所述航线生成指令，依序连接各所述航点生成无人机飞行路线，包括：

接收所述用户的航点连接指令；

根据所述航点连接指令，依序连接目标航点，生成所述无人机飞行路线。

可选地，在所述根据所述航点信息，计算所述无人机路线中相邻两个所述航点之间的无人机按垄仿地飞行轨迹之后，还包括：

发送所述无人机飞行路线和所述无人机按垄仿地飞行轨迹至云端，以使所述云端存储无人机按垄仿地飞行轨迹信息。

可选地，在所述根据所述航点信息，将各所述航点显示在待作业地块地图的相应位置之后，还包括：

在预设界面位置显示所述航点信息；

接收所述用户的航点记录指令；

根据所述航点记录指令，记录所述航点。

第二方面，本发明实施例提供一种无人机飞行路线规划装置，集成于智能终端，所述无人机飞行路线规划装置包括：

获取模块，用于获取航点的航点信息；其中，所述航点为基于待作业地块的地势起伏，根据预设打点规则，按照所述待作业地块的被作业对象的垄势走向所选取的航点；

显示模块，用于根据所述航点信息，将各所述航点显示在待作业地块地图的相应位置；

路线生成模块，用于接收用户的航线生成指令，并根据所述航线生成指令，依序连接各所述航点生成无人机飞行路线；

按垄仿地飞行轨迹计算模块，用于根据所述航点信息，计算所述无人机路线中相邻两个所述航点之间的无人机按垄仿地飞行轨迹。

第三方面，本发明实施例提供一种无人机飞行路线规划系统，该系统包括测绘终端、测绘基站以及智能终端；所述测绘终端与所述测绘基站、所述智能终端通信连接；

所述测绘终端用于测量航点的航点信息，并将所述航点信息发送至所述智能终端；

所述智能终端用于获取所述航点信息；其中，所述航点为基于待作业地块的地势起伏，根据预设打点规则，按照所述待作业地块的被作业对象的垄势走向所选取的航点；根据所述航点信息，将各所述航点显示在待作业地块地图的相应位置；接收用户的航线生成指令，并根据所述航线生成指令，依序连接各所述航点生成无人机飞行路线；根据所述航点信息，计算所述无人机路线中相邻两个所述航点之间的无人机按垄仿地飞行轨迹。

第四方面，本发明实施例提供一种智能终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面任一项所述方法的步骤。

第五方面，本发明实施例提供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实现如上述第一方面任一项所述方法的步骤。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

本发明实施例通过基于待作业地块的地势起伏、预设打点规则以及待作业地块的被作业对象的垄势走向选取航点，保证了在地势起伏较大环境的无人机飞行路线的航向准确性；且通过航点信息，计算无人机按垄仿地飞行轨迹，即，无人机飞行时可以保持在被作业对象的垄势走向上方一定高度，保证在地势起伏较大环境的无人机相对被作业对象飞行高度准确，进而避免无人机发生撞机等安全性问题，并且在被作业对象垄间距稀疏时，无人机可以保持在被作业对象正上方飞行；进而提高了无人机在地势起伏较大环境和垄间距稀疏不规则时的作业安全性、准确性以及作业效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种无人机飞行路线规划系统的系统架构示意框图；

图2为本发明实施例提供的一种无人机飞行路线规划方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的飞行航线比较示意图；

图4为本发明实施例提供的无人机飞行路线规划方法的另一流程示意框图；

图5为本发明实施例提供的步骤404的一种具体实现流程示意图；

图6为本发明实施例提供的测绘界面的一种示意图；

图7为本发明实施例提供的步骤404的另一种具体实现流程示意图；

图8为本发明实施例提供的按垄仿地飞行轨迹生成方法示意图；

图9为本发明实施例提供的交互流程示意图；

图10为本发明实施例提供的飞行轨迹作业效果示意图；

图11为本发明实施例提供一种无人机飞行路线规划装置的结构示意框图；

图12为本发明实施例提供的智能终端的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一

请参见图1，为本发明实施例提供的一种无人机飞行路线规划系统的系统架构示意框图，该系统可以包括测绘终端11、测绘基站12以及智能终端13；测绘终端11与测绘基站12、智能终端13通信连接；

测绘终端用于测量航点的航点信息，并将航点信息发送至智能终端；

智能终端用于获取航点信息；其中，航点为基于待作业地块的地势起伏，根据预设打点规则，按照待作业地块的被作业对象的垄势走向所选取的航点；根据航点信息，将各航点显示在待作业地块地图的相应位置；接收用户的航线生成指令，并根据航线生成指令，依序连接各航点生成无人机飞行路线；根据航点信息，计算无人机路线中相邻两个航点之间的无人机按垄仿地飞行轨迹。

需要说明，上述智能终端可以为但不限于手机、平板、智能穿戴设备以及其它终端中的一种，该智能终端可以看作是无人机的地面站。智能终端、测绘终端以及测绘基站间的通信方式、数据协议等可以是任意的，只要能保证三者间的数据交换即可。

上述测绘终端可以具体为rtk手持测绘终端，相应地，测绘基站具体为rtk测绘基站。rtk手持测绘终端具有精度高，体积轻便、操作简单、界面简洁等诸多优点，通过rtk手持测绘终端进行航线测绘，可以使得定位精度达到毫米级，同时，也可以使得户外测绘时，便于携带和操作。当然，该测绘终端还可以具体为其它类型的测绘终端，只要其能达到rtk手持测绘终端的定位精度即可。

用户可以通过测绘终端，在待作业地块上进行打点；测绘终端将各个航点的航点信息发送至智能终端，智能终端根据所接收的航点信息，在待作业地块地图上相应位置显示航点；用户通过操作智能终端，使得智能终端生成相应的飞行路线；生成飞行路线之后，智能终端则计算相邻两个航点之间的无人机按垄仿地飞行轨迹。

在计算出无人机按垄仿地飞行轨迹之后，可以将飞行路线和无人机按垄仿地飞行轨迹等参数信息上传至无人机飞控，此后，无人机则可以根据所规划的飞行路线、飞行轨迹进行飞行作业。

而为了保证所规划的飞行路线、按垄仿地飞行轨迹等信息的持久性，上述无人机飞行路线规划系统还可以包括与智能终端通信相连的云端14，该云端可以等同于服务器，其可以存储数据、进行飞行调控。此时，在智能终端得到飞行路线、按垄仿地飞行轨迹等参数信息后，可以将这些参数信息上传至云端进行存储，方便后续的调用或者进行飞行调控。

本实施例中，通过基于待作业地块的地势起伏、预设打点规则以及待作业地块的被作业对象的垄势走向选取航点，保证了在地势起伏较大环境的无人机飞行路线的航向准确性；且通过航点信息，计算无人机的按垄仿地飞行轨迹，即，无人机飞行时可以保持在被作业对象的垄势走向上方一定高度，保证在地势起伏较大环境的无人机相对被作业对象飞行高度准确，进而避免无人机发生撞机等安全性问题，并且在被作业对象垄间距稀疏时，无人机可以保持在被作业对象正上方飞行；进而提高了无人机在地势起伏较大环境和垄间距稀疏不规则时的作业安全性、准确性以及作业效果。

实施例二

在介绍完无人机飞行路线规划系统的系统架构之后，下面将对本发明实施例提供的无人机飞行路线规划方法的具体规划过程进行详细介绍。

请参见图2，为本发明实施例提供的一种无人机飞行路线规划方法的流程示意图，该方法可以包括以下步骤：

步骤201、获取航点的航点信息；其中，航点为基于待作业地块的地势起伏，根据预设打点规则，按照待作业地块的被作业对象的垄势走向所选取的航点。

需要说明，上述待作业地块可以是地势起伏变化较大的地块，例如，山地、坡地等，也可以是地势起伏变化较小的地块，例如，平原。相较而言，虽然本发明实施例提供的技术方案作用于山地、坡地等地势起伏变化较大以及垄间距稀疏不规则的的地块时效果比较明显，但是，本发明实施例提供的技术方案同样能作用于平原等地势起伏变化较小的地块，实现本发明实施例的目的。

该待作业地块可以是植保作业地块，此时，被作业对象相应为种植作物。即，植保无人机根据所规划的飞行路线进行植保作业，例如，农药喷洒作业；也可以是其它类型的作业地块，例如，搜救作业地块，即，搜救无人机根据所规划的飞行路线进行搜救作业。这种情况下，被作业对象的垄可以不是普遍意义上的垄，其不再限于是指种植作物的土行，其还可以具体表示待作业地块的地势、作业路线等，例如，当待作业地块为搜救作业地块时，且搜救作业地块为丛林地块，此时的垄可以表现为丛林道路走向、山谷起伏等。简而言之，本发明实施例的技术方案可以具体应用于无人机植保作业领域，也可以应用于其它领域，在此不作限定。上述预设打点规则可以具体是基于地势的不同，打点的数量、位置的依据。其可以具体体现为：在进行打点时，当地势比较凹的情况下，则不记录凹点，即，不在凹点处打点，这样，无人机就不会进入到凹点地形，会在凹点地形上方飞行，避免飞入凹形地块时发生炸机事件；当地势比较凸的情况下，则在凸点上尽可能地多打点，即，把两个航点间的距离尽可能地缩短，这样，可以最大限度地保证无人机仿地飞行，避免无人机撞上凸点地形发生炸机事件；而当地势比较平整时，则可以适当地少打点，即，把两个航点间的距离尽可能地延长，但前提是保证符合作业要求，例如，当为植保作业时，需要考虑植保作业效果，不可无限制地延长航点间距离。

航点选择时，除了根据预设打点规则和地势起伏进行选取外，还需要按照待作业地块的被作业对象垄势走向选择。即，按照植物种植的垄势走向，或者作业垄势走向(例如搜救垄势走向)等选取航点，这样可以保证航向的准确性，也能最大限度的保证作业效果。例如，对于植保作业来说，按照植物种植垄势走向进行农药喷洒作业等，可以保证喷洒作业效果最佳。此外，按垄进行打点还可以最大限度地保证垄形不规则的作业地块下的无人机飞行航向的准确性。

具体地，可以接收测绘终端发送的航点信息，即，测绘人员通过测绘终端，根据作业地块的地势起伏、预设打点规则以及作业地块的被作业对象的垄势走向进行打点后，测绘终端会将航点信息发送至智能终端。也可以是接收用户输入的航点信息，这些航点是预先记录好的。

步骤202、根据航点信息，将各航点显示在待作业地块地图的相应位置。

可以理解，上述待作业地块地图可以具体是三维地图，也可以是二维地图。

需要说明，上述航点信息可以包括但不限于地理位置信息和海拔高度信息，地理位置信息又可以具体包括经纬度信息等。

具体地，智能终端接收到航点信息后，将该航点相应显示在待作业地块地图上。此外，还可以根据用户的航点记录指令，记录相应航点。也可以是智能终端主动记录航点，不需要用户的航点记录指令，即，智能终端将所接收到的航点都进行记录。

步骤203、接收用户的航线生成指令，并根据航线生成指令，依序连接各航点生成无人机飞行路线。

需要说明，上述航线生成指令可以是用户输入的连接指令，即，用户可以按照航点飞行先后顺序，手动连接待作业地块地图上的各个航点，当连接完成后，则根据用户所连接的航点以及连接的先后顺序，生成相应的无人机飞行路线；也可以是用户的排序指令，即，用户可以将各个航点按照飞行顺序进行先后排序，排序完成后，智能终端依次连接各个航点，生成飞行路线。

步骤204、根据航点信息，计算无人机飞行路线中相邻两个航点之间的无人机按垄仿地飞行轨迹。

需要说明，上述无人机按垄仿地飞行轨迹可以包括但不限于两个航点之间的航向信息、经纬度信息以及仿地飞行高度等信息。该无人机按垄仿地飞行轨迹可以为直线轨迹，可以为弧线轨迹或者折线轨迹，也可以为其它形式的轨迹，在此不作限定。也就是说，在任意相邻两个航点之间，无人机的飞行轨迹可以是任意的。

其中，无人机的飞行轨迹生成可以具体通过计算航点间的相对方位、相对高度生成相应的飞行轨迹。

按垄仿地飞行轨迹可以指的是该飞行轨迹与待作业地块的地势起伏、被作业对象的垄势走向相符。也可以说，无人机按照该按垄仿地飞行轨迹进行飞行时，可以保持在无人机与被作业对象的相对高度准确，且针对垄间距稀疏不规则时，无人机也能保持在被作业对象的正上方飞行。

为了更好地介绍本发明实施例的仿地飞行轨迹，下面将结合图3示出的飞行轨迹比较示意图进行介绍。

如图3所示，包括左侧的凹点地形飞行轨迹示意图和右侧的凸点地形飞行轨迹示意图。其中，在凹点地形的斜坡上，有两个航点，图3左侧最上面是一般航点飞行预期轨迹示意图，无人机按照该飞行轨迹进行飞行时，不会根据地形起伏改变预期航线；图3左侧中间的是一般仿地飞行预期轨迹示意图，其在飞行过程中可以根据地势起伏实时改变飞行高度，但这种情况下无人机会出现过于贴近凹点一侧的情况，安全隐患较高；图3左侧最下面的是按照本发明实施例技术方案得到的按垄仿地飞行轨迹示意图，其可以保证与被作业对象的相对高度准确，且不飞入凹点。

图3右侧最上面的是凸点地形的一般航点飞行预期轨迹示意图，其在飞行过程中不会改变预期航线，会导致无人机撞上凸点；图3右侧中间的是凸点地形的一般仿地飞行预期轨迹示意图，其在飞行过程中可以根据地势起伏实时改变飞行高度，但是，这种情况下无人机还是会出现过于贴近凸点一侧的情况，上坡时有撞机的危险，安全隐患还是比较高；图3右侧最下面的是本发明实施例的按垄仿地飞行轨迹示意图，其可以仿地飞行，且也不会出现无人机过于贴近凸点一侧从而导致撞上凸点的情况，安全性较高。

也就是说，一般航点飞行预期轨迹中，使用气压计定高，飞行高度不会随地形改变。下坡地形时，与地面或被作业对象的相对高度变大，作业效果变差。有仿地功能的无人机可保持与地面相对高度，但是遇到陡峭斜坡突然大幅度变化的地形时航线水平方向上距离过窄，容易发生撞机事故风险。按垄仿地飞行根据需求对不同的地形进行相应的处理，遇到险坑时规划不进入险坑，遇到突然拔高的斜坡可以规划提前上升高度，避免撞机事故风险。

本实施例中，通过基于待作业地块的地势起伏、预设打点规则以及待作业地块的被作业对象的垄势走向选取航点，保证了在地势起伏较大环境的无人机飞行路线的航向准确性；且通过航点信息，计算无人机按垄仿地飞行轨迹，即，无人机飞行时可以保持在被作业对象的垄势走向上方一定高度，保证在地势起伏较大环境的无人机相对被作业对象飞行高度准确，进而避免无人机发生撞机等安全性问题，并且在被作业对象垄间距稀疏时，无人机可以保持在被作业对象正上方飞行；进而提高了无人机在地势起伏较大环境和垄间距稀疏不规则时的作业安全性、准确性以及作业效果。

实施例三

请参见图4，为本发明实施例提供的无人机飞行路线规划方法的另一流程示意框图，该方法可以包括以下步骤：

步骤401、获取航点的航点信息。

需要说明，本步骤与上述步骤201相同，相应介绍可以参见上文相应内容，在此不再赘述。

步骤402、根据航点信息，将各航点显示在待作业地块地图的相应位置。该步骤与上述步骤202相同，相应介绍可以参见上文相应内容，在此不再赘述。

步骤403、在预设界面位置显示航点信息；接收用户的航点记录指令；根据航点记录指令，记录航点。

需要说明，上述预设界面位置可以具体表现为显示待作业地块地图的显示界面的下侧，即，将航点信显示在待作业地块地图界面的下侧。当然，该预设界面位置也可以是其它的界面位置。

具体地，智能终端将所接收到的航点显示在待作业地块地图上，并相应的显示航点信息，例如，显示该航点的经纬度数值。然后，用户根据需求来确定是否记录该航点，当需要记录当前航点时，用户则点击记录航点选项，智能终端则根据航点记录指令，记录该航点的相关信息。通过用户选择是否记录航点，可以使得所记录的航点以及生成的飞行轨迹更加地准确。

步骤404、接收用户的航线生成指令，并根据航线生成指令，依序连接各航点生成无人机飞行路线。

具体应用中，无人机飞行路线的生成过程可以有两种，其一，用户可以手动在智能终端所显示的待作业地图上依次连接各个航点，然后，智能终端根据用户的连接先后顺序生成相应的飞行路线；其二，用户将各个航点按照飞行先后顺序进行排序，排序完成后，智能终端依序连接各个航点，生成飞行路线。

在一些实施例中，参见图5示出的步骤404的一种具体实现流程示意图，本步骤可以具体为：

步骤501、接收用户点击航点坐标区域内的航点的点击指令。

步骤502、根据点击指令和点击顺序，依序将用户点击的目标航点显示在排序区域。

步骤503、依序连接排序区域中的目标航点，生成无人机飞行路线。

需要说明，上述航点坐标区域和排序区域可以与待作业地块地图处于同一界面，也可以处于不同界面。其中，航点坐标区域可以具体以坐标栏的形式存在，排序区域也可以具体以排序栏的形式存在。目标航点指的是用户所选择的航点。

再请参见图6示出的测绘界面的一种示意图。如图6所示，垄测绘01的测绘界面中显示有待作业地块地图、界面左侧的坐标栏、界面下侧的排序栏，图中的1、2、3…93等数字是指航点，其数字大小只是表示打点的先后顺序而已。坐标栏中会显示所有的航点，而排序栏中会显示用户所选择的航点。还提供了记录航点和撤销航点等选项。

以图6为例，航点1至航点82之间已经生成了飞行路线。航点83、航点84、航点85、航点86、航点87、航点88、航点89之间还没有生成飞行路线。用户可以依次点击界面左侧的坐标栏中的航点序号，即，依次点击航点83、航点84、航点85、航点86、航点87、航点88、航点89，智能终端则依次将航点83、航点84、航点85、航点86、航点87、航点88、航点89显示在排序栏上，用户点击完成后，智能终端则依次添加连接航点83、航点84、航点85、航点86、航点87、航点88、航点89，生成无人机飞行路线。此外，用户也可以在排序栏上自由拖动航点。

在另一些实施例中，参见图7示出的步骤403的一种具体实现流程示意图，本步骤可以具体为：

步骤701、接收用户的航点连接指令。

步骤702、根据航点连接指令，依序连接目标航点，生成无人机飞行路线。

具体地，以图6为例，地块001的地块地图上显示有相应航点，用户可以手动连接任意两个航点，例如，连接航点82和航点83，依此连接各个航点，得到最终的无人机飞行路线。

需要说明，此处给出的两种无人机飞行路线生成方式只是两种可能的实现方式，具体应用中，还可能存在其它形式的飞行路线生成方式，例如，根据所接收到的航点的先后顺序，生成飞行路线，在此不作限定。

可以理解，航点的排序关系到后续无人机的飞行作业顺序，因此，无论通过用户将航点排序后再生成飞行路线，还是根据用户的连接顺序生成飞行路线，在进行航点排序时都应考虑到实际作业要求和实际作业地块被作业对象的垄势走向。即，用户在点击航点或者是连接航点时，应基于实际作业地块被作业对象的垄势走向、作业要求进行排序，不应是任意排序的。当然，航点任意排序也可以实现本发明实施例的目的，但对于作业效果可能会有一定的影响。

图6只是一种具体的实现效果图，具体实现时，其具体表现形式可以是不局限于图6的形式，在此不作限定。

步骤405、根据相邻两个航点的地理位置信息，计算相邻两个航点之间的相对方位；根据相邻两个航点的海拔高度信息，计算无人机路线中相邻两个航点之间的相对高度；根据相对方位和相对高度，计算无人机路线中相邻两个航点之间的无人机按垄仿地飞行轨迹；其中，航点信息包括地理位置信息和海拔高度信息。该地理位置信息具体为经纬度信息。

为了更好地介绍按垄仿地飞行轨迹的生成过程，下面将结合图8示出的按垄仿地飞行轨迹生成方法示意图进行介绍。

如图8所示，给出三种按垄仿地飞行轨迹的生成过程示意图。其一，两个相邻航点之间所生成的按垄仿地飞行轨迹是平行线时，将a、b两个航点的高度加上设定的飞行高度产生新的航点a1、b1，连接航点a1、b1生成按垄仿地飞行轨迹，该按垄仿地飞行轨迹与a、b点的连接线平行。其二，两个相邻航点之间所生成的按垄仿地飞行轨迹是折线时，连接a、b两个航点，选取过该连接线且与海平面相垂直(高度轴)的平面为参考面，在此参考面内，以a、b两个航点的连接线为底边，分别过a、b两航点向上作底角为30°的等腰三角形，该等腰三角形的腰即为a、b两个航点之间的按垄仿地飞行轨迹。其三，两个相邻航点之间所生成的按垄仿地飞行轨迹是弧线时，连接a、b两个航点，选取过该连接线且与海平面相垂直(高度轴)的平面为参考面，在此参考面内，过a、b两航点向上作60°弧线，该弧线即为a、b两个航点之间的按垄仿地飞行轨迹。

需要说明，上述选取过a、b两个航点连线且与海平面相垂直的平面作为参考面仅是列举的一种选取参考平面的方式，根据需求和航点条件的不同，还可以选取过a、b两个航点连线且与海平面相平行的平面作为参考面；选取过a、b两个航点连线与海平面成30°、45°或60°夹角的平面作为参考面；选取a、b两个航点连线与a点初始速度方向所形成的平面作为参考面等选择参考平面的选取方式，在此不做限定。

需要说明，上述的两个相邻航点之间生成平行线按垄仿地飞行轨迹、两个相邻航点之间生成折线按垄仿地飞行轨迹和两个相邻航点之间生成弧线按垄仿地飞行轨迹仅是列举的三种按垄仿地飞行轨迹生成方法。具体应用中，可以根据需求和航点条件的不同，融合使用上述三种飞行轨迹生成方法，例如，将a、b两个航点的高度加上设定的飞行高度产生新的航点a1、b1，航点a1、b1两点之间使用生成弧线按垄仿地飞行轨迹；也可使用其他的按垄仿地飞行轨迹生成方法，在此不作限定。

步骤406、发送无人机飞行路线和无人机按垄仿地飞行轨迹至云端，以使云端存储无人机仿地飞行路线信息。

本实施例中，通过基于待作业地块的地势起伏、预设打点规则以及待作业地块的被作业对象的垄势走向选取航点，保证了在地势起伏较大环境的无人机飞行路线的航向准确性；且通过航点信息，计算无人机按垄仿地飞行轨迹，即，无人机飞行时可以保持在被作业对象的垄势走向上方一定高度，保证在地势起伏较大环境的无人机相对被作业对象飞行高度准确，进而避免无人机发生撞机等安全性问题，并且在被作业对象垄间距稀疏时，无人机可以保持在被作业对象正上方飞行；进而提高了无人机在地势起伏较大环境和垄间距稀疏不规则时的作业安全性、准确性以及作业效果。此外，还可以通过用户选择是否记录航点，进行航点排序或者连接航点生成飞行路线，可以进一步提高所生成的飞行轨迹的准确性和安全性。

实施例四

为了更好地介绍本发明实施例提供的技术方案，下面将以植保作业场景进行举例介绍。

本实施例中的无人机为植保无人机，测绘终端为rtk手持测绘终端，测绘基站为rtk基站，智能终端为手机。手机端集成有测绘app，该app的测绘界面效果图可以是如图6所示的效果图。该测绘app为基于android环境开发的。

首先，架设rtk测绘基站，开启rtk手持测绘终端，保证rtk手持测绘终端进入固定解高精度定位状态；然后，打开手机端的测绘app，连接rtk手持测绘终端，连接成功后，进入到垄测绘界面；此后，测绘人员则手持rtk手持测绘终端在植保作业地块中进行打点，手机和rtk手持测绘终端则进行相应交互。

为了直观介绍无人机飞行路线规划方法的交互流程，下面结合图9示出的交互流程示意图进行介绍。该交互流程示意图包括以下步骤：

步骤901、手机接收rtk手持测绘终端发送的航点信息。

步骤902、手机根据所接收的航点信息，显示在植保作业地块地图的相应位置。

步骤903、手机接收用户的航线生成指令；

步骤904、根据航线生成指令，连接各个航点，生成无人机飞行路线。

步骤905、手机根据航点信息，计算无人机飞行路线的相邻两个航点间的按垄仿地飞行轨迹。

步骤906、手机将无人机飞行路线和按垄仿地飞行轨迹发送至云端进行存储。

在计算出无人机飞行路线和按垄仿地飞行轨迹之后，植保无人机飞控则可以根据飞行路线和按垄仿地飞行轨迹对相应的植保作业地块进行植保作业。

需要说明，本发明实施例与其它实施例的相同或相似之处，可以参见其它实施例，在此不再赘述。

为了更好地介绍本发明的按垄仿地飞行轨迹的植保作业效果，下面将结合图10示出的飞行轨迹作业效果示意图进行介绍说明。

如图10所示，在种植作物的种植垄向间隔稀疏且不规则的情况下，按照一般规划作业生成的飞行轨迹是直线的，这样会导致无人机在飞行作业时，会出现在无作物的垄间也进行作业，浪费药物，且由于一些作物没有在作业轨迹上，会出现一些作物漏喷或重喷现象。而按照本发明实施例技术方案生成的按垄仿地飞行轨迹，根据作物的种植垄向进行飞行，保证植保作业的作业效果，且不会出现漏喷、重喷等现象，提高药物利用效率。也就是说，按垄仿地飞行贴合被作业对象的垄势走向，使得无人机作业时始终保持在被作业对象的正上方，保障作业的精确和实际效果。具体的农业植保上应用，可以提升药物的实际应用，避免垄间浪费药物，达到提高作业效果，节约药物。可见，通过本发明实施例的无人机飞行规划方法得到的飞行航线和航线高度，可以保证植保无人机更适应山地、坡地等地势起伏较大的植保作业地块的航向和飞行高度准确性，进而提高无人机的安全性和植保作业效果。例如，进行植保喷洒作业时，按垄进行打点，可以使得即使是垄形不规则的作业地块上作业，也能保证航向精确以及使得喷洒范围符合植保作业地块的需求；计算按垄仿地飞行轨迹，保证植保无人机在喷洒作业时，避免撞上凹点或凸点地形，提高安全性。

需要说明，本实施例只是以植保作业的应用场景进行举例介绍，但不限定本发明实施例提供的技术方案只能应用植保领域，其还可以具体应用于其他领域，例如搜救领域。当应用于领域时，其过程可以与植保领域的应用过程类似或相同，在此不再赘述。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

实施例五

请参见图11，为本发明实施例提供一种无人机飞行路线规划装置的结构示意框图，该装置可以集成于智能终端，无人机飞行路线规划装置可以包括：

获取模块111，用于获取航点的航点信息；其中，航点为基于待作业地块的地势起伏，根据预设打点规则，按照待作业地块的被作业对象的垄势走向所选取的航点；

显示模块112，用于根据航点信息，将各航点显示在待作业地块地图的相应位置；

路线生成模块113，用于接收用户的航线生成指令，并根据航线生成指令，依序连接各航点生成无人机飞行路线；

按垄仿地飞行轨迹计算模块114，用于根据航点信息，计算无人机路线中相邻两个航点之间的无人机按垄仿地飞行轨迹。

在本发明的一些实施例中，上述按垄仿地飞行轨迹计算模块包括：

水平距离计算单元，用于根据相邻两个航点的地理位置信息，计算相邻两个航点之间的相对方位；

相对高度计算单元，用于根据相邻两个航点的海拔高度信息，计算无人机路线中相邻两个航点之间的相对高度；

按垄仿地飞行计算单元，用于根据相对方位和相对高度，计算无人机路线中相邻两个航点之间的无人机按垄仿地飞行轨迹；

其中，航点信息包括地理位置信息和海拔高度信息。

在本发明的一些实施例中，上述路线生成模块包括：

第一接收单元，用于接收用户点击航点坐标区域内的航点的点击指令；

第一显示单元，用于根据点击指令和点击顺序，依序将用户点击的目标航点显示在排序区域；

第一生成单元，用于依序连接排序区域中的目标航点，生成无人机飞行路线。

在本发明的一些实施例中，上述路线生成模块包括：

第二接收单元，用于接收用户的航点连接指令；

第二生成单元，用于根据航点连接指令，依序连接目标航点，生成无人机飞行路线。

在本发明的一些实施例中，上述无人机飞行路线规划装置还可以包括：

发送模块，用于发送无人机飞行路线和无人机按垄仿地飞行轨迹至云端，以使云端存储无人机按垄飞行路线信息。

在本发明的一些实施例中，上述装置还可以包括：

第二显示模块，用于在预设界面位置显示航点信息；

第三接收模块，用于接收用户的航点记录指令；

记录模块，用于根据航点记录指令，记录航点。

本发明实施例中，通过基于待作业地块的地势起伏、预设打点规则以及待作业地块被作业对象的垄势走向选取航点，保证了在地势起伏较大环境的无人机飞行路线的航向准确性；且通过航点信息，计算无人机的仿地飞行高度，即，无人机相对地形的相对高度，保证在地势起伏较大环境的无人机飞行的高度准确性，进而避免无人机发生撞机等安全性问题，从而提高了无人机在地势起伏较大环境下的作业安全性和准确性。

实施例六

图12是本发明一实施例提供的智能终端的示意图。如图12所示，该实施例的智能终端12包括：处理器120、存储器121以及存储在所述存储器121中并可在所述处理器120上运行的计算机程序122，例如无人机飞行路线规划程序。所述处理器120执行所述计算机程序122时实现上述各个无人机飞行路线规划方法实施例中的步骤，例如图2所示的步骤201至204。或者，所述处理器120执行所述计算机程序122时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图11所示模块111至114的功能。

示例性的，所述计算机程序122可以被分割成一个或多个模块或单元，所述一个或者多个模块或单元被存储在所述存储器121中，并由所述处理器120执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序122在所述智能终端12中的执行过程。例如，所述计算机程序122可以被分割成获取模块、显示模块、路线生成模块以及按垄仿地飞行轨迹计算模块，各模块具体功能如下：

获取模块，用于获取航点的航点信息；其中，航点为基于待作业地块的地势起伏，根据预设打点规则，按照待作业地块的被作业对象的垄势走向所选取的航点；

显示模块，用于根据航点信息，将各航点显示在待作业地块地图的相应位置；

路线生成模块，用于接收用户的航线生成指令，并根据航线生成指令，依序连接各航点生成无人机飞行路线；

按垄仿地飞行轨迹计算模块，用于根据航点信息，计算无人机路线中相邻两个航点之间的无人机按垄仿地飞行轨迹。

所述智能终端12可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述智能终端可包括，但不仅限于，处理器120、存储器121。本领域技术人员可以理解，图12仅仅是智能终端12的示例，并不构成对智能终端12的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述智能终端还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器120可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，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。

所述存储器121可以是所述智能终端12的内部存储单元，例如智能终端12的硬盘或内存。所述存储器121也可以是所述智能终端12的外部存储设备，例如所述智能终端12上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，所述存储器121还可以既包括所述智能终端12的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器121用于存储所述计算机程序以及所述智能终端所需的其他程序和数据。所述存储器121还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置、智能终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。