测量系统、测量方法以及测量程序与流程

1.本发明涉及测量系统、测量方法以及测量程序。


背景技术：

2.一般被称为无人机的小型直升机(多旋翼直升机)的应用正在推进。作为其重要的应用领域之一，可举出向田地(场圃)播撒农药、液肥等药剂(例如，专利文献1)。在比较狭小的田地中，不适合使用有人的飞机或直升机而适合使用无人机的情况较多。
3.通过准天顶卫星系统或rtk-gps(real time kinematic-global positioning system：实时动态全球定位系统)等技术，在无人机飞行中能够以厘米单位准确地知悉本机的绝对位置，由此，即使在日本典型的狭小且复杂的地形的田地中，也能够以基于人手的操纵为最小限度而自主地飞行，高效且准确地进行药剂播撒。
4.在专利文献2中，公开了一种推定移动体的位置以及姿势的装置，该装置针对各接收机进行判定处理，该判定处理将1个接收机的推定接收位置作为基准位置来判定其他的接收机的推定接收位置是否分别适当。在专利文献3中，公开了假设移动无线终端以及基准无线站位于大致相同的水平面上来决定移动无线站的位置的定位系统。在不能忽视天线的高度差及其天线基准线的倾斜时，按照基准无线站的天线的已知的高度以及区域的已知的地形，进行方向以及位置的三维的修正，求出移动无线终端的位置。
5.在专利文献4中公开了具有天线的多个gps接收机设置于移动体的带监视单元的gps装置。带监视单元的gps装置具有的监视装置比较各个接收机输出的相对的定位信息的一部分或全部，并判定定位信息是否在根据各个天线的设置位置关系假定的相互关系的范围内。在专利文献5中公开了一种位置标定装置，该位置标定装置利用各个gps天线计算离开给定距离进行配置且接收来自同一人造卫星的信号的第一及第二gps天线与人造卫星之间的电波路径距离，并判定是否发生了多径。现有技术文献专利文献
6.专利文献1：日本再表2017/175804号公报专利文献2：日本特开2020-008420号公报专利文献3：日本特开2008-139292号公报专利文献4：日本特开平11-137956号公报专利文献5：日本特开平7-43780号公报


技术实现要素：

发明所要解决的课题
7.准确地进行场圃的测量。用于解决课题的技术方案
8.为了达到上述目的，本发明的一个观点所涉及的测量系统是进行区域的测量的系
统，具备：坐标取得部，其取得用于对所述区域的坐标进行确定的测量点或基站的三维坐标作为测量坐标；比较坐标取得部，其取得比较坐标的至少高度方向的坐标值，所述比较坐标表示从所取得的所述测量坐标起给定范围以内的位置；以及判定部，其计算所述测量坐标的高度方向的坐标值与所述比较坐标的高度方向的坐标值之间的差分，且在该差分大于给定值的情况下判定为所述测量坐标和所述比较坐标中的至少任一个错误。
9.也可以构成为，所述比较坐标取得部提取所述测量坐标的平面坐标，并确定所述平面坐标处于给定范围内的所述比较坐标，且取得该比较坐标的至少高度方向的坐标值。
10.也可以构成为，所述比较坐标取得部将在所述测量点的定位中参照的基站的坐标的取得时间点与该测量点不同的第二测量点的坐标作为所述比较坐标。
11.也可以构成为，所述比较坐标取得部将从电子基准点或外部的系统提供的坐标信息作为所述比较坐标。
12.也可以构成为，所述比较坐标取得部将处于从所述测量坐标起给定范围内的多个附近测量点或电子基准点的坐标值的高度方向的平均值作为比较坐标。
13.也可以构成为，所述比较坐标取得部取得处于从所述测量坐标起给定范围内且处于包围所述测量坐标的位置的多个比较坐标，所述判定部分别计算所述多个比较坐标各自的高度方向的坐标与所述测量坐标的高度方向的坐标值之间的差分，并基于各差分来进行所述判定，且在所述差分的任一个大于给定值的情况下判定为所述测量坐标和所述比较坐标中的至少任一个错误。
14.也可以构成为，在所述测量系统接收到基于测量出的多个所述测量点登记所述区域的命令时，所述判定部对所述多个测量点的每一个进行所述判定，所述判定部对于至少一个所述测量点的测量坐标而判定为该测量坐标和所述比较坐标中的至少任一个错误的情况下，禁止所述区域的登记、或进行经由接口装置催促该测量点的重新测量的通知。
15.也可以构成为，在所述测量系统接收到表示对所述区域进行飞行路线的登记的命令时，所述判定部对所述多个测量点的每一个进行所述判定，所述判定部对于至少一个所述测量点的测量坐标而判定为该测量坐标和所述比较坐标中的至少任一个错误的情况下，禁止所述飞行路线的登记。
16.也可以构成为，所述判定部判定为所述基站的测量坐标错误的情况下，禁止所述测量点的测量。
17.为了达到上述目的，本发明的另一观点所涉及的测量方法是进行区域的测量的方法，包括：坐标取得步骤，取得用于对所述区域的坐标进行确定的测量点或基站的三维坐标作为测量坐标；比较坐标取得步骤，取得比较坐标的至少高度方向的坐标值，所述比较坐标表示从所取得的所述测量坐标起给定范围以内的位置；以及判定步骤，计算所述测量坐标的高度方向的坐标值与所述比较坐标的高度方向的坐标值之间的差分，且在该差分大于给定值的情况下判定为所述测量坐标以及所述比较坐标中的至少任一个错误。
18.为了达到上述目的，本发明的又一观点所涉及的测量程序是进行区域的测量的程序，该测量程序使计算机执行如下命令：坐标取得命令，取得用于对所述区域的坐标进行确定的测量点或基站的三维坐标作为测量坐标；比较坐标取得命令，取得比较坐标的至少高度方向的坐标值，所述比较坐标表示从取得的所述测量坐标起给定范围以内的位置；以及判定命令，计算所述测量坐标的高度方向的坐标值与所述比较坐标的高度方向的坐标值之
间的差分，且在该差分大于给定值的情况下判定为所述测量坐标以及所述比较坐标中的至少任一个错误。此外，计算机程序可以通过经由因特网等网络的下载提供，或记录在cd-rom等计算机可读取的各种记录介质中来提供。发明效果
19.能够准确地进行场圃的测量。
附图说明
20.图1是本发明所涉及的测量系统所具有的无人机的俯视图。图2是上述无人机的主视图。图3是上述无人机的右侧视图。图4是上述无人机的后视图。图5是上述无人机的立体图。图6是上述无人机的飞行控制系统的整体概念图。图7是上述无人机所具有的功能框图。图8是上述测量系统的功能框图。图9是表示测量坐标错误的例子的示意图，(a)是表示地表上的基站坐标在铅垂方向上被错误测量的情况的示意图，(b)是表示地表上的测量点在铅垂方向上被错误测量的情况的示意图。图10是表示在上述测量系统具有的操作器上显示的区域定义画面的一例的图。图11是表示对在上述区域定义画面中定义的场圃进行显示的情况的图。图12是表示判定基站坐标是否适当的流程的流程图。图13是表示接收区域的登记指示来判定测量点坐标是否适当的流程图。图14是接收向场圃的飞行路线的生成指示来判定测量点坐标是否适当的流程图。
具体实施方式
21.以下，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。附图全部是例示。在以下的详细说明中，为了说明，为了促进所公开的实施方式的完全理解，对某特定的详细情况进行了叙述。但是，实施方式不限于这些特定的细节。另外，为了简化附图，概略地示出了公知的结构和装置。
22.首先，对本发明所涉及的无人机的结构进行说明。在本说明书中，所谓无人机，是指与动力单元(电力、原动机等)、操纵方式(无线还是有线、以及是自主飞行型还是手动操纵型等)无关地具有多个旋转翼的飞行体整体。
23.如图1至图5所示，旋转翼101-1a、101-1b、101-2a、101-2b、101-3a、101-3b、101-4a、101-4b(也称为转子)是用于使无人机100飞行的单元，考虑到飞行的稳定性、机体尺寸以及电力消耗量的平衡，具备8台(2段结构的旋转翼为4组)。各旋转翼101通过从无人机100的壳体110伸出的臂配置于壳体110的四方。即，在行进方向左后方配置有旋转翼101-1a、101-1b，在左前方配置有旋转翼101-2a、101-2b，在右后方配置有旋转翼101-3a、101-3b，在右前方配置有旋转翼101-4a、101-4b。此外，无人机100将图1中的纸面向下作为行进方向。
24.在旋转翼101的各组的外周，设置有形成大致圆筒形的格子状的螺旋桨防护件115-1、115-2、115-3、115-4，以使旋转翼101难以与异物干涉。如图2以及图3所示，用于支承螺旋桨防护件115-1、115-2、115-3、115-4的放射状的部件不是水平的而是塔状的构造。这是为了在碰撞时促进该部件向旋转翼的外侧压曲，防止与转子干涉。
25.从旋转翼101的旋转轴向下方分别伸出棒状的脚107-1、107-2、107-3、107-4。
26.马达102-1a、102-1b、102-2a、102-2b、102-3a、102-3b、102-4a、102-4b是使旋转翼101-1a、101-1b、101-2a、101-2b、101-3a、101-3b、101-4a、101-4b旋转的单元(典型地是电动机，但也可以是发动机等)，相对于一个旋转翼设置有1台。马达102是推进器的例子。1组内的上下的旋转翼(例如，101-1a和101-1b)以及与它们对应的马达(例如，102-1a和102-1b)为了无人机的飞行的稳定性等而轴位于同一直线上，并且彼此向相反方向旋转。
27.喷嘴103-1、103-2是朝向下方播撒播撒物的单元，具备4台。此外，在本说明书中，所谓播撒物，一般是指农药、除草剂、液肥、杀虫剂、种子以及水等在场圃中播撒的液体或粉体。
28.罐104是用于保管播撒物的罐，从重量平衡的观点出发，设置于接近无人机100的重心且低于重心的位置。软管105是将罐104和各喷嘴103-1、103-2连接的单元，也可以由硬质的材料构成，兼有支承该喷嘴的作用。泵106是用于从喷嘴喷出播撒物的单元。
29.●
飞行控制系统图6中示出本发明所涉及的无人机100的飞行控制系统的整体概念图。该图是示意图，比例尺不准确。在该图中，无人机100、操作器401、基站404以及服务器405经由移动体通信网400相互连接。它们的连接也可以代替移动体通信网400而进行基于wi-fi的无线通信，也可以一部分或全部有线连接。另外，在构成要素之间，也可以具有代替移动体通信网400或在移动体通信网400的基础上直接连接的结构。
30.·
无人机无人机100以及基站404与gps等gnss的定位卫星410进行通信，取得无人机100以及基站404坐标。无人机100以及基站404进行通信的定位卫星410可以有多个。
31.·
操作器操作器401是用于通过使用者的操作向无人机100发送指令并且显示从无人机100接收的信息(例如，位置、播撒物的贮存量、电池余量、相机影像等)的单元，可以通过运行计算机程序的一般的平板终端等便携信息设备实现。操作器401具备作为用户接口装置的输入部以及显示部。本发明所涉及的无人机100为控制为进行自主飞行，但可以在起飞、返回等基本操作时、以及紧急时能够进行手动操作。除了便携信息设备之外，也可以使用具有紧急停止专用的功能的紧急用操作器(未图示)。紧急用操作器也可以是具备大型的紧急停止按钮等的专用设备，以在紧急时能够迅速地采取应对。而且，除了操作器401之外，也可以将能够显示在操作器401显示的信息的一部分或全部的小型便携终端、例如智能手机包含在系统中。小型便携终端例如与基站404连接，能够经由基站404接收来自服务器405的信息等。
32.·
场圃场圃403是成为无人机100的播撒的对象的农地或田地等。实际上，场圃403的地形复杂，存在事先无法得到地形图的情况或地形图与现场的状况不一致的情况。通常，场圃
403与房屋、医院、学校、其他作物场圃、道路、铁道等相邻。另外，也有在场圃403内存在建筑物或电线等侵入者的情况。场圃403是区域的例子。
33.·
基站基站404作为rtk-gnss基站发挥功能，能够提供无人机100的准确的位置。另外，也可以是提供wi-fi通信的母机功能等的装置。也可以是wi-fi通信的母机功能与rtk-gnss基站独立的装置。另外，基站404也可以使用3g、4g以及lte等移动通信系统与服务器405能够相互通信。基站404以及服务器405构成营农云。
34.另外，基站404能够通过与基准点的相对定位取得准确的坐标。这里的基准点是所谓的电子基准点。基准点例如以约20km间隔设置。此外，基准点例如由日本的国土地理院等公共机关设置及管理，除了提供绝对位置坐标的信息的电子基准点之外，还包括由民间企业设置及管理的私设基准点。而且，基准点也可以是根据多个电子基准点的观测数据，通过做出在测量现场的极其附近宛如存在基准点的状态的技术而生成的虚拟基准点(假想基准点)。电子基准点是gnss连续观测点，以约20km间隔设置。通过进行相对定位，能够以百万分之一的精度得到多个电子基准点的相对的位置关系。该精度意味着以2cm的误差得到相邻的2个电子基准点的相对的位置关系。同样，基站404与电子基准点的相对的位置关系也能够以百万分之一的精度得到。
35.在此，相对定位是在2点同时观测4个以上的相同的gnss卫星、且测定来自gnss卫星的电波信号到达2点的时间差来求出相对的位置关系的方法。通过使用该基站404进行rtk-gnss定位，能够以例如数cm的误差提供无人机100的位置。
36.在图6中，基站404的坐标是根据配置在周边的基准点d1、d2以及d3中的至少1个的坐标来计算的。
37.基站404例如是由作业者设置于场圃附近的装置，搭载有使基站404发挥功能的电池。基站404在设置后，当接通电源或在此基础上进行适当的操作时，取得基站404的坐标。
38.·
服务器服务器405典型地是与在云服务上运营的计算机组关联的软件，可以通过移动电话线路等与操作器401无线连接。服务器405也可以由硬件装置构成。服务器405可以分析由无人机100拍摄的场圃403的图像，掌握作物的生长状况，进行用于决定飞行路线的处理。另外，也可以将保存的场圃403的地形信息等提供给无人机100。此外，也可以积累无人机100的飞行以及拍摄影像的历史记录，并进行各种分析处理。
39.小型便携终端例如是智能手机等。在小型便携终端的显示部适当显示与无人机100的运转相关地预测的动作的信息，更具体而言，适当显示无人机100返回出发到达地点406的预定时刻、返回时使用者应该进行的作业的内容等的信息。另外，也可以根据来自小型便携终端的输入来变更无人机100的动作。
40.通常，无人机100从位于场圃403的外部的出发到达地点起飞，在场圃403播撒播撒物后或在需要播撒物的补充或充电等时返回出发到达地点。从出发到达地点到目标场圃403的飞行路径(侵入路径)可以预先保存于服务器405等中，也可以在起飞开始前由使用者输入。出发到达地点可以是由存储在无人机100中的坐标规定的假想的地点，也可以是实体的出发到达台。
41.·
飞行控制器
图7中示出表示本发明所涉及的播撒用无人机的实施例的控制功能的框图。飞行控制器501是负责无人机整体的控制的构成要素，具体而言，可以是包括cpu、存储器、关联软件等的嵌入式计算机。飞行控制器501构成为，根据从操作器401接收到的输入信息、以及从后述的各种传感器得到的输入信息，经由esc(electronic speed control：电子调速器)等控制单元，控制马达102-1a、102-1b、102-2a、102-2b、102-3a、102-3b、104-a、104-b的转速，由此控制无人机100的飞行。马达102-1a、102-1b、102-2a、102-2b、102-3a、102-3b、104-a、104-b的实际的转速被反馈给飞行控制器501，能够监视是否进行正常的旋转。或者，也可以构成为在旋转翼101设置光学传感器等而将旋转翼101的旋转反馈给飞行控制器501。
42.飞行控制器501所使用的软件为了进行功能扩展/变更、问题修正等而能够通过存储介质等或通过wi-fi通信、usb等通信单元进行改写。在该情况下，进行加密、校验和、电子签名、病毒检查软件等的保护，以防止不正当的软件进行的改写。另外，飞行控制器501用于控制的计算处理的一部分也可以由存在于操作器401上或服务器405上、其他场所的其他计算机来执行。飞行控制器501的重要性高，因此其构成要素的一部分或全部也可以双重化。
43.飞行控制器501能够经由通信机530，进而经由移动体通信网400与操作器401进行信息交换，从操作器401接收必要的指令，并且将必要的信息发送到操作器401。在该情况下，也可以对通信实施加密，防止窃听、冒充、设备的侵占等不正当行为。基站404除了经由移动体通信网400的通信功能之外，还具备rtk-gps基站的功能。通过组合rtk基站404的信号和gps等来自定位卫星410的信号，能够通过飞行控制器501以几厘米左右的精度测定无人机100的绝对位置。飞行控制器501的重要性高，因此可以进行双重化/多重化，另外，为了应对特定的gps卫星的故障，冗余化的各个飞行控制器501也可以被控制为使用其他的卫星。
44.6轴陀螺仪传感器505是测定无人机机体的相互正交的3个方向的加速度的单元，而且，是通过加速度的积分来计算速度的单元。6轴陀螺仪传感器505是测定上述的3个方向上的无人机机体的姿势角的变化、即角速度的单元。地磁传感器506是通过测定地磁来测定无人机机体的方向的单元。气压传感器507是测定气压的单元，也可以间接地测定无人机的高度。激光传感器508是利用激光的反射来测定无人机机体与地表的距离的单元，也可以是ir(红外线)激光。声纳509是利用超声波等声波的反射来测定无人机机体与地表的距离的单元。这些传感器类可以根据无人机的成本目标或性能要件进行取舍选择。另外，也可以追加用于测定机体的倾斜的陀螺仪传感器(角速度传感器)、用于测定风力的风力传感器等。另外，这些传感器类也可以双重化或多重化。在存在同一目的多个传感器的情况下，飞行控制器501也可以仅使用其中的一个，在其发生故障时，切换为代替的传感器来使用。或者，也可以同时使用多个传感器，在各自的测定结果不一致的情况下视为发生了故障。
45.流量传感器510是用于测定播撒物的流量的单元，设置于从罐104到喷嘴103的路径的多个场所。液体不足传感器511是检测播撒物的量成为给定的量以下的传感器。
46.生长诊断相机512a是用于拍摄场圃403并取得用于生长诊断的数据的单元。生长诊断相机512a例如是多光谱相机，接收波长互不相同的多个光线。该多个光线例如是红色光(波长约650nm)和近红外光(波长约774nm)。另外，生长诊断相机512a也可以是接收可见光线的相机。
47.病理诊断相机512b是用于拍摄在场圃403中生长的作物并取得用于病理诊断的数
据的单元。病理诊断相机512b例如是红色光相机。红色光相机是检测与植物中含有的叶绿素的吸收光谱对应的频带的光量的相机，例如检测波长650nm附近的频带的光量。病理诊断相机512b也可以检测红色光和近红外光的频带的光量。另外，作为病理诊断相机512b，也可以具备红色光相机及rgb相机等检测可见光频带的至少3个波长的光量的可见光相机这双方。此外，病理诊断相机512b可以是多光谱相机，也可以检测波长650nm至680nm附近的频带的光量。
48.此外，生长诊断相机512a以及病理诊断相机512b也可以通过1个硬件结构来实现。
49.障碍物检测相机513是用于检测无人机侵入者的相机，由于图像特性和透镜的朝向与生长诊断相机512a以及病理诊断相机512b不同，因此是与生长诊断相机512a以及病理诊断相机512b不同的设备。开关514是用于无人机100的使用者402进行各种设定的单元。障碍物接触传感器515是用于检测无人机100、特别是其转子或螺旋桨防护件部分与电线、建筑物、人体、立木、鸟或其他无人机等侵入者接触的传感器。此外，障碍物接触传感器515也可以用6轴陀螺仪传感器505代用。罩传感器516是检测无人机100的操作面板或内部维护用的罩为开放状态的传感器。注入口传感器517是检测罐104的注入口为开放状态的传感器。
50.这些传感器类可以根据无人机的成本目标或性能要件来取舍选择，也可以双重化/多重化。另外，也可以在无人机100外部的基站404、操作器401或其他场所设置传感器，并将读取的信息发送给无人机。例如，也可以在基站404设置风力传感器，并将与风力/风向相关的信息经由移动体通信网400或经由wi-fi通信发送给无人机100。
51.飞行控制器501对泵106发送控制信号，进行排出量的调整或排出的停止。构成为泵106的当前时间点的状况(例如，转速等)被反馈给飞行控制器501。
52.led107是用于向无人机的操作者通知无人机的状态的显示单元。也可以代替led或在此基础上使用液晶显示器等显示单元。蜂鸣器是用于通过声音信号来通知无人机的状态(特别是错误状态)的输出单元。通信机530与3g、4g以及lte等移动体通信网400连接，经由移动体通信网400可通信地与基站、由服务器构成的营农云、操作器连接。也可以代替通信机或在此基础上使用wi-fi、红外线通信、bluetooth(注册商标)、zigbee(注册商标)、nfc等其他无线通信单元或usb连接等有线通信单元。扬声器520是通过录音的人声或合成声音等来通知无人机的状态(特别是错误状态)的输出单元。根据天气状态，有时难以看到飞行中的无人机100的视觉显示，因此在这种情况下，利用声音的状况传达是有效的。警告灯521是通知无人机的状态(特别是错误状态)的闪光灯等显示单元。这些输入输出单元可以根据无人机的成本目标或性能要件取舍选择，也可以双重化/多重化。
53.●
测量系统500图8所示的测量系统500是根据基站404的坐标以及由测量机300取得的坐标来定义使无人机100作业的场圃的区域的系统。另外，测量系统500判定基站404以及测量机300的坐标是否被正确地测量，在测量错误的情况下，禁止该测量结果的登记。
54.测量系统500例如包括场圃管理装置1、无人机100、操作器401、基站404、测量机300以及路线生成装置600。在被定义的区域中，通过路线生成装置600，针对每个该区域，进行无人机100自主地飞行的飞行路线的生成。另外，场圃管理装置1定义无人机100无法进入的障碍物的区域。避开障碍物的区域而生成飞行路线。
55.场圃管理装置1的功能可以在服务器405上，也可以是另外的装置。另外，场圃管理
装置1也可以是无人机100所具有的构成。另外，路线生成装置600的功能可以作为路线生成部在服务器405上，也可以是另外的装置，也可以是无人机100、操作器401或场圃管理装置1所具有的。场圃是作业区域的例子。
56.·
测量机测量机300是具有rtk-gnss的移动站的功能的装置，能够测量场圃的地表面上的坐标信息。测量机300是使用者能够保持地步行的小型的装置，例如是棒状的装置。测量机300可以是在使下端接触地面的状态下使用者能够直立保持上端部的程度的长度的像手杖那样的装置。为了读取某场圃的坐标信息而能够使用的测量机300的个数可以是1个，也可以是多个。根据能够通过多个测量机300测量与1处的场圃相关的坐标信息的结构，多个使用者能够分别保持测量机300并在场圃中步行，因此能够在短时间内完成测量作业。
57.另外，测量机300能够测量场圃中的障碍物的信息。障碍物包括具有与无人机100碰撞的危险的墙壁、坡面、电线杆、电线等或不需要药剂播撒或监视的各种物体。
58.测量机300具备输入部301、坐标检测部302以及发送部303。
59.输入部301是设置于测量机300的上端部的结构，例如是接受使用者的按下的按钮。使用者在测量测量机300的下端的坐标时，按下输入部301的按钮。另外，输入部301也可以具有被按下一次而接受对测量出坐标的测量点的数据进行删除的输入的结构。
60.输入部301构成为能够区分输入所输入的信息是场圃的外缘坐标还是障碍物的外缘坐标。例如，输入部301可以具有至少2个按钮，一个按钮是取得场圃的外缘坐标的按钮，另一个按钮是取得障碍物的外缘坐标的按钮。而且，输入部301能够与障碍物的种类相关联地输入障碍物的外缘坐标。
61.坐标检测部302是能够与基站404适当进行通信来检测测量机300的下端的三维坐标的功能部。
62.发送部303是根据向输入部301的输入而将该输入时的测量机300下端的三维坐标经由网络nw发送到操作器401或场圃管理装置1的功能部。发送部303将该三维坐标与进行定点的顺序一起发送。
63.在读取场圃的坐标信息的工序中，使用者拿着测量机300在场圃中移动，在该场圃以及障碍物的端点或端边上进行输入部301所执行的定点。
64.被定点而发送的场圃的端点或端边上的三维坐标区分为场圃外周的三维坐标以及障碍物的三维坐标，由场圃管理装置1接收。另外，被定点的三维坐标由操作器401的接收部4011接收，并可以由显示部4012显示。另外，操作器401也可以判定所接收的三维坐标是否适合作为场圃外周或障碍物的三维坐标，在判定为需要重新测量的情况下，通过显示部4012催促使用者进行重新测量。
65.·
路线生成装置路线生成装置600是生成用于无人机100在场圃等作业区域内网罗性地飞行并进行药剂播撒或拍摄等的无人机100的飞行路线的功能部。路线生成装置600根据基于测量机300的测量结果得到的作业区域以及障碍物的信息，在该作业区域内生成飞行路线。飞行路线例如可以是在作业区域内往复扫描的路线，也可以是从作业区域的大致中央向外侧环绕的路线，或者是从作业区域的外侧向大致中央环绕的路线。另外，飞行路线也可以是组合环绕与往复而飞行的路线。
66.路线生成装置600基于所取得的作业区域的地表面上的坐标来决定旋转翼的驱动方式，以使得距场圃地表面的飞行高度成为目标值。若等速驱动旋转翼则水平移动，但在地表面倾斜的情况下，距地表面的高度随着移动而发生变化。路线生成装置600根据地表面的铅垂方向的坐标一边使无人机100上升或下降一边移动，由此使距地表面的飞行高度为恒定。通过该构成，能够按照意图设定来自无人机100的药剂播撒浓度，或以所期望的精度拍摄场圃。
67.·
场圃管理装置场圃管理装置1具备用于执行信息处理的cpu(central processing unit：中央处理器)等运算装置、ram(random access memory：随机存取存储器)、rom(read only memory：只读存储器)等存储装置，由此，作为软件资源，至少具有坐标取得部11、测量结果判定部12、测量点选择部13、区域定义部14以及区域输出部15。
68.坐标取得部11是取得用于对飞行对象区域的坐标进行确定的测量点或基站的三维坐标作为测量坐标的功能部。坐标取得部11取得由基站404测量的基站404的位置坐标以及由测量机300测量的测量点的坐标。坐标取得部11区分取得基站404的坐标和测量点的坐标。
69.坐标取得部11也可以将测量点的坐标与由测量机300取得的顺序一起取得。坐标取得部11也可以将测量点的坐标与由测量机300取得的时刻一起取得。另外，坐标取得部11也可以与坐标的信息相关联地取得该测量点是表示场圃的外缘坐标的点还是表示障碍物的外缘坐标的点的类别、即测量点所属的区域类别。
70.测量结果判定部12是判定由坐标取得部11取得的基站404的测量坐标以及测量点的测量坐标是否适当的功能部。
71.在进行使用卫星信号的位置坐标的运算的情况下，偶尔发生将错误的坐标作为运算的解而输出的现象，也就是所谓的误定位。误定位是由于多径的发生或由光斑导致的电波延迟而引起的现象，通常解不收敛而成为错误，但偶尔会输出错误的解。此时的高度方向的误差例如为数m的数量级。通过重叠地显示地图和测量坐标，使用者能够目视发现测定结果的平面方向的偏移，另一方面，在铅垂方向的偏移中，难以通过地图的显示发现。因此，测量结果判定部12进行与真值的误差为铅垂方向的误差的情况下的判定。此外，测量结果判定部12即使是由误定位引起的误差以外的误差，也能够检测铅垂方向的误差。
72.在测量结果判定部12的以后的说明中，使用图9的(a)所示的例子进行说明。图9的(a)表示基站404的铅垂方向的测量坐标错误的情况。如该图所示，基站404是配置在地表1000上的装置，因此基站坐标d404的高度方向的坐标值在地表1000上。但是，在该图的例子中，由坐标取得部11得到的测定坐标d404-2由于误定位，被测量为高度方向的坐标比基站坐标d404大d。另外，在基站404的附近，在给定范围a内，存在附近测量点p31、p32以及电子基准点d1。
73.此外，给定范围a是与取得的基站的测量坐标d404-2在同一平面上规定的假想面上的范围，例如是从测量坐标d404-2到给定半径的圆上及其内部的范围。给定范围a例如为10m至20m左右。可以假定包含场圃403及设置基站404的地点在内的地表1000为大致平坦。因此，在从基站404离开10m至20m左右的位置，存在数m的高低差的可能性低。因此，在给定范围a内，以铅垂方向的坐标、即标高成为接近的值为前提，在给定范围a内的比较坐标与测
量坐标的高度方向的差分为数m的情况下，能够判定为该测量坐标和比较坐标的任一个是由误定位引起的错误的值。
74.测量结果判定部12具备比较坐标取得部121以及判定部122。
75.比较坐标取得部121是取得与测量坐标进行比较的坐标值的功能部。比较坐标取得部121取得表示取得的测量坐标的给定范围a内的位置的比较坐标的至少高度方向的坐标值。对于比较坐标的决定方式，将在后面叙述。
76.判定部122是比较测量坐标和比较坐标并判定测量坐标是否适当的功能部。判定部122计算测量坐标的高度方向的坐标值与比较坐标的高度方向的坐标值的差分，在该差分小于给定值的情况下，判定为测量坐标准确。判定部122在该差分为给定值以上时，判定为测量坐标和比较坐标中的至少任一个错误。
77.在此，对比较坐标取得部121的详细构成、特别是取得的比较坐标的决定方式进行说明。比较坐标取得部121提取测量坐标的平面坐标，将平面坐标处于给定范围a内的已知的地点的坐标决定为比较坐标。
78.坐标为已知的地点例如是附近测量点p31、p32。关于附近测量点p31、p32，例如在定位中参照的基站的坐标的取得时间点与该测量点不同。例如，比较坐标取得部121可以将附近测量点p31、p32的测量坐标与基站坐标的取得时间点相互建立对应地进行存储，与在该测量坐标参照的基站坐标的取得坐标进行比较，确定基站坐标的取得时间点不同的附近测量点。
79.例如，在重新设置了基站404时，基站404进行坐标的取得。基站404的重新设置有时在开始其他日期的作业时进行，因此也可以参照在其他日期取得的基站坐标。这是因为基于在不同的时间点取得的基站坐标而测量的测量点的坐标产生与测定坐标同样的误定位的可能性低。根据该结构，能够检测测量坐标的误定位。另外，附近测量点p31、p32也可以是由其他基站测量的点。
80.此外，比较坐标取得部121也可以取得位于给定范围a内且与测量坐标大致相同标高的坐标作为比较坐标。具体而言，参照测定坐标的平面坐标，取得在地图上相同等高线中包含的测量点或电子基准点的坐标作为比较坐标。根据该结构，由于估计高度方向的坐标值之差更小，因此能够更准确地判定测量坐标的高度方向的坐标值是否被正确地测量。
81.另外，比较坐标取得部121也可以取得从电子基准点d1或外部的系统提供的坐标信息作为比较坐标。电子基准点例如由日本的国土地理院等公共机关设置及管理，除了提供绝对位置坐标的信息的电子基准点之外，还包括民间企业设置及管理的私设基准点。而且，基准点也可以是根据多个电子基准点的观测数据通过做出在测量现场的极其附近宛如存在基准点的状态的技术而生成的虚拟基准点(假想基准点)。
82.所谓从外部的系统提供的坐标信息，例如可以是从由国家或日本的都道府县管辖的组织(田地bank等)所管理的公共的田地数据求出的坐标的信息，也可以是从google(注册商标)公司等民间企业提供的地图信息求出的信息。在此，在该地图信息中主要提供道路的坐标的情况下，也可以参照场圃附近的道路的坐标来推定场圃内的坐标。而且，外部的系统也可以是与拖拉机等陆上行驶机械的自动驾驶相关的测量系统，例如也可以具有从其他公司的系统提供测量数据的机制。
83.比较坐标取得部121也可以提取处于从测量坐标起给定范围a内的多个已知坐标
点，取得平均值作为比较坐标。根据该结构，能够更准确地推定将给定范围a内的地表1000设为平面时的该平面的标高。因此，该平均值接近测量点的高度方向的真的坐标值的可能性高。即，提供比较该平均值和测量坐标，能够更准确地判定测量坐标是否适当。
84.比较坐标取得部121也可以分别计算处于从测量坐标起给定范围a内的多个已知坐标点各自的高度方向的坐标值与测量坐标的高度方向的坐标值之间的差分。另外，此时，比较坐标取得部121也可以从给定范围a内的多个已知坐标点中选择多个处于包围测量坐标的位置的点，作为比较坐标。判定部122也可以计算多个已知坐标点的每一个与测量坐标的高度方向的坐标值的差分。由于给定范围a大致平坦的可能性高，因此根据该结构，能够更准确地判定测量坐标是否适当。
85.此时，判定部122分别判定处于包围测量坐标的位置的多个已知坐标点各自的高度方向的坐标与测量坐标的高度方向的坐标值的差分。判定部122在差分的任一个比给定值大的情况下，进行用于该差分的计算的测量坐标以及比较坐标中的至少任一个为错误的判定。另外，判定部122也可以在计算出的多个差分中的比1个多的给定个数的差分大于给定值的情况下，判定为测量坐标或比较坐标错误。
86.此外，判定高度方向的差分是否适当的阈值可以是恒定的。也可以根据平面坐标上的距离而不同。例如，也可以是比较坐标在平面坐标上越接近测量坐标，越减小适当与否的阈值。这是因为，平面坐标上越接近，则平坦的可能性越高。
87.判定部122例如在取得基站404的测量坐标时，进行判定。判定部122在判定为基站404的测量坐标和比较坐标中的至少任一个存在错误的情况下，经由操作器401的显示部4012通知该情况，催促使用者重新测量。
88.另外，如图9的(b)所示，测量结果判定部12在测量点p44的高度方向的测量坐标及比较坐标的高度方向的坐标值中的至少任一个存在错误的情况下，也能够通过同样的判定进行检测。在该图的例子中，测量点p41至p44是地表1000上的点，但由坐标取得部11得到的测定坐标d44-2由于误定位而被测量为高度方向的坐标大d2。另外，在测量点p44的附近，在给定范围a内，存在测量点p50、p51以及电子基准点d2。测量结果判定部12针对取得的每个测量点判定测量结果是否适当。
89.当测量系统500经由操作器401接收到基于多个测量点登记场圃的命令时，判定部122判定该多个测量点各自是否适当。判定部122在对于至少1个测量点的测量坐标而判定为该测量坐标和比较坐标中的至少任一个错误的情况下，禁止场圃的登记，或经由操作器401进行催促该测量点的重新测量的通知。此外，在登记场圃中的障碍物的情况下，对于构成障碍物的测量点，也同样地进行判定。根据该结构，不会基于错误的测量点登记场圃以及障碍物。另外，由于只要判定在作业区域以及障碍物区域的登记中使用的测量点是否适当即可，因此与针对取得的全部测量点进行判定的结构相比，减轻了计算处理量。关于场圃的登记，将在后面叙述。
90.另外，当测量系统500经由操作器401接收到表示对场圃进行飞行路线的登记的命令时，判定部122也可以对多个测量点的每一个进行是否适当的判定。判定部122在对于至少1个测量点的测量坐标判定为该测量坐标和比较坐标中的至少任一个错误的情况下，禁止路线生成装置600进行的飞行路线的登记。根据该结构，由于不会根据错误的测量点生成飞行路线，因此即使在使无人机100在该场圃上飞行时，也能够防止场圃外的飞行、药剂播
撒以及拍摄等，能够确保安全性以及作业效率。
91.·
场圃的登记使用图10及图11对测量点选择部13以及区域定义部14登记场圃403的情况进行说明。
92.如图10所示，由坐标取得部11取得的测量点p1至p6在显示部4012所显示的区域定义画面g1上与场圃的地图或照片重合地显示。另外，在区域定义画面g1的右部显示测量地点一览窗口g11。在测量地点一览窗口g11中，按照由测量机300取得的顺序，一览显示测量点的测量日期时间。测量地点一览窗口g11通过点击右上部的图标g110被展开，当再次点击时，则被关闭。另外，针对每个测量点的列g111显示有垃圾箱的图标g112，当点击图标g112时，能够删除该测量点的数据。在删除的测量点的列g113，显示“删除完毕”的记载。
93.测量点选择部13是在操作器401的显示部4012上接受由使用者进行的测定点的选择的功能部。使用者通过点击区域定义画面g1中显示的场圃的地图或照片上的测量点、或点击测量地点一览窗口g11中一览显示的测量点中的至少任一个方法来选择测量点。根据在测量地点一览窗口g11中能够选择测量点的结构，即使在多个测量点相互接近，在地图上难以区分并点击的情况下，也能够1点1点地选择测量点。
94.如图11所示，选择的测量点的信息显示在配置于区域定义画面g1的左部的选择地点一览窗口g12中。在选择地点一览窗口g12中，也可以一并显示在显示部4012上选择的顺序。在选择地点一览窗口g12中，按照从图中上部向下方选择的顺序显示所选择的测量点。此外，在选择地点一览窗口g12中，也可以通过给定的输入、例如
“×”
部分的点击，接受选择的解除。
95.测量点选择部13也可以仅接受附带有相同区域类别的测量点的选择。即，测量点选择部13允许附带有相同区域类别信息的测量点彼此的连接，禁止附带有不同的区域信息的测量点彼此的连接。当选择附带有不同的区域信息的测量点时，也可以显示警告。例如，在最初选择的测量点与表示属于场圃的信息相关联的情况下，也可以在第2个以后仅能够选择表示场圃的外缘坐标的测量点。即，也可以使表示障碍物的外缘坐标的测量点的选择无效化。另外，也可以接受在测量点的选择操作前定义的区域类别的输入，根据输入的区域类别来进行可选择的测量点的显示。在定义场圃或障碍物的区域时，通过可靠地选择相同区域类别的测量点，能够准确地进行场圃以及障碍物的区域定义。
96.测量点选择部13也可以具有按每个测量点来变更附带的区域类别的功能。在将该测量点用于与附带的类别不同的区域的定义的情况下，也可以构成为在变更了测量点的区域类别的基础上，按照每个区域类别接受选择。根据该结构，即使在由测量机300在测量时间点输入了错误的区域类别的情况下，也不用再次测量，就能够进行区域定义。
97.此外，测量点选择部13也可以与在测量机300的测量时间点建立了关联的区域类别无关地选择测量点。在该情况下，使用者能够通过后述的区域类别选择部142选择区域类别。
98.在测量地点一览窗口g11上，可以以与表示障碍物的外缘坐标的测量点不同的方式显示表示场圃的外缘坐标的测量点，也可以仅显示表示场圃的外缘坐标的测量点。也可以使表示障碍物的外缘坐标的测量点的显示变灰。通过使测量点的显示根据所属的区域类别而不同，能够减少使用者的选择错误。
99.区域定义部14是通过连接由测量点选择部13接受的多个测量点来划分区域并定义场圃或障碍物的区域的功能部。区域定义部14具备外缘规定部141和区域类别选择部142。
100.图8所示的外缘规定部141连接由测量点选择部13接受的多个测量点来划分区域并定义区域。外缘规定部141也可以按照在测量点选择部13中接受选择的顺序连接测量点，将该连接线作为表示该区域的外缘的线。根据该结构，使用者通过在区域定义画面g1上以包围想要定义的区域的方式点击测量点，能够直观地定义区域。此外，在根据上述的连接步骤没有规定1个区域的情况下，也可以经由操作器401等用户接口装置进行错误通知。即，区域定义部14判别是否按照各连接线交叉的顺序选择了测量点，在按照各连接线的至少一部分交叉的顺序选择了测量点时，通知错误。所谓没有规定1个区域的情况，例如，是连接线彼此交叉的情况。
101.外缘规定部141也可以将在测量点选择部13中接受了选择的多个测量点以该多个测量点成为1个区域的外缘的端点或端边上的方式连接来定义区域。外缘规定部141例如也可以将坐标上相互相邻的测量点彼此连接。根据该结构，能够自动生成定义的区域。此外，外缘规定部141在基于所选择的测量点能够生成的区域有多个的情况下，也可以采用以该区域的面积为最大的方式生成的区域。
102.区域类别选择部142是选择由外缘规定部141规定的区域的区域类别的功能部。区域类别选择部142也可以根据在测量机300的测量的时间点建立了关联的类别的信息来决定该区域的类别。另外，区域类别选择部142也可以针对由外缘规定部141规定的区域，接受是场圃还是障碍物的选择。另外，区域类别选择部142也可以构成为，在由外缘规定部141规定的区域被选择为障碍物区域的情况下，进一步接受障碍物的详细类别、附带信息。例如，作为障碍物的详细类别，可以登记“护栏”、“电线杆”、“电线”、“树木”等，作为附带信息，可以登记障碍物的上下方向的坐标(位置)的信息。
103.如图11所示，区域输出部15将所定义的区域a1重叠显示在区域定义画面g1所显示的场圃上。另外，区域输出部15在此基础上或取而代之，向生成无人机100的飞行路线的路线生成装置600输出该区域的信息。区域输出部15在区域定义部14中能够生成的区域有多个的情况下，也可以将该情况下显示在显示部4012上。另外，也可以可切换地或重叠地显示多个区域，催促使用者选择所采用的区域。
104.另外，区域输出部15将通过测量点p11、p12、p13以及p14的选择而定义的区域a2重叠显示在区域定义画面g1上的场圃上。区域a2是与区域a1不同的区域类别，例如区域a1是作业区域，区域a2是障碍物区域。障碍物区域以与作业区域不同的方式显示。例如，在障碍物区域和作业区域中，区域的阴影的颜色或图案也可以不同。
105.另外，使用者也可以通过点击在区域定义画面g1中显示的场圃的地图或照片上的测量点、或在测量地点一览窗口g11中一览显示的测量点中的至少任一个方法来选择测量点，按照选择的顺序连接来定义区域。另外，区域定义部14也可以具有以多个测量点成为1个区域的外缘的端点或端边上的方式自动连接而定义区域的功能。
106.●
判定基站坐标是否适当的处理流程如图12所示，首先，使用卫星信号取得基站404的坐标(s1)。接着，基于取得的基站坐标的平面坐标，决定比较的坐标，取得至少高度方向的坐标值(s2)。计算基站坐标的高度
方向的坐标值与比较坐标的高度方向的坐标值之间的差分，判定该差分是否小于给定值(s3)。当该差分小于给定值时，将在步骤s1中取得的基站坐标确定为基站404的坐标，进行登记(s4)。在步骤s3中该差分为给定值以上时，禁止在步骤s1中取得的基站坐标的登记，经由操作器401的显示部4012等通知需要重新测量的情况(s5)。此外，步骤s5中的禁止以及通知也可以顺序不同，也可以同时进行。另外，此时，基站404也可以进行重新测量。
107.●
判定测量点坐标是否适当的处理流程(1)如图13所示，首先，使用卫星信号，取得由测量机300测量的测量点的坐标(s11)。接着，当通过操作器401等接收到对象区域的登记指示时(s12)，针对规定该对象区域的端点的各个测量点，进行步骤s13至s15所示的取得坐标是否适当的判定处理。
108.在步骤s13中，根据在步骤s11中取得的测量点坐标的平面坐标，决定比较的坐标，取得至少高度方向的坐标值。接着，计算测量点坐标的高度方向的坐标值与比较坐标的高度方向的坐标值之间的差分，并判定该差分是否小于给定值(s14)。在该差分小于给定值时，将在步骤s11中取得的测量点坐标确定为测量点的坐标(s15)。重复步骤s13至s15，当确定了规定对象区域的端点的所有的测量点的坐标时，登记对象区域(s16)
109.在步骤s14中该差分为给定值以上时，中断步骤s13至s15的重复处理，禁止在端点包含该测量点的对象区域的登记。另外，经由操作器401的显示部4012等通知需要重新测量的情况(s17)。此外，步骤s17中的禁止以及通知可以顺序不同，也可以同时进行。此时，也可以将需要重新测量的测量点区别显示在显示部4012所显示的地图上或一览窗口上。
110.●
判定测量点坐标是否适当的处理流程(2)关于判定测量点坐标是否适当的处理流程的第二实施方式，以与图13所示的第一实施方式不同的部分为中心进行说明。对相同的工序标注与图13相同的符号。
111.如图14所示，首先，使用卫星信号取得由测量机300测量的测量点的坐标(步骤s11)，当通过操作器401等接收到飞行路线的登记指示时(s22)，针对规定生成该飞行路线的作业区域的端点的各个测量点，进行步骤s13至s15所示的取得坐标是否适当的判定处理。重复步骤s13至s15，当确定了规定对象区域的端点的所有测量点的坐标时，登记飞行路线(s26)。
112.在步骤s14中，在高度方向的坐标的差分为给定值以上时，中断步骤s13至s15的重复处理，禁止端点中包含该测量点的对象区域中的飞行路线的登记(s27)。另外，也可以经由操作器401的显示部4012等通知需要重新测量的情况。
113.此外，无人机不限于在作业区域内自主地飞行的方式，例如也可以是在作业区域内或出发到达地点和作业区域的移动路径上基于使用者的操纵而飞行一部分或全部的无人机。另外，本测量系统不限于测量无人机的作业区域，例如也可以用于自主地进行陆上行驶的机械的作业区域的测量。
114.(本发明的技术上显著的效果)根据本发明，能够准确地进行场圃的测量。