无人机巡航方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无人机及相关技术领域，尤其涉及一种无人机巡航方法及装置。
【背景技术】
[0002]无人机通常应用在很多场合，比如外景舞台拍摄，对地图上的公路区域、狭长水域或河流、高压线、输电线、燃气管道等进行巡逻。
[0003]目前，针对无人机的自动飞行是依据人工提前绘制的航线执行飞行任务，且在实际执行紧急飞行任务时人工绘制航线会耽误一定的时间。另外，人工对地图的判别存在较大的精度误差，第一次绘制航线保存任务后再次执行任务进行任务更改时比较麻烦，要想完成一次较前次飞行较大区别的任务必须提前重新绘制和更改航线，因此自动化程度比较低。
【发明内容】
[0004]本发明的主要目的在于提出一种无人机巡航方法及装置，旨在实现无人机航线的自动绘制，提高航线绘制的灵活性及无人机飞行的调度灵活性。
[0005]为实现上述目的，本发明提供的一种无人机巡航方法，包括:
[0006]获取二维地理信息基础数据，将所述二维地理信息基础数据载入到预先构建的三维GIS基础平台上，生成三维GIS数据；
[0007]基于生成的所述三维GIS数据，构建无人机巡查对象的矢量拓扑面或线；
[0008]根据所述无人机巡查对象的矢量拓扑面或线，计算生成所述无人机的巡查航线。
[0009]优选地，所述获取二维地理信息基础数据的步骤之前还包括:
[0010]构建三维GIS基础平台。
[0011]优选地，所述根据所述无人机巡查对象的矢量拓扑面或线，计算生成所述无人机的巡查航线的步骤之后还包括:
[0012]根据当前巡航场景，调用对应的巡查航线，控制无人机进行巡视作业。
[0013]优选地，所述基于生成的所述三维GIS数据，构建无人机巡查对象的矢量拓扑面或线的步骤包括:
[0014]通过影像识别技术识别出所述三维GIS数据中的巡查对象，生成矢量拓扑面或线；或者
[0015]获取预先存在的巡查对象三维拓扑面或线，将所述预先存在的巡查对象三维拓扑面或线加载到所述三维GIS数据中，生成矢量拓扑面或线；或者
[0016]根据所述三维GIS数据绘制所述无人机巡查对象的矢量拓扑面或线。
[0017]优选地，所述根据所述无人机巡查对象的矢量拓扑面或线，计算生成所述无人机的巡查航线的步骤包括:
[0018]从所述无人机巡查对象的矢量拓扑面或线中获取巡查对象的边界坐标集合，并从所述巡查对象的边界坐标集合获取所述巡查对象的两侧长边界的坐标集合；
[0019]根据所述巡查对象的两侧长边界的坐标集合，计算出所述巡查对象的长边界设定特征三维线坐标集；
[0020]以所述巡查对象的长边界设定特征三维线坐标集为基准，计算各航线轨迹。
[0021]本发明实施例还提出一种无人机巡航装置，包括:
[0022]获取模块，用于获取二维地理信息基础数据，将所述二维地理信息基础数据载入到预先构建的三维GIS基础平台上，生成三维GIS数据；
[0023]构建模块，用于基于生成的所述三维GIS数据，构建无人机巡查对象的矢量拓扑面或线；
[0024]计算生成模块，用于根据所述无人机巡查对象的矢量拓扑面或线，计算生成所述无人机的巡查航线。
[0025]优选地，所述构建模块，还用于构建三维GIS基础平台。
[0026]优选地，所述装置还包括:
[0027]控制模块，用于根据当前巡航场景，调用对应的巡查航线，控制无人机进行巡视作业。
[0028]优选地，所述构建模块，还用于通过影像识别技术识别出所述三维GIS数据中的巡查对象，生成矢量拓扑面或线；或者获取预先存在的巡查对象三维拓扑面或线，将所述预先存在的巡查对象三维拓扑面或线加载到所述三维GIS数据中，生成矢量拓扑面或线；或者根据所述三维GIS数据绘制所述无人机巡查对象的矢量拓扑面或线。
[0029]优选地，所述计算生成模块，还用于从所述无人机巡查对象的矢量拓扑面或线中获取巡查对象的边界坐标集合，并从所述巡查对象的边界坐标集合获取所述巡查对象的两侧长边界的坐标集合；根据所述巡查对象的两侧长边界的坐标集合，计算出所述巡查对象的长边界设定特征三维线坐标集；以所述巡查对象的长边界设定特征三维线坐标集为基准，计算各航线轨迹。
[0030]本发明提出的一种无人机巡航方法及装置，通过获取二维地理信息基础数据，将二维地理信息基础数据载入到预先构建的三维GIS基础平台上，生成三维GIS数据；基于生成的所述三维GIS数据，构建无人机巡查对象的矢量拓扑面或线；根据无人机巡查对象的矢量拓扑面或线，计算生成无人机的巡查航线，以便无人机选择相应的巡查航线进行巡查，由此，实现了无人机航线的自动绘制，提高航线绘制的灵活性及无人机飞行的调度灵活性，解决了公路、河流等不易于实时对无人机进行操控的区域的自动巡视问题，同时也解决了高压线、管道等具危险性需要经常性巡视任务的自动作业问题。
【附图说明】
[0031]图1是本发明无人机巡航方法第一实施例的流程示意图；
[0032]图2是本发明无人机巡航方法第二实施例的流程示意图；
[0033]图3是本发明无人机巡航装置第一实施例的功能模块示意图；
[0034]图4是本发明无人机巡航装置第二实施例的功能模块示意图。
[0035]本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0036]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0037]本发明实施例的主要解决方案是:通过获取二维地理信息基础数据，将二维地理信息基础数据载入到预先构建的三维GIS (Geographic Informat1n System或Geo —Informat1n system，地理信息系统)基础平台上，生成三维GIS数据；基于生成的三维GIS数据，构建无人机巡查对象的矢量拓扑面或线；根据无人机巡查对象的矢量拓扑面或线，计算生成无人机的巡查航线，以便无人机选择相应的巡查航线进行巡查，由此，实现无人机航线的自动绘制，提高航线绘制的灵活性及无人机飞行的调度灵活性，解决公路、河流等不易于实时对无人机进行操控的区域的自动巡视问题，同时也解决高压线、管道等具危险性需要经常性巡视任务的自动作业问题。
[0038]本发明实施例考虑到:现有技术中，针对无人机的自动飞行是依据人工提前绘制的航线执行飞行任务，且在实际执行紧急飞行任务时人工绘制航线会耽误一定的时间。另夕卜，人工对地图的判别存在较大的精度误差，第一次绘制航线保存任务后再次执行任务进行任务更改时比较麻烦，要想完成一次较前次飞行较大区别的任务必须提前重新绘制和更改航线，因此自动化程度比较低。
[0039]由此，本发明实施例提出解决方案，可以实现无人机航线的自动绘制，提高航线绘制的灵活性及无人机飞行的调度灵活性。
[0040]本发明实施例还考虑到:针对公路、河流、高压线、管道等执行自动化巡视，其中一个特点就是这些线型地表或地下部件都已经存在或者很方便制作非常精确的矢量区域拓扑块，可以对公路、河流、高压线及管道执行单次高精度以及分次区别化高精度的巡视作业，而且非常方便。自动化航线绘制可以充分利用现有的这些有利条件，而目前的在人工地图上简单绘制航线的方式则无法达到这种效果。
[0041]具体地，如图1所示，本发明第一实施例提出一种无人机巡航方法，包括:
[0042]步骤S101，获取二维地理信息基础数据，将所述二维地理信息基础数据载入到预先构建的三维GIS基础平台上，生成三维GIS数据；
[0043]本实施例方案主要应用于无人机上，该无人机可以是各种无人驾驶的飞行器，也可以是无人驾驶的轮船、汽车等，即无人驾驶的海陆空都可以。例如，应用于无人机对地图上的公路区域执行自动巡视、无人机对地图上的狭长水域或河流执行自动巡视、无人机对地图上的高压线、输电线、燃气管道执行自动巡视；无人轮船对地图上的狭长水域或河流执行自动巡游；无人驾驶汽车对地图上的公路执行自动驾驶方向及路线选择，等等。
[0044]具体地，本实施例方案需要借助地图矢量拓扑区域控制无人机沿公路、河流、高压线等执行自动巡视作业，因此，首先需要借助地图矢量拓扑面或线，生成无人机的巡查航线，以便无人机选择相应的巡查航线执行自动巡视作业；其中，拓扑面是由拓扑线形成的封闭形状。
[0045]为了生成无人机的巡查航线，首先，获取二维地理信息基础数据，将所述二维地理信息基础数据载入到预先构建的三维GIS基础平台上，生成三维GIS数据。
[0046]其中，三维GIS基础平台的构建，可以采用如ARCGIS、SKYLINE、WORLDWI ND等三维GIS平台，或设计算法由全球平面