航线调整方法及装置与流程

本公开涉及无人机技术领域，尤其涉及一种航线调整方法及装置。

背景技术：

随着科技的不断发展，无人机已广泛应用于航拍、植保、快递运输、电力巡检、抢险救灾、影视拍摄等领域。无人机在作业时所飞行的路径即为航线。现有无人机在进行作业时，通常按照既定的航线进行飞行。如图1所示，无人机进行作业的区域为图1实线所示的不规则形状，既定的航线图1中虚线所示时，无人机按照既定的航线进行作业时，无法覆盖到整个作业区域，降低了无人机的作业效率。

技术实现要素：

本公开实施例提供一种航线调整方法及装置，能够对航线进行实时调整，解决现有无人机按照既定路线无法覆盖整个作业区域的问题，提高无人机的工作效率。所述技术方案如下：

根据本公开实施例的第一方面，提供一种航线调整方法，该方法包括：

获取当前航点的位置信息和初始航线的信息，初始航线的信息包括航行方向、航线长度和航线间距；

获取第一调整指令，第一调整指令用于调整航行方向的飞行角度、航线长度和航线间距中的至少一个；

根据当前航点的位置信息、第一调整指令和预设算法，计算得到目标航点的位置信息；

生成从当前航点到目标航点的调整航线。

通过对航行方向的飞行角度、航线长度和航线间距中的至少一个调整，能够对航线进行实时调整，解决现有无人机按照既定路线无法覆盖整个作业区域的问题，提供无人机的作业效率。

在一个实施例中，根据当前航点的位置信息、第一调整指令和预设算法，计算得到目标航点的位置信息包括：

当第一调整指令用于调整航行方向的飞行角度时，根据第一公式计算得到目标航点的位置信息，第一公式为：

其中，(x1,y1)表示当前航点的位置坐标，(x2,y2)表示目标航点的位置坐标，θ表示调整角度，λ表示第一航线间距调整因子，l表示航线间距，r表示常量因子，f1和f2表示转换因子。

当λ＝1时，在航线间距固定的情况下，对航行方向的飞行角度进行调整；当λ≠1时，在航线间距调整的情况下，对航行方向的飞行角度进行调整，实现在不同情况下飞行角度的调整，以适应于各种复杂的作业区域。

在一个实施例中，根据当前航点的位置信息、第一调整指令和预设算法，计算得到目标航点的位置信息包括：

当第一调整指令用于调整航线长度时，根据第二公式计算得到目标航点的位置信息，第二公式为：

x2＝x1；

y2＝y1+α*k1；

其中，(x1,y1)表示当前航点的位置坐标，(x2,y2)表示目标航点的位置坐标，α表示航线长度调整因子，k1表示航线长度调整步长。

在一个实施例中，根据当前航点的位置信息、第一调整指令和预设算法，计算得到目标航点的位置信息包括：

当第一调整指令用于调整航线间距时，根据第三公式计算得到目标航点的位置信息，第三公式为：

x2＝x1+β*k2；

y2＝y1；

其中，(x1,y1)表示当前航点的位置坐标，(x2,y2)表示目标航点的位置坐标，β表示第二航线间距调整因子，k2表示航线间距调整步长。

在一个实施例中，该方法还包括：控制目标航点的下一个航点按照第一调整指令进行调整，直至获取到第二调整指令。

对于一些规则变化的作业区域，通过对第一调整指令和第二调整指令之间的航点进行统一调整，以实现对航线的实时调整。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种航线调整装置，包括：

第一获取模块，用于获取当前航点的位置信息和初始航线的信息，初始航线的信息包括航行方向、航线长度和航线间距；

第二获取模块，用于获取第一调整指令，第一调整指令用于调整航行方向的飞行角度、航线长度和航线间距中的至少一个；

计算模块，用于根据当前航点的位置信息、第一调整指令和预设算法，计算得到目标航点的位置信息；

生成模块，用于生成从当前航点到目标航点的调整航线。

在一个实施例中，计算模块用于当第一调整指令用于调整航行方向的飞行角度时，根据第一公式计算得到目标航点的位置信息，第一公式为：

其中，(x1,y1)表示当前航点的位置坐标，(x2,y2)表示目标航点的位置坐标，θ表示调整角度，λ表示第一航线间距调整因子，l表示航线间距，r表示常量因子，f1和f2表示转换因子。

在一个实施例中，计算模块用于当第一调整指令用于调整航线长度时，根据第二公式计算得到目标航点的位置信息，第二公式为：

x2＝x1；

y2＝y1+α*k1；

其中，(x1,y1)表示当前航点的位置坐标，(x2,y2)表示目标航点的位置坐标，α表示航线长度调整因子，k1表示航线长度调整步长。

在一个实施例中，计算模块用于当第一调整指令用于调整航线间距时，根据第三公式计算得到目标航点的位置信息，第三公式为：

x2＝x1+β*k2；

y2＝y1；

其中，(x1,y1)表示当前航点的位置坐标，(x2,y2)表示目标航点的位置坐标，β表示第二航线间距调整因子，k2表示航线间距调整步长。

在一个实施例中，该装置还包括：控制模块；

控制模块，用于控制目标航点的下一个航点按照第一调整指令进行调整，直至获取到第二调整指令。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是本公开实施例提供的一种现有航线的示意图；

图2是本公开实施例提供的一种航线调整方法的流程图；

图3是本公开实施例提供的一种初始航线信息的示意图；

图4是本公开实施例提供的一种航线飞行角度调整的示意图；

图5是本公开实施例提供的一种航线长度调整的示意图；

图6是本公开实施例提供的一种航线调整的示意图；

图7是本公开实施例提供的一种航线调整装置的结构图；

图8是本公开实施例提供的一种航线调整装置的结构图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本公开实施例提供一种航线调整方法，如图2所示，该航线调整方法包括以下步骤：

201、获取当前航点的位置信息和初始航线的信息。

在本公开的实施例中，获取当前航点的位置信息，可以是获取当前航点的坐标，坐标可以用经纬度进行表示。

初始航线的信息包括航行方向、航线长度和航线间距。以图3所示，对初始航线信息中的航行方向的飞行角度、航线长度和航线间距进行说明。航行方向可以是用户根据无人机所要进行飞行区域设定的，如图3中箭头所指方向；航线长度为两个航点之间的距离，图3中用圆圈表示航点；两条航线之间的距离为航线间距。

需要说明的是，初始航线为根据无人机所要作业的飞行区域预先规划生成的。一般情况下，预先规划生成的初始航线的航线间距都是固定的，航线长度小于作业区域中任意两个边界线之间的距离。下面对初始航线的生成进行描述。

在一个实施例中，获取无人机所要作业的飞行区域，根据飞行区域规划出飞行航线，然后根据每个航线的端点，确定对应的航点，将所有的航点按照预设的航行方向连接起来，形成初始航线。

在一个实施例中，在初始航线生成之前，利用无人机采集两个航点的坐标，两个航点的坐标之间的距离为航线长度，然后根据预设的航行方向，生成航线间距固定的初始航线。

202、获取第一调整指令。

第一调整指令用于调整所述航行方向的飞行角度、航线长度和航线间距中的至少一个。通过对飞行角度、航线长度和航线间距中的至少一个的调整，可以实现对航线的实时调整。

在一个实施例中，第一调整指令可以是用户通过遥控器将调整信息发送给无人机中的飞行控制器，以对航线信息进行精细化调整。示例性的，飞行控制器提供专门的接口，支持用户的实时调整。在实时航线执行过程中，用户根据实际地形情况，利用遥控器的按键和杆位来进行调整，通过按键选择所要调整的对象是飞行角度调整，还是航线间距或航线长度的调整，通过杆位来进行颗粒度调整，拨动一次即为一个颗粒度调整。若飞行角度调整的颗粒度为15°，遥控器杆位设计成“米”字型，可现实对不同飞行角度的调整。

在另一个实施例中，可以在飞行控制器中预先保存作业区域的边界线信息和初始航线的信息，通过比较作业区域的边界线信息中是否包含当前航点的位置信息，或者，当前航点的位置与作业区域的边界线的距离是否大于预设阈值，当作业区域的边界线信息中未包含当前航点的位置信息，或者，当前航点的位置与作业区域边界线的距离大于预设阈值时，确定需要对当前航点进行调整，则获取第一调整指令。

203、根据当前航点的位置信息、第一调整指令和预设算法，计算得到目标航点的位置信息。

由于第一调整指令中可以对航行方向的飞行角度、航线长度和航线间距中的任意一个或组合进行调整，因此，针对不同的调整对象，目标航点的位置信息的计算方式有所不同。下面针对不同的调整对象的计算方式进行描述。

在一个实施例中，当第一调整指令用于调整航行方向的飞行角度时，采用第一公式计算得到目标航点的位置信息。其中，第一公式为：

其中，(x1,y1)表示当前航点的位置坐标，(x2,y2)表示目标航点的位置坐标，θ表示调整角度，λ表示第一航线间距调整因子，l表示航线间距，r表示常量因子，f1和f2表示转换因子。

当λ＝1时，第一公式用于在航线间距固定的情况下，对航行方向的飞行角度进行调整，计算得到目标航点的位置信息。当λ≠1时，第一公式用于在对航线间距调整的同时对飞行角度也进行调整，计算得到目标航点的位置信息。对飞行角度的调整可以360°任一角度的调整，但是，在实际应用中，无人机是按照航行方向进行飞行的，因此，若以航线间距所在方向为基准方向，飞行角度的调整范围为(-90°,90°)。对于航行方向的飞行角度的调整，一般都是在航点位置进行调整。如图4所示为在航线间距固定时调整飞行角度的航线调整示意图。

在另一个实施例中，当第一调整指令用于调整航线长度时，根据第二公式计算得到目标航点的位置信息。其中，第二公式为：

x2＝x1；

y2＝y1+α*k1；

其中，(x1,y1)表示当前航点的位置坐标，(x2,y2)表示目标航点的位置坐标，α表示航线长度调整次数，k1表示航线长度调整步长。

根据步骤202中所描述的，若航线长度调整步长对应遥控器拨动一次杆位的颗粒度，且遥控器按照航行方向拨动时为增加航线长度，与航行方向相反的拨动为减小航线长度；航线长度调整次数对应遥控器的拨动次数，那么，当遥控器按照航行方向拨动两次时，y2＝y1+1。如图5所示为当按照预设的航行方向增加航线长度的航线调整示意图。

在另一个实施例中，当第一调整指令用于调整航线间距时，根据第三公式计算得到目标航点的位置信息。其中，第三公式为：

x2＝x1+β*k2；

y2＝y1；

其中，(x1,y1)表示当前航点的位置坐标，(x2,y2)表示目标航点的位置坐标，β表示第二航线间距调整因子，k2表示航线间距调整步长。

根据步骤202中所描述的，若航线间距调整步长对应遥控器拨动一次杆位的颗粒度，且遥控器按照航行方向拨动时为增加航线间距，与航行方向相反的拨动为减小航线间距；航线间距调整次数对应遥控器的拨动次数，那么，当遥控器按照航行方向拨动两次时，x2＝x1+1。如图6所示为对飞行角度、航线长度、航线间距调整的示意图。

204、生成从当前航点到目标航点的调整航线。

根据上述步骤的描述，由于对航行方向的飞行角度、航线长度和航线间距中的至少一个进行调整，所以，目标航点与初始航线中的航点位置发生变化，因此，需要生成从当前航点到目标航点的调整航线。进而根据生成的调整航线，控制无人机按照调整航线从当前航点飞行到目标航点。

对于步骤201～204所描述的方法，第一调整指令可以是仅限于对当前航点的位置信息的调整得到目标航点，或者说，仅对获取到调整信息的航点进行调整，其他航点不进行调整，那么，无人机在目标航点之后按照初始航线进行飞行。

在步骤204之后，该方法还包括：控制目标航点的下一个航点按照第一调整指令进行调整，直至获取到第二调整指令。

也就是说，在第一调整指令和第二调整指令之间的航点都按照第一调整指令进行调整，即第一调整指令适用于第一调整指令和第二调整指令之间的所有航点。

示例性的，在当前航点获取到第一调整信息时，可以是仅对当前航点的航线长度进行调整，之后无人机依旧按照初始航线进行飞行，即只对获取到调整信息的航点进行调整；也可以是对当前航点的航线长度进行调整，按照调整后的航线间距生成新的航线，无人机按照新的航线进行飞行。

示例性的，在当前航点获取到第一调整信息时，可以是仅对当前航点的航线间距进行调整，之后的无人机依旧按照初始航线进行飞行，即只对获取到调整信息的航点进行调整；也可以是对当前航点的航线间距进行调整，按照调整后的航线间距生成新的航线，无人机按照新的航线进行飞行。

本公开实施例提供的航线调整方法，获取当前航点的位置信息和初始航线的信息，获取第一调整指令，第一调整指令用于调整航行方向的飞行角度、航线长度和航线间距中的至少一个，根据当前航点的位置信息、第一调整指令和预设算法，计算得到目标航点的位置信息，生成从当前航点到目标航点的调整航线。通过对航行方向的飞行角度、航线长度和航线间距中的至少一个调整，能够对航线进行实时调整，解决现有无人机按照既定路线无法覆盖整个作业区域的问题，提供无人机的作业效率。

基于上述图1对应的实施例中所描述的航线调整方法，下述为本公开装置实施例，可以用于执行本公开方法实施例。

本公开实施例提供一种航线调整装置，该航线调整装置可以是无人机中的飞行控制器。如图7所示，该航线调整装置70包括：第一获取模块701、第二获取模块702、计算模块703、生成模块704。其中，

第一获取模块701，用于获取当前航点的位置信息和初始航线的信息，初始航线的信息包括航行方向、航线长度和航线间距；

第二获取模块702，用于获取第一调整指令，第一调整指令用于调整航行方向的飞行角度、航线长度和航线间距中的至少一个；

计算模块703，用于根据当前航点的位置信息、第一调整指令和预设算法，计算得到目标航点的位置信息；

生成模块704，用于生成从当前航点到目标航点的调整航线。

在一个实施例中，计算模块703用于当第一调整指令用于调整航行方向的飞行角度时，根据第一公式计算得到目标航点的位置信息，第一公式为：

其中，(x1,y1)表示当前航点的位置坐标，(x2,y2)表示目标航点的位置坐标，θ表示调整角度，λ表示第一航线间距调整因子，l表示航线间距，r表示常量因子，f1和f2表示转换因子。

在一个实施例中，计算模块703用于当第一调整指令用于调整航线长度时，根据第二公式计算得到目标航点的位置信息，第二公式为：

x2＝x1；

y2＝y1+α*k1；

其中，(x1,y1)表示当前航点的位置坐标，(x2,y2)表示目标航点的位置坐标，α表示航线长度调整因子，k1表示航线长度调整步长。

在一个实施例中，计算模块703用于当第一调整指令用于调整航线间距时，根据第三公式计算得到目标航点的位置信息，第三公式为：

x2＝x1+β*k2；

y2＝y1；

其中，(x1,y1)表示当前航点的位置坐标，(x2,y2)表示目标航点的位置坐标，β表示第二航线间距调整因子，k2表示航线间距调整步长。

如图8所示，该航线调整装置还包括：控制模块704；

控制模块704，用于控制目标航点的下一个航点按照第一调整指令进行调整，直至获取到第二调整指令。

本公开实施例提供的航线调整装置，获取当前航点的位置信息和初始航线的信息，获取第一调整指令，第一调整指令用于调整航行方向的飞行角度、航线长度和航线间距中的至少一个，根据当前航点的位置信息、第一调整指令和预设算法，计算得到目标航点的位置信息，生成从当前航点到目标航点的调整航线。通过对航行方向的飞行角度、航线长度和航线间距中的至少一个调整，能够对航线进行实时调整，解决现有无人机按照既定路线无法覆盖整个作业区域的问题，提供无人机的作业效率。

基于上述图2对应的实施例中所描述的航线调整方法，本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，例如，非临时性计算机可读存储介质可以是只读存储器(英文：readonlymemory，rom)、随机存取存储器(英文：randomaccessmemory，ram)、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储装置等。该存储介质上存储有计算机指令，用于执行上述图2对应的实施例中所描述的航线调整方法，此处不再赘述。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。