无人机的出界报警方法、装置、无人机和存储介质与流程

1.本技术实施例涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机的出界报警方法、装置、无人机和存储介质。


背景技术：

2.目前，随着无人机技术的快速发展，越来越多的无人机被投入了各式各样的工作环境中。众所周知，无人机是无法在任何地理环境下都能照常飞行的，并且部分地区也限制了无人机飞行，例如市区、铁路附近等。在实践中发现，目前的无人机并不会判断当前飞行环境是否适宜进行飞行任务，这就使得无人机飞行缺少一定的安全性。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供一种无人机的出界报警方法、装置、无人机和存储介质，以解决现有技术中存在的安全性不高的问题。
4.第一方面，本技术实施例提供一种无人机的出界报警方法，包括：
5.当无人机绑定了合法的电子围栏时，根据所述电子围栏的边界信息和所述无人机的位置信息，确定所述电子围栏的边界点所形成的多边形在以所述无人机为圆心的单位圆上的投影弧长；
6.根据所述投影弧长，确定所述无人机相对所述电子围栏的位置关系，所述位置关系包括外部、内部或边界上；
7.若所述无人机在所述电子围栏的外部，则向无人机控制平台发送报警信息。
8.可选地，所述根据所述电子围栏的边界信息和所述无人机的位置信息，确定所述电子围栏的边界点所形成的多边形在以所述无人机为圆心的单位圆上的投影弧长，包括：
9.以所述无人机的位置坐标为原点，建立笛卡尔坐标系；
10.根据相邻两个边界点在所述笛卡尔坐标系上的位置关系，确定所述电子围栏的边界点所形成的多边形在以所述无人机为圆心的单位圆上的投影弧长。
11.可选地，所述根据相邻两个边界点在所述笛卡尔坐标系上的位置关系，确定所述电子围栏的边界点所形成的多边形在以所述无人机为圆心的单位圆上的投影弧长，包括：
12.计算所述原点与相邻两个边界点所分别构成的向量的向量积和夹角的余弦值；
13.若所述电子围栏上存在所述向量积为零且所述夹角的余弦值为负的相邻边界点，则将所述投影弧长赋值为第一目标弧长；
14.否则，根据相邻两个边界点在所述笛卡尔坐标系上的象限关系，确定所述电子围栏的边界点所形成的多边形在以所述无人机为圆心的单位圆上的投影弧长。
15.可选地，所述根据相邻两个边界点在所述笛卡尔坐标系上的象限关系，确定所述电子围栏的边界点所形成的多边形在以所述无人机为圆心的单位圆上的投影弧长，包括：
16.根据相邻两个边界点在所述笛卡尔坐标系上的象限关系，确定具有相邻关系的两个边界点所形成的边在以所述无人机为圆心的单位圆上的投影，得到各相邻边界点的弧长
增量；
17.计算所述电子围栏上各相邻边界点的弧长增量的代数和，得到所述投影弧长。
18.可选地，所述具有相邻关系的两个边界点为基准点和对比点，所述根据相邻两个边界点在所述笛卡尔坐标系上的象限关系，确定相邻两个边界点在以所述无人机为圆心的单位圆上的投影的弧长增量，包括：
19.若所述对比点所在象限与所述基准点所在象限为同一象限，则确定所述对比点与所述基准点的弧长增量为第一增量参数；
20.若所述对比点所在象限为所述基准点所在象限的下一象限，则确定所述对比点与所述基准点的弧长增量为第二增量参数；
21.若所述对比点所在象限为所述基准点所在象限的上一象限，则确定所述对比点与所述基准点的弧长增量为第三增量参数；
22.若所述对比点所在象限与所述基准点所在象限为相对象限，则根据基准点向量与对比点向量的向量积，确定所述对比点与所述基准点的弧长增量，所述基准点向量是由所述原点与所述基准点构成的向量，所述对比点向量是由所述原点与所述对比点构成的向量。
23.可选地，所述根据基准点向量与对比点向量的向量积，确定所述对比点与所基准点的弧长增量，包括：
24.若所述基准点向量与对比点向量的向量积为正，则确定所述对比点与所基准点的弧长增量为第四增量参数；
25.若所述基准点向量与对比点向量的向量积为负，则确定所述对比点与所基准点的弧长增量为第五增量参数。
26.可选地，所述根据所述投影弧长，确定所述无人机相对所述电子围栏的位置关系，包括：
27.若所述投影弧长为第一目标弧长，则确定所述无人机在所述电子围栏的边界上；
28.若所述投影弧长为第二目标弧长，则确定所述无人机在所述电子围栏的外部；
29.若所述投影弧长为第三目标弧长，则确定所述无人机在所述电子围栏的内部。
30.可选地，所述当无人机绑定了合法的电子围栏时，根据所述电子围栏的边界信息和所述无人机的位置信息，确定所述电子围栏的边界点所形成的多边形在以所述无人机为圆心的单位圆上的投影弧长之前，所述方法还包括：
31.在确定所述无人机绑定了电子围栏时，获取所述电子围栏的边界点的坐标数据；
32.根据所述边界点的坐标数据，确定所述边界点是否能构成封闭多边形；
33.若所述边界点能构成封闭多边形，则确定所述电子围栏合法。
34.第二方面，本技术实施例提供一种无人机的出界报警装置，包括：
35.处理模块，用于当无人机绑定了合法的电子围栏时，根据所述电子围栏的边界信息和所述无人机的位置信息，确定所述电子围栏的边界点所形成的多边形在以所述无人机为圆心的单位圆上的投影弧长；
36.报警模块，用于根据所述投影弧长，确定所述无人机相对所述电子围栏的位置关系，所述位置关系包括外部、内部或边界上；若所述无人机在所述电子围栏的外部，则向无人机控制平台发送报警信息。
37.第三方面，本技术实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述第一方面所述的无人机的出界报警方法。
38.第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的无人机的出界报警方法。
39.本技术实施例提供的无人机的出界报警方法、装置、无人机和存储介质，通过当无人机绑定了合法的电子围栏时，根据电子围栏的边界信息和无人机的位置信息，计算电子围栏的边界点所形成的多边形在以无人机为圆心的单位圆上的投影弧长，根据投影弧长，确定无人机相对所述电子围栏的位置关系，若无人机在电子围栏的外部，则向无人机控制平台发送报警信息，能够确保无人机在预设范围内飞行，从而提高无人机飞行的安全性。
附图说明
40.图1为本技术实施例的应用场景示意图；
41.图2为本技术实施例一提供的无人机的出界报警方法的流程示意图；
42.图3为本技术实施例一提供的投影弧长的计算原理示意图；
43.图4为本技术实施例二提供的投影弧长的确定方法的流程示意图；
44.图5为本技术实施例二提供的一种电子围栏示意图；
45.图6为本技术实施例二提供的另一种电子围栏示意图；
46.图7为本技术实施例二提供的又一种电子围栏示意图；
47.图8为本技术实施例三提供的无人机的出界报警装置的结构示意图；
48.图9为本技术实施例四提供的一种无人机的结构示意图。
具体实施方式
49.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。
50.本技术的技术方案可应用于无人机的飞行控制，示例性地，图1为本技术实施例的应用场景示意图，如图1所示，无人机控制平台(具有通信功能的电子设备)和无人机之间可通过通信卫星进行通信，无人机控制平台可通过通信卫星向无人机发送飞行控制指令，以控制无人机的飞行，无人机也可以将飞行过程中产生的数据通过通信卫星转发给无人机控制平台，以使无人机控制平台及时了解无人机的飞行状态等。
51.本技术技术方案的主要思路：基于现有技术中存在的问题，本技术实施例提出一种无人机的出界报警方案，根据无人机的位置信息和无人机绑定的电子围栏的边界信息，通过计算电子围栏的边界点在以所述无人机为圆心的单位圆上的投影弧长，从而根据计算得到的投影弧长判断无人机出界，若无人机出界，则向无人机控制平台发送报警信息，以使无人机控制平台对无人机的飞行进行干预，从而确保无人机在预设范围内飞行，提高无人机的飞行安全性。
52.实施例一
53.图2为本技术实施例一提供的无人机的出界报警方法的流程示意图，本实施例的
方法可以由本技术实施例所提供的无人机的出界报警装置执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现，并可集成于图1所示的无人机中。如图2所示，本实施例的无人机的出界报警方法，包括：
54.s101、当无人机绑定了合法的电子围栏时，根据电子围栏的边界信息和无人机的位置信息，确定电子围栏的边界点在以无人机为圆心的单位圆上的投影弧长。
55.本实施例提供的无人机的出界报警方案，主要是基于电子围栏的边界信息和无人机的位置信息判断当前无人机是否出界，为此，本步骤中需要先进行电子围栏的边界信息和无人机的位置信息的获取。
56.其中，电子围栏由一系统列的边界点构成，电子围栏的边界信息即电子围栏的边界点的经纬度信息，若某无人机绑定了某一特定的电子围栏，则该无人机中的存储装置中至少存储有该电子围栏的边界信息。
57.合法的电子围栏，是指电子围栏的各边界点能够构成封闭多边形。当无人机绑定了合法的电子围栏时，可以在无人机的存储装置中存储合法电子围栏的标识码，从而可以使无人机的出界报警装置通过读取标识码，确定无人机是否绑定了合法的电子围栏。
58.相应地，本步骤中，在出界报警装置确定无机绑定了合法的电子围栏时，可以根据需要，随时从存储装置中进行电子围栏的边界信息读取。
59.无人机的位置信息，即反映无人机当前位置的经纬度信息，可以由无人机的定位装置，如全球定位系统(global positioning system，gps)进行定位计算，确定无人机的位置信息，并将获取的位置信息发送给无人机的出界报警装置。
60.在获取到电子围栏的边界信息和无人机的位置信息之后，本步骤中，进一步地，需要根据电子围栏的边界信息和无人机的位置信息，确定电子围栏上的各边界点所形成的多边形在以无人机为圆心的单位圆上的投影所形成的投影弧长。
61.假设本实施例中无人机的经纬度坐标为u(x0,y0)，构成电子围栏的边界点的经纬度坐标为d1(x1,y1)、d2(x2,y2)、
……
、d
n
(x
n
,y
n
)，则本步骤中，可以先根据d1(x1,y1)、d2(x2,y2)、
……
、d
n
(x
n
,y
n
)构建多边形，再将构成的多边形向以u点为圆心的单位圆上进行投影，得到投影弧长。
62.可选地，为实现投影弧长的计算，本实施例中，可以以无人机的位置坐标u(x0,y0)为原点构建笛卡尔坐标系，则电子围栏的各边界点在该坐标系中的坐标分别记为d
′1(a1,b1)、d
′2(a2,b2)、
……
、d
′
n
(a
n
,b
n
)，其中，a
i
＝x
i
‑
x0，b
i
＝y
i
‑
y0，通过将d
′1、d
′2、
……
、d
′
n
所构成的多边形向以u点为圆心的单位圆上进行投影，通过将各相邻两个边界点所形成的边在该单位圆上投影得到的弧长进行求和，得到该多边形的投影弧长。
63.示例性地，选取一个电子围栏上的边界点作为基准点，并选择一个与基准点相连的边界点作为对比点，计算基准点与对比点所形成的边在以u为圆心的单位圆上的投影所形成的弧长，再以上述对比点作为新的基准点，以上述对比点的另一与其相连的边界点作为新的对比点，重复上述步骤直到所有边界点都成为过一次基准点，然后对所有基准点与对比点构成的边所形成的弧长进行求和，得到投影弧长。
64.示例性地，图3为本技术实施例一提供的投影弧长的计算原理示意图，通过对边d
′1d
′2、d
′2d
′3、d
′3d
′1分别向以u为圆心的单位圆的做投影，形成的弧长分别表示为l1、l2、l3，为便于观看，图3中在单位圆外示出了l1、l2、l3范围和方向，可以理由的是，实际中l1、l2、
l3均在单位圆上，通过对l1、l2、l3进行求和，得到由d
′1、d
′2、d
′3构成的多边形的投影弧长。
65.需要说明的是，本实施例中，按照上述方法计算投影弧长时，投影弧长是有方向的，示例性地，可以用正负号代表投影弧长的方法，如沿逆时针方向的弧长用正号表示，沿顺时针方向的弧长用负号表示，如图3中l1和l3为正，l2为负。另外，本实施例中，可以预先设置相应的算法或模型，并由算法或模型进行投影弧长的计算。
66.s102、根据投影弧长，确定无人机相对电子围栏的位置关系。
67.本步骤中，在s101之后，根据计算得到的投影弧长，确定无人机是否在电子围栏的外部，若是，则执行s103，否则，继续执行飞行任务，并向无人机控制平台发送安全信号。
68.通常无人机相对电子围栏的位置关系有三种，分别为在电子围栏内部、在电子围栏边界上和在电子围栏外部，其中，在电子围栏内部和在电子围栏边界上的情况可视为无人机没有出界。
69.由封闭多边形的投影特点可知，当投影弧长0时，说明u在该封闭多边形的外部，即可确定无人机在电子围栏的外部；当投影弧长为π时，说明u在该封闭多边形的边界上，即可确定无人机在电子的边界上；当投影弧长为2π时，说明u在该封闭多边形的内部，即可确定无人机在电子的内部。因此，本步骤中，可以根据投影弧长的值是否为0，确定无人机是否出界。
70.s103、若无人机在电子围栏的外部，则向无人机控制平台发送报警信息。
71.本步骤中，为保证无人机的飞行安全，当根据s102确定无人在电子围栏的外部时，由出界报警装置向无人机控制平台发送报警信息，以使无人机控制平台及时调整无人机的飞行。
72.可选地，报警信息中可以携带无人机的标识及当前的位置信息。当无人机控制平台接收到报警信息时，无人机控制平台可以根据预先存储的该无人机的电子围栏信息及无人机当前的位置信息，为无人机进行路线规划，并根据规划的路线向无人发送控制指令，如“返回飞行起点”、“按原线路返回”、“等待手动操作”、“原地悬停”，以保证无人机的飞行安全。
73.由于无人机绑定了合法的电子围栏是进行后续计算和判断的基础，在不确定无人机是否绑定了合法的电子围栏时，可选地，在s101之前，本实施例中，还可以先判断无人机是否绑定了合法的电子围栏，若是，则执行s101
‑
s103，若否，则不执行s101
‑
s103。
74.无人机绑定了合法的电子围栏实质涵盖了无人机绑定了电子围栏且无人机绑定的电子围栏是合法的两个层面，为此，判断无人机是否绑定了合法的电子围栏，首先，应判断无人机是否绑定了电子围栏，如通过判断无人机中是否存储了电子围栏的边界信息，确定无人机是否绑定了电子围栏，在确定无人机绑定了电子围栏时，进一步，还需要确定无人机绑定的电子围栏是否合法，即确定该电子围栏是否是有效地，具体地，可以通过获取电子围栏的边界点的坐标数据，根据边界点的坐标数据，确定边界点是否能构成封闭多边形，若边界点能构成封闭多边形，则确定电子围栏合法。
75.本实施例中，通过当无人机绑定了合法的电子围栏时，根据电子围栏的边界信息和无人机的位置信息，计算电子围栏的边界点所形成的多边形在以无人机为圆心的单位圆上的投影弧长，根据投影弧长，确定无人机相对所述电子围栏的位置关系，若无人机在电子围栏的外部，则向无人机控制平台发送报警信息，能够确保无人机在预设范围内飞行，从而
提高无人机飞行的安全性。
76.实施例二
77.上述实施例的基础上，本实施例中，为减小计算量，提高计算速度，本实施例中，根据d
′1、d
′2、
……
、d
′
n
在以无人机的位置为原点的笛卡尔坐标系上的位置关系，如相邻关系、象限关系及向量关系等，通过赋值而不是计算实际弧长的方式，进行电子围栏上的边界点所形成的多边形的投影弧长的确定。示例性地，图4为本技术实施例二提供的投影弧长的确定方法的流程示意图，如图4所示，本实施例中，
78.s201、计算原点与相邻两个边界点所分别构成的向量的向量积和夹角的余弦值。
79.示例性地，图5为本技术实施例二提供的一种电子围栏示意图，假设该电子围栏包括的三个边界点在以u为原点的笛卡尔坐标系上的坐标分别为d
′1、d
ꢀ′2和d
′3，三个边界点在该笛卡尔坐标系上的位置关系如图5所示，则本实施方式中，先分别计算与的向量积及夹角的余弦值(c1，ε1)、与向量积及夹角的余弦值(c2，ε2)、与向量积及夹角的余弦值(c3，ε3)，其中，c1、c2和c3表示原点与相邻两个边界点所分别构成的向量的向量积，ε1、ε2和ε3表示述原点与相邻两个边界点所分别构成的向量的夹角的余弦值。
80.s202、若电子围栏上存在所述向量积为零且所述夹角的余弦值为负的相邻边界点，则确定投影弧长为2；否则，根据相邻两个边界点在笛卡尔坐标系上的象限关系，确定电子围栏的边界点所形成的多边形在以无人机为圆心的单位圆上的投影弧长。
81.本步骤中，根据计算结果，判断相邻两个边界点所分别构成的向量的向量积是否为零及其夹角的余弦值的正负情况，若电子围栏上存在向量积为零且夹角的余弦值为负的相邻边界点，则直接将投影弧长赋值为2，否则，需要根据相邻两个边界点的象限关系，做进一步的赋值，并根据赋值进行投影弧长的计算。
82.示例性地，继续参照图5，由图5可知，向量与向量平行，且向量与向量之间夹角为180
°
，所以，d
′2和d
′3满足c2＝0，且ε2<0，因此，可以直接取投影弧长为2，假设投影弧长用sum表示，则该电子围栏的sum＝2。
83.可以理解的是，本步骤中，在找到一组相邻边界点，该组相邻边界点满足原点与其构成的向量向量积为0，且夹角的余弦值为负时，则可以终止其他相邻边界点与原点所形成的向量积及夹角的余弦值的计算，也不需要进行后面通过求代数和方式求投影弧长的计算。因为，某相邻边界点满足原点与其构成的向量的向量积为0，且夹角的余弦值为负时，说明由该相邻边界点构成的边一定是经过圆心u的，也进一步说明该电子围栏的边界点所构成的多边形是经过圆心u的，即可以确定无人机在电子围栏的边界上。
84.需要说明的是，此处，电子围栏上存在向量积为零且夹角的余弦值为负的相邻边界点，将投影弧长赋值为2，实质上只是将投影弧长值赋值为一个表示无人机在电子围栏的边界上的值，并不仅仅限于2。即在不同的算法中，可以为投影弧长和弧长增量设置不同的赋值规则，本实施例只是给出了一种示例，而不作为限制。
85.若电子围栏上不存在向量积为零且夹角的余弦值为负的相邻边界点，则根据相邻两个边界点在笛卡尔坐标系上的象限关系，先分别确定具有相邻关系的各相邻边界点所形成的边在以无人机为圆心的单位圆上的投影的弧长增量，再计算电子围栏上各相邻边界点
的弧长增量的代数和，得到该电子围栏的边界点所形成的多边形的投影弧长。
86.其中，弧长增量是指相邻两个边界点所形成的边在以无人机为圆心的单位圆上的投影形成的弧的长度。
87.示例性地，图6为本技术实施例二提供的另一种电子围栏示意图，如图6所示，假设该电子围栏包括的四个边界点在以u为原点的笛卡尔坐标系上的坐标分别为d
′1、d
′2、d
′3和d
′4，四个边界点在该笛卡尔坐标系上的位置关系如图6所示，通过计算可知，与与与与与与与的向量积均不为0，因此，无法直接确定投影弧长的取值。
88.为此，进一步地，根据d
′2与d
′1之间的象限关系、d
′3与d
′2之间的象限关系、d
′4与d
′3之间的象限关系、d
′1与d
′4之间的象限关系，分别确定d
′2与d
′1的弧长增量δ1、d
′3与d
′2的弧长增量δ2、d
′4与d
′3的弧长增量δ3、d
′1与d
′4的弧长增量δ4，并通过sum＝δ1 δ2 δ3 δ4计算得到图6所示电子围栏的投影弧长。
89.为描述方便，本实施例中将具有相邻关系的两个边界点中作为起始点的边界点叫做基准点，作为终点的边界点叫做对比点，例如，如图6所示，在确定δ1时，d
′1为基准点，d
′2为对比点，类似地，在确定δ2时，d
′2为基准点，d
′3为对比点。
90.可选地，本实施例中通过如下规则确定相邻两个边界点之间的弧长增量：
91.1)若对比点所在象限与基准点所在象限为同一象限，则确定对比点与基准点的弧长增量为0。如图6中，d
′3与d
′2均在第二象限，则可确定d
′3与d
′2的弧长增量δ2＝0。
92.2)若对比点所在象限为基准点所在象限的下一象限，则确定对比点与基准点的弧长增量为1。如图6中，d
′4在第三象限，d
′3在第二象限，第三象限为第二象限的下一象限，即d
′4所在象限为d
′3所在象限的下一象限，则可确定d
′4与d
′3的弧长增量δ3＝1，类似地，d
′2与d
′1的弧长增量δ1＝1。
93.3)若对比点所在象限为基准点所在象限的上一象限，则确定对比点与基准点的弧长增量为
‑
1。图7为本技术实施例二提供的又一种电子围栏示意图，如图7所示，d
′5在第四象限，d
′6在第三象限，第三象限为第四象限的上一象限，即d
′6所在象限为d
′5所在象限的上一象限，因此，则可确定d
′6与d
′5的弧长增量δ5＝
‑
1。
94.4)若对比点所在象限与基准点所在象限为相对象限，则根据基准点向量与对比点向量的向量积，确定对比点与基准点的弧长增量，其中，基准点向量是由原点与基准点构成的向量，对比点向量是由原点与所述对比点构成的向量，示例性地，如图7所示，类似地，在确定δ4时，d
′4为基准点，d
′5为对比点，因此，u与d
′4构成的向量即为基准点向量，u与d
′5构成的向量即为对比点向量。
95.需要说明的是，本实施例中只需要根据基准点向量与对比点向量的向量积的正负情况，确定对比点与基准点的弧长增量，本实施例中，根据基准点向量按逆时针方向旋转到对比点向量所形成的夹角的正弦值的正负，确定基准点向量与对比点向量的向量积的正负。具体地，若基准点向量按逆时针方向旋转到对比点向量所形成的夹角的大小在0与π之间，则取基准点向量与对比点向量的向量积为正，若基准点向量按逆时针方向旋转到对比点向量所形成的夹角的大小在π与2π之间，则取基准点向量与对比点向量的向量积为负。
96.示例性地，本实施例中，根据基准点向量与对比点向量的向量积，确定对比点与基
准点的弧长增量的具体规则如下：
97.a、若基准点向量与对比点向量的向量积为正，则确定对比点与基准点的弧长增量为2。如图6所示，d
′1在第一象限，d
′4在第三象限，第一象限与第三象限为相对象限，即d
′1所在象限为d
′4所在象限的对角象限，并且，按逆时针方向旋转到所形成的夹角的大小在0与π之间，即基准点向量与对比点向量的向量积为正，因此，则可确定d
′1与d
′4的弧长增量δ3＝2。
98.b、若基准点向量与对比点向量的向量积为负，则确定对比点与基准点的弧长增量为
‑
2。如图7所示，d
′5在第一象限，d
′4在第三象限，第一象限与第三象限为相对象限，即d
′5所在象限为d
′4所在象限的对角象限，并且，按逆时针方向旋转到所形成的夹角的大小在π与2π之间，即基准点向量与对比点向量的向量积为负，因此，则可确定d
′5与d
′4的弧长增量δ3＝
‑
2。
99.按照上述规则可知，图6所示电子围栏的投影弧长sum＝δ1 δ2 δ3 δ4＝1 0 1 2＝4，图7所示电子围栏的投影弧长sum＝δ1 δ2 δ3 δ4 δ5 δ6＝1 1 0 (
‑
2) (
‑
1) 1＝0。
100.需要说明的是，为使坐标轴上的边界点也可适用上述规则，本实施例中，将x轴正半轴和y轴正半轴记为第一象限，x轴负半轴记为第二象限，y轴负半轴记为第四象限。
101.s203、若投影弧长为0，则确定无人机在电子围栏的外部；若投影弧长为2，则确定无人机在电子围栏的边界上；若投影弧长为4，则确定无人机在电子围栏的内部。
102.本步骤中，基于s202中定义的弧长增量的赋值规则，进而可以确定投影弧长的规律，具体地，若投影弧长为0，则确定无人机在电子围栏的外部；若得到的投影弧长为2，则确定无人机在电子围栏的边界上；若得到的投影弧长为4，则确定无人机在电子围栏的内部。
103.本步骤中，投影弧长是通过对弧长增量进行求和得到，因此，无人机相对电子围栏的不同位置关系所对应的投影弧长的具体数值，与弧长增量的赋值规则有关，而本实施例s202中给出的弧长增量的赋值规则只是一种可能的情况，因此，以0、2、4也只是投影弧长一种可能的取值，根据不同的赋值规则，可以有不同的取值，此处不做限制。
104.示例性地，下面以本实施例的一种算法实现：
105.1)记无人机的经纬度坐标为(x0,y0)，记为点u；
106.2)记电子围栏的边界点为d1(x1,y1)、d2(x2,y2)、
……
、d
n
(x
n
,y
n
)；
107.3)以点u为原点建立笛卡尔坐标系，则电子围栏边界点在新坐标系中的对应坐标应为d
′1(a1,b1)、d
′2(a2,b2)、
……
、d
′
n
(a
n
,b
n
)，其中，a
i
＝x
i
‑
x0，b
i
＝y
i
‑
y0，初始化代数和(投影弧长)sum＝0；
108.4)在电子围栏的边界点中取相邻两点d
′
k
(a
k
,b
k
)、d
′
p
(a
p
,b
p
)，其中1≤k≤n，k为整数且初始值为1，当k＝n时p＝1，否则p＝k 1；
109.5)根据公式计算d
′
k
和d
′
p
的向量积(叉积)c，c＝a
k
×
bp
‑
a
p
×
b
k
，当c＝0时，进行步骤9)，否则继续进行步骤6)；
110.6)获取d
′
k
的象限q
k
，d
p
′
的象限q
p
，当q
p
与q
k
为同一象限时，sum＝sum 0；当q
p
在q
k
的下一象限时，sum＝sum 1，当q
p
在q
k
的上一象限时，sum＝sum
‑
1，当q
p
在q
k
的相对象限时，判断步骤5)中c的正负，若c>0，则sum＝sum 2，若c<0，则sum＝sum
‑
2；
111.7)判断步骤4)中k的值，当k<n时，k＝k 1，返回步骤4)进行循环，否则输出代数和
sum，继续执行步骤8)；
112.8)判断7)中输出的代数和sum，当sum＝2或sum＝4时，进行步骤9)；否则，进行步骤10)；
113.9)发送安全信号，结束算法；
114.10)发送报警信号，结束算法。
115.本实施例中，通过赋值的方式对弧长法进行改进，大大降低了计算的复杂度，减少进行了无人机出界判断所需的时间，有利于及时对无人机的飞行进行调整，降低事故的发生概率，进一步保障了无人机的安全。
116.实施例三
117.图8为本技术实施例三提供的无人机的出界报警装置的结构示意图，如图8所示，本实施例中无人机的出界报警装置10包括：
118.处理模块11和报警模块12。
119.处理模块11，用于当无人机绑定了合法的电子围栏时，根据所述电子围栏的边界信息和所述无人机的位置信息，确定所述电子围栏的边界点所形成的多边形在以所述无人机为圆心的单位圆上的投影弧长；
120.报警模块12，用于根据所述投影弧长，确定所述无人机相对所述电子围栏的位置关系，所述位置关系包括外部、内部或边界上；若所述无人机在所述电子围栏的外部，则向无人机控制平台发送报警信息。
121.可选地，处理模块11具体用于：
122.以所述无人机的位置坐标为原点，建立笛卡尔坐标系；
123.根据相邻两个边界点在所述笛卡尔坐标系上的位置关系，确定所述电子围栏的边界点所形成的多边形在以所述无人机为圆心的单位圆上的投影弧长。
124.可选地，处理模块11具体用于：
125.计算所述原点与相邻两个边界点所分别构成的向量的向量积和夹角的余弦值；
126.若所述电子围栏上存在所述向量积为零且所述夹角的余弦值为负的相邻边界点，则将所述投影弧长赋值为第一目标弧长；
127.否则，根据相邻两个边界点在所述笛卡尔坐标系上的象限关系，确定所述电子围栏的边界点所形成的多边形在以所述无人机为圆心的单位圆上的投影弧长。
128.可选地，处理模块11具体用于：
129.根据相邻两个边界点在所述笛卡尔坐标系上的象限关系，确定具有相邻关系的两个边界点所形成的边在以所述无人机为圆心的单位圆上的投影，得到各相邻边界点的弧长增量；
130.计算所述电子围栏上各相邻边界点的弧长增量的代数和，得到所述投影弧长。
131.可选地，所述具有相邻关系的两个边界点为基准点和对比点，处理模块11具体用于：
132.若所述对比点所在象限与所述基准点所在象限为同一象限，则确定所述对比点与所述基准点的弧长增量为第一增量参数；
133.若所述对比点所在象限为所述基准点所在象限的下一象限，则确定所述对比点与所述基准点的弧长增量为第二增量参数；
134.若所述对比点所在象限为所述基准点所在象限的上一象限，则确定所述对比点与所述基准点的弧长增量为第三增量参数；
135.若所述对比点所在象限与所述基准点所在象限为相对象限，则根据基准点向量与对比点向量的向量积，确定所述对比点与所述基准点的弧长增量，所述基准点向量是由所述原点与所述基准点构成的向量，所述对比点向量是由所述原点与所述对比点构成的向量。
136.可选地，处理模块11具体用于：
137.若所述基准点向量与对比点向量的向量积为正，则确定所述对比点与所基准点的弧长增量为第四增量参数；
138.若所述基准点向量与对比点向量的向量积为负，则确定所述对比点与所基准点的弧长增量为第五增量参数。
139.可选地，报警模块12具体用于：
140.若所述投影弧长为第一目标弧长，则确定所述无人机在所述电子围栏的边界上；
141.若所述投影弧长为第二目标弧长，则确定所述无人机在所述电子围栏的外部；
142.若所述投影弧长为第三目标弧长，则确定所述无人机在所述电子围栏的内部。
143.可选地，处理模块11还用于：
144.在确定所述无人机绑定了电子围栏时，获取所述电子围栏的边界点的坐标数据；
145.根据所述边界点的坐标数据，确定所述边界点是否能构成封闭多边形；
146.若所述边界点能构成封闭多边形，则确定所述电子围栏合法。
147.本实施例所提供的无人机的出界报警装置可执行上述方法实施例所提供的无人机的出界报警方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。本实施例的实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，此处不再一一赘述。
148.实施例四
149.图9为本技术实施例四提供的一种无人机的结构示意图，如图9所示，该无人机20包括存储器21、处理器22及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序；电子设备20处理器22的数量可以是一个或多个，图9中以一个处理器22为例；电子设备20中的处理器22、存储器21可以通过总线或其他方式连接，图9中以通过总线连接为例。
150.存储器21作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本技术实施例中的处理模块11和报警模块12对应的程序指令/模块。处理器22通过运行存储在存储器21中的软件程序、指令以及模块，从而执行无人机的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的无人机的出界报警方法。
151.存储器21可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器21可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器21可进一步包括相对于处理器22远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网格连接至无人机。上述网格的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
152.实施例五
153.本技术实施例五还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述
计算机程序在由计算机处理器执行时用于执行一种无人机的出界报警方法，该方法包括：
154.当无人机绑定了合法的电子围栏时，根据所述电子围栏的边界信息和所述无人机的位置信息，确定所述电子围栏的边界点所形成的多边形在以所述无人机为圆心的单位圆上的投影弧长；
155.根据所述投影弧长，确定所述无人机相对所述电子围栏的位置关系，所述位置关系包括外部、内部或边界上；
156.若所述无人机在所述电子围栏的外部，则向无人机控制平台发送报警信息。
157.当然，本技术实施例所提供的一种包计算机可读存储介质，其计算机程序不限于如上所述的方法操作，还可以执行本技术任意实施例所提供的无人机的出界报警方法中的相关操作。
158.通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本技术可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(read
‑
only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、闪存(flash)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网格设备等)执行本技术各个实施例所述的方法。
159.值得注意的是，上述无人机的出界报警装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。
160.注意，上述仅为本技术的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本技术不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本技术的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本技术进行了较为详细的说明，但是本技术不仅仅限于以上实施例，在不脱离本技术构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本技术的范围由所附的权利要求范围决定。