地图数据获取方法、装置及飞行器与流程

1.本技术涉及地图技术领域，特别是涉及一种地图数据获取方法、装置及飞行器。


背景技术：

2.飞行汽车等飞行器是未来交通工具的发展方向之一，其中，智能飞行汽车的自动驾驶功能在飞行过程中扮演着重要角色。而在自动驾驶功能工作时，需要事先获取当前位置一定距离范围内的地图数据，以便提早规避风险，同时，地图数据也是飞行轨迹规划的前置信息。空中飞行具有飞行速度快、高动态避障等特点，这就要求地图数据加载具有及时性和准确性。
3.前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。


技术实现要素：

4.针对上述技术问题，本技术提供一种地图数据获取方法、装置及飞行器，能够对地图数据进行及时和准确加载，提升了用户体验。
5.为解决上述技术问题，第一方面，本技术提供一种地图数据获取方法，包括：
6.获取飞行器的当前运动状态参数，所述当前运动状态参数至少包括位置、速度和加速度；
7.根据所述当前运动状态参数预测所述飞行器在未来预设时长内的运动轨迹，得到预测运动轨迹；
8.基于所述预测运动轨迹确定待请求区域；
9.获取与所述待请求区域对应的地图数据。
10.可选地，基于所述预测运动轨迹确定待请求区域，包括：
11.以飞行器的当前位置为原点，以预设长短轴确定的椭圆区域作为飞行器的最小待请求区域。
12.可选地，所述预设时长包括第一预设时长；
13.其中，根据所述当前运动状态参数预测所述飞行器在未来预设时长内的运动轨迹，得到预测运动轨迹，包括：
14.根据所述当前运动状态参数预测所述飞行器在未来第一预设时长内的运动轨迹，得到第一预测运动轨迹；
15.其中，基于所述预测运动轨迹确定待请求区域，还包括：
16.以所述飞行器的当前位置为端点，对所述第一预测运动轨迹分别向左和向右偏移预设角度，得到第一轨迹区域；
17.将所述最小待请求区域与所述第一轨迹区域的并集确定为待请求区域。
18.可选地，所述方法还包括：
19.根据所述当前运动状态参数预测所述飞行器在未来第二预设时长内的运动轨迹，得到第二预测运动轨迹，其中，第二预设时长大于第一预设时长；
20.以所述飞行器的当前位置为端点，对所述第二预测运动轨迹分别向左和向右偏移预设角度，得到第二轨迹区域，其中，所述第二轨迹区域包含所述第一轨迹区域；
21.将所述第一轨迹区域关于所述第二轨迹区域的补集确定为预缓存区域。
22.可选地，所述方法还包括：
23.向地图数据云端请求所述预缓存区域对应的地图数据到本地缓存。
24.可选地，获取所述待请求区域对应的地图数据，包括：
25.向本地缓存获取所述待请求区域对应的地图数据；
26.当本地缓存无所述待请求区域对应的地图数据时，向所述地图数据云端请求所述待请求区域对应的地图数据。
27.可选地，获取待请求区域对应的地图数据，包括：
28.根据优先级顺序获取所述待请求区域对应的地图数据，其中，最小待请求区域优先级最高，第一轨迹区域与最小待请求区域的交集相对于第一轨迹区域的补集的优先级次之。
29.可选地，所述根据所述当前运动状态参数预测所述飞行器在未来预设时长内的运动轨迹，得到预测运动轨迹，包括：
30.基于预设运动轨迹预测模型，根据所述当前运动状态参数对所述飞行器进行运动轨迹预测，得到所述飞行器在未来预设时长内的预测运动轨迹。
31.可选地，所述当前运动状态参数还包括高度，所述获取与所述待请求区域对应的地图数据，包括：
32.根据所述高度确定地图尺度；
33.获取与所述地图尺度和所述待请求区域对应的地图数据。
34.可选地，本方法还包括：
35.对所述当前运动状态参数进行滤波处理。
36.第二方面，本技术实施例提供了一种地图数据获取装置，包括：
37.运动状态获取模块，用于获取飞行器的当前运动状态参数，所述当前运动状态参数至少包括位置、速度和加速度；
38.运动轨迹预测模块，用于根据所述当前运动状态参数预测所述飞行器在未来预设时长内的运动轨迹，得到预测运动轨迹；
39.地图数据区域确定模块，用于基于所述预测运动轨迹确定待请求区域；
40.地图数据请求模块，用于获取待请求区域对应的地图数据。
41.第三方面，本技术实施例提供了一种飞行器，所述飞行器包括如第二方面所述的地图数据获取装置。
42.第四方面，本技术实施例提供了一种地图数据获取装置，包括存储器和处理器，其中，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的地图数据获取方法的步骤。
43.第五方面，本技术实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的地图数据获取方法的步骤。
44.本技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：
45.本技术的地图数据获取方法、装置及飞行器，根据飞行器的运动状态参数自适应调整地图数据加载区域，能够对地图数据进行及时和准确加载。
46.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，并不能限制本技术。
附图说明
47.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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。
48.图1为本技术实施例提供的一种地图数据获取方法的流程示意图一；
49.图2为本技术实施例提供的一种地图数据获取装置的结构示意图一；
50.图3为本技术实施例提供的一种地图数据获取方法的流程示意图二；
51.图4为本技术实施例提供的一种地图数据获取方法的流程示意图三；
52.图5为本技术实施例提供的一种地图数据获取装置的结构示意图二；
53.图6为本技术实施例提供的一种地图数据获取方法的流程示意图四；
54.图7为本技术实施例提供的一种地图数据获取方法的流程示意图五；
55.图8为本技术实施例提供的一种地图数据获取系统的结构示意图；
56.图9为本技术实施例中地图数据获取方法的具体流程示意图一；
57.图10为本技术实施例中地图数据不同请求区域的示意图；
58.图11为本技术实施例中地图数据获取方法的具体流程示意图二。
59.本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。通过上述附图，已示出本技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
60.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技术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、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
61.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素，此外，本技术不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。
62.应当理解，尽管在本文可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些
信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本文范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语"如果"可以被解释成为"在
……
时"或"当
……
时"或"响应于确定"。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。本技术使用的术语“或”、“和/或”、“包括以下至少一个”等可被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。例如，“包括以下至少一个：a、b、c”意味着“以下任一个：a；b；c；a和b；a和c；b和c；a和b和c”，再如，“a、b或c”或者“a、b和/或c”意味着“以下任一个：a；b；c；a和b；a和c；b和c；a和b和c”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
63.应该理解的是，虽然本技术实施例中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
64.取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
65.需要说明的是，在本文中，采用了诸如101、102等步骤代号，其目的是为了更清楚简要地表述相应内容，不构成顺序上的实质性限制，本领域技术人员在具体实施时，可能会先执102后执行101等，但这些均应在本技术的保护范围之内。
66.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
67.在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或者“单元”的后缀仅为了有利于本技术的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或者“单元”可以混合地使用。
68.参阅图1，为本技术实施例提供的一种地图数据获取方法，所述地图数据获取方法可以由本技术实施例提供的一种地图数据获取装置来执行，该装置可以采用软件和/或硬件的方式来实现，该装置具体可以是云端服务器、电子设备等，本实施例中以所述地图数据获取方法应用于飞行器为例，所述地图数据获取方法包括以下步骤：
69.步骤s101：获取飞行器的当前运动状态参数，所述当前运动状态参数至少包括位置、速度和加速度。
70.可以理解地，所述飞行器可以是指具有自动驾驶功能的飞行器，包括但不限于飞行汽车等，所述飞行器的当前运动状态参数用于表征所述飞行器的运动状态，包括但不限于位置、速度、加速度等，且上述参数都是矢量，以位置为例，所述位置不仅包括大小，还包括方向。需要说明的是，所述当前运动状态参数可以由设置于所述飞行器的信息采集装置进行获取，例如，通过定位系统获取位置，通过速度传感器获取速度等。此外，所述获取飞行
器的当前运动状态参数可以是实时或不定时采集飞行器的运动状态参数，也可以是周期性采集飞行器的运动状态参数，在此不作具体限定。
71.步骤s102：根据所述当前运动状态参数预测所述飞行器在未来预设时长内的运动轨迹，得到预测运动轨迹。
72.可以理解地，由于所述当前运动状态参数是矢量参数，则基于所述当前运动状态参数能够获知所述飞行器当前的行驶方向、速度等信息，因此，可根据所述当前运动状态参数预测所述飞行器在未来预设时长内的运动轨迹，得到预测运动轨迹。所述预设时长可以根据实际情况需要进行设置，但不能过大，通常可设置为几秒，如3秒、5秒等。需要说明的是，根据地图加载目标的不同，所述预设时长的大小和数量也相应不同，若地图加载目标包括请求地图数据和预缓存地图数据，则所述预缓存地图数据对应的预设时长大于所述请求地图数据对应的预设时长。
73.可选地，所述根据所述当前运动状态参数预测所述飞行器在未来预设时长内的运动轨迹，得到预测运动轨迹，包括：基于预设运动轨迹预测模型，根据所述当前运动状态参数对所述飞行器进行运动轨迹预测，得到所述飞行器在未来预设时长内的预测运动轨迹。
74.可选地，所述运动轨迹预测模型是基于位置、速度和加速度等参数预先建立的，假设飞行器的当前位置为当前速度为当前加速度为若只考虑径向加速度对运动轨迹的影响，则对应的运动轨迹预测模型如下：
[0075][0076]
这里，δt为采样时间间隔，为k时刻速度的径向方向，k为自然数，且所述预设时长至少包括一个采样时间间隔。基于上述运动轨迹预测模型，将所述当前运动状态参数输入所述运动轨迹预测模型后，可获得每隔一采样时间间隔后所述飞行器对应的位置、速度和加速度等信息，基于所述预设时长包含的多个采样时间间隔分别对应的位置、速度和加速度等信息，进而可获取所述飞行器在未来预设时长内的预测运动轨迹。需要说明的是，若所述预设时长包括第一预设时长和第二预设时长，且所述第二预设时长大于所述第一预设时长，则所述预测运动轨迹包括与所述第一预设时长对应的第一预测运动轨迹和与所述第二预设时长对应的第二预测运动轨迹。如此，能够便捷且准确地获取飞行器的预测运动轨迹，进一步提升了地图加载的及时性和准确性。
[0077]
可选地，所述根据所述当前运动状态参数预测所述飞行器在未来预设时长内的运动轨迹，得到预测运动轨迹，包括：根据所述当前运动状态参数以及所述飞行器和/或除所述飞行器之外的飞行器的历史运动轨迹对所述飞行器进行运动轨迹预测，得到所述飞行器在未来预设时长内的预测运动轨迹。可以理解地，在相同或相近位置运动或者连续运动时，同一飞行器或不同飞行器的运动轨迹都会呈现一定的趋势，因此，所述历史运动轨迹可以是所述飞行器自身的历史运动轨迹，也可以是除所述飞行器之外的其它飞行器的历史运动轨迹。优选地，所述历史运动轨迹包括包含有当前位置的历史运动轨迹。优选地，所述历史
运动轨迹包括所述飞行器在到达当前位置之前的历史运动轨迹。以所述历史运动轨迹为所述飞行器自身的历史运动轨迹为例，由于所述飞行器的历史运动轨迹可表示所述飞行器的历史运动情况，如是否直线运动、是否拐弯等，因此，可根据所述当前运动状态参数和所述飞行器的历史轨迹对所述飞行器进行运动轨迹预测，得到所述飞行器在未来预设时长内的预测运动轨迹。例如，若根据所述飞行器的历史运动轨迹确定所述飞行器一直处于直线运动状态，则可预测所述飞行器在未来预设时长内也将处于直线运动状态，并基于所述飞行器的当前位置可获知所述飞行器在未来预设时长内将要经过的轨迹。此外，还可以用基于深度学习端到端等方法预测所述飞行器在未来预设时长内的运动轨迹。如此，能够简单且快速获取飞行器的预测运动轨迹，进一步提升了地图加载的及时性。
[0078]
在一实施方式中，所述根据所述当前运动状态参数预测所述飞行器在未来预设时长内的运动轨迹，得到预测运动轨迹之前，还包括：对所述当前运动状态参数进行滤波处理。可以理解地，由于所述飞行器的运动状态参数可能是在所述飞行器处于运动情况下获得的，此时所述飞行器的运动状态参数可能会包含所述飞行器自身或外界产生的噪声，因此，可以先对所述当前运动状态参数进行滤波处理，比如卡尔曼滤波、粒子滤波等，以提高所述当前运动状态参数的质量，进而使基于所述当前运动状态参数确定的预测运动轨迹更加稳定和准确。
[0079]
步骤s103：基于所述预测运动轨迹确定待请求区域。
[0080]
可以理解地，由于所述预测运动轨迹表示所述飞行器将要行驶或经过的轨迹，为了及时对所述飞行器将要行驶或经过的轨迹即位置提供相应的地图数据，可基于所述预测运动轨迹确定待请求区域。可选地，所述基于所述预测运动轨迹确定待请求区域，包括：以飞行器的当前位置为原点，以预设长短轴确定的椭圆区域作为飞行器的最小待请求区域。这里，所述飞行器的当前位置为椭圆区域的长轴与短轴的交点，在长轴与短轴的大小确定的情况下，可确定所述椭圆区域的大小。所述长轴与短轴的大小可以根据实际情况需要进行设置，比如结合速度大小设置所述长轴与短轴的大小，或者直接将所述长轴与短轴的大小设置为固定值，如长轴设置为20米、短轴设置为15米等。同时，所述椭圆区域的长轴方向可指向或平行所述飞行器的行驶方向，以确保所述飞行器在所述最小待请求区域内需要行驶的时长最大。需要说明的是，根据飞行器的飞行特点等信息，将以飞行器的当前位置为原点所确定的椭圆区域作为飞行器的最小待请求区域，能够尽量确保待请求区域最小且使得所述最小待请求区域对应的地图数据能够满足飞行器需求。如此，通过将以飞行器的当前位置为原点所确定的椭圆区域作为飞行器的最小待请求区域，以确保加载的地图数据至少能够满足飞行器需求，进一步提升了地图加载的及时性和准确性。
[0081]
可选地，所述预设时长包括第一预设时长，所述根据所述当前运动状态参数预测所述飞行器在未来预设时长内的运动轨迹，得到预测运动轨迹，包括：根据所述当前运动状态参数预测所述飞行器在未来第一预设时长内的运动轨迹，得到第一预测运动轨迹；所述基于所述预测运动轨迹确定待请求区域，包括：以所述飞行器的当前位置为端点，对所述第一预测运动轨迹分别向左和向右偏移预设角度，得到第一轨迹区域；将所述最小待请求区域与所述第一轨迹区域的并集确定为待请求区域。这里，根据所述当前运动状态参数和所述第一预设时长，可预测所述飞行器在未来第一预设时长内的每个时间点的位置，从而获得第一预测运动轨迹。其中，所述第一预测运动轨迹可能为直线、曲线等。所述预设角度可
以根据实际情况需要进行设置，比如，可以设置为30度、45度等。在以所述飞行器的当前位置为端点，对所述第一预测运动轨迹分别向左和向右偏移预设角度后，可得到一夹角为两个预设角度之和的扇形区域即第一轨迹区域，而所述最小待请求区域与所述第一轨迹区域的并集即待请求区域可看作是在当前及在未来预设第一时长内所述飞行器将会经过的区域。可以理解地，以所述飞行器的当前位置为端点，对所述第一预测运动轨迹分别向左和向右偏移预设角度，可得到所述飞行器在当前时间之后的未来第一预设时长内大致将要经过的轨迹区域即第一轨迹区域，而所述最小待请求区域表征所述飞行器在当前将会经过的区域，通过将所述最小待请求区域与所述第一轨迹区域的并集确定为待请求区域，确保后续加载的所述待请求区域对应的地图数据能够满足所述飞行器的需求。如此，基于预测运动轨迹确定待请求区域，操作便捷且准确性高，进一步提升了地图加载的及时性和准确性。
[0082]
步骤s104：获取与所述待请求区域对应的地图数据。
[0083]
具体地，在确定所述待请求区域后，可获取与所述待请求区域对应的地图数据，即加载与所述待请求区域对应的地图数据，以在所述飞行器行驶至所述待请求区域后即可使用相应的地图数据。
[0084]
其中，所述获取与所述待请求区域对应的地图数据，包括两种情况：一种是本地已存储所述待请求区域对应的地图数据，则可直接将本地存储的所述待请求区域对应的地图数据进行加载；另一种是本地未存储有所述待请求区域对应的地图数据，则需要先从云端服务器下载所述待请求区域对应的地图数据，然后再对所述待请求区域对应的地图数据进行加载。此外，根据所述飞行器对不同区域的地图数据的需求时间先后，可依次加载与所述待请求区域对应的地图数据，例如，在所述待请求区域中，若一位置距离所述飞行器的当前位置越近，则加载该位置对应的地图数据需要越早；若一位置距离所述飞行器的当前位置越远，则加载该位置对应的地图数据的时间可越靠后。综上，上述实施例提供的地图数据获取方法中，根据飞行器的运动状态参数自适应调整地图数据请求区域，能够对地图数据进行及时和准确加载，提升了用户体验。
[0085]
参阅图2，本技术实施例还提供一种地图数据获取装置，所述地图数据获取装置包括：运动状态获取模块10、运动轨迹预测模块11、地图数据区域确定模块12和地图数据请求模块13；其中，
[0086]
运动状态获取模块10，用于获取飞行器的当前运动状态参数，所述当前运动状态参数至少包括位置、速度和加速度；
[0087]
运动轨迹预测模块11，用于根据所述当前运动状态参数预测所述飞行器在未来预设时长内的运动轨迹，得到预测运动轨迹；
[0088]
地图数据区域确定模块12，用于基于所述预测运动轨迹确定待请求区域；
[0089]
地图数据请求模块13，用于获取待请求区域对应的地图数据。
[0090]
可以理解地，所述飞行器可以是指具有自动驾驶功能的飞行器，包括但不限于飞行汽车等，所述飞行器的当前运动状态参数用于表征所述飞行器的运动状态，包括但不限于位置、速度、加速度等，且上述参数都是矢量，以位置为例，所述位置不仅包括大小，还包括方向。需要说明的是，运动状态获取模块10可通过设置于飞行器的预设传感器获取飞行器的当前运动状态参数，例如，通过定位系统获取位置，通过速度传感器获取速度等。此外，所述运动状态获取模块10获取飞行器的当前运动状态参数可以是实时或不定时采集飞行
器的运动状态参数，也可以是周期性采集飞行器的运动状态参数，在此不作具体限定。
[0091]
可以理解地，由于所述当前运动状态参数是矢量参数，则基于所述当前运动状态参数能够获知所述飞行器当前的行驶方向、速度等信息，因此，可根据所述当前运动状态参数预测所述飞行器在未来预设时长内的运动轨迹，得到预测运动轨迹。所述预设时长可以根据实际情况需要进行设置，但不能过大，通常可设置为几秒，如3秒、5秒等。需要说明的是，根据地图加载目标的不同，所述预设时长的大小和数量也相应不同，若地图加载目标包括请求地图数据和预缓存地图数据，则所述预缓存地图数据对应的预设时长大于所述请求地图数据对应的预设时长。
[0092]
可选地，所述运动轨迹预测模块11，具体用于：基于预设运动轨迹预测模型，根据所述当前运动状态参数对所述飞行器进行运动轨迹预测，得到所述飞行器在未来预设时长内的预测运动轨迹。
[0093]
可选地，所述运动轨迹预测模型是基于位置、速度和加速度等参数预先建立的，假设飞行器的当前位置为当前速度为当前加速度为若只考虑径向加速度对运动轨迹的影响，则对应的运动轨迹预测模型如下：
[0094][0095]
这里，δt为采样时间间隔，为k时刻速度的径向方向，k为自然数，且所述预设时长至少包括一个采样时间间隔。基于上述运动轨迹预测模型，将所述当前运动状态参数输入所述运动轨迹预测模型后，可获得每隔一采样时间间隔后所述飞行器对应的位置、速度和加速度等信息，基于所述预设时长包含的多个采样时间间隔分别对应的位置、速度和加速度等信息，进而可获取所述飞行器在未来预设时长内的预测运动轨迹。需要说明的是，若所述预设时长包括第一预设时长和第二预设时长，且所述第二预设时长大于所述第一预设时长，则所述预测运动轨迹包括与所述第一预设时长对应的第一预测运动轨迹和与所述第二预设时长对应的第二预测运动轨迹。如此，能够便捷且准确地获取飞行器的预测运动轨迹，进一步提升了地图数据加载的及时性和准确性。
[0096]
可选地，所述运动状态获取模块10，还用于：对所述当前运动状态参数进行滤波处理。可以理解地，由于所述飞行器的运动状态参数可能是在所述飞行器处于运动情况下获得的，此时所述飞行器的运动状态参数可能会包含所述飞行器自身或外界产生的噪声，因此，可以先对所述当前运动状态参数进行滤波处理，比如卡尔曼滤波、粒子滤波等，以提高所述当前运动状态参数的质量，进而使基于所述当前运动状态参数确定的预测运动轨迹更加稳定和准确。
[0097]
可以理解地，由于所述预测运动轨迹表示所述飞行器将要行驶或经过的轨迹，为了及时对所述飞行器将要行驶或经过的轨迹即位置提供相应的地图数据，可基于所述预测运动轨迹确定待请求区域。可选地，所述地图数据区域确定模块12，具体用于：以飞行器的当前位置为原点，以预设长短轴确定的椭圆区域作为飞行器的最小待请求区域。这里，所述
飞行器的当前位置为椭圆区域的长轴与短轴的交点，在长轴与短轴的大小确定的情况下，可确定所述椭圆区域的大小。所述长轴与短轴的大小可以根据实际情况需要进行设置，比如结合速度大小设置所述长轴与短轴的大小，或者直接将所述长轴与短轴的大小设置为固定值，如长轴设置为20米、短轴设置为15米等。同时，所述椭圆区域的长轴方向可指向或平行所述飞行器的行驶方向，以确保所述飞行器在所述最小待请求区域内需要行驶的时长最大。如此，通过将以飞行器的当前位置为原点所确定的椭圆区域作为飞行器的最小待请求区域，以确保加载的地图数据至少能够满足飞行器需求，进一步提升了地图数据加载的及时性和准确性。
[0098]
可选地，所述预设时长包括第一预设时长，所述运动轨迹预测模块11，具体用于：根据所述当前运动状态参数预测所述飞行器在未来第一预设时长内的运动轨迹，得到第一预测运动轨迹；所述地图数据区域确定模块12，具体用于：以所述飞行器的当前位置为端点，对所述第一预测运动轨迹分别向左和向右偏移预设角度，得到第一轨迹区域；将所述最小待请求区域与所述第一轨迹区域的并集确定为待请求区域。这里，根据所述当前运动状态参数和所述第一预设时长，可预测所述飞行器在未来第一预设时长内的每个时间点的位置，从而获得第一预测运动轨迹。其中，所述第一预测运动轨迹可能为直线、曲线等。所述预设角度可以根据实际情况需要进行设置，比如，可以设置为30度、45度等。在以所述飞行器的当前位置为端点，对所述第一预测运动轨迹分别向左和向右偏移预设角度后，可得到一夹角为两个预设角度之和的扇形区域即第一轨迹区域，而所述最小待请求区域与所述第一轨迹区域的并集即待请求区域可看作是在当前及在未来预设第一时长内所述飞行器将会经过的区域。可以理解地，以所述飞行器的当前位置为端点，对所述第一预测运动轨迹分别向左和向右偏移预设角度，可得到所述飞行器在当前时间之后的未来第一预设时长内大致将要经过的轨迹区域即第一轨迹区域，而所述最小待请求区域表征所述飞行器在当前将会经过的区域，通过将所述最小待请求区域与所述第一轨迹区域的并集确定为待请求区域，确保后续加载的所述待请求区域对应的地图数据能够满足所述飞行器的需求。如此，基于预测运动轨迹确定待请求区域，操作便捷且准确性高，进一步提升了地图数据加载的及时性和准确性。
[0099]
这里，地图数据请求模块13可与飞行器的飞行控制单元相连接，以向飞行控制单元提供相应的地图数据，地图数据请求模块13也可与飞行器的其它显示单元连接，以供其它显示单元显示地图数据。
[0100]
综上，上述实施例提供的地图数据获取装置中，根据飞行器的运动状态参数自适应调整地图数据请求区域，能够对地图数据进行及时和准确加载，提升了用户体验。
[0101]
基于前述实施例相同的申请构思，本技术实施例提供了一种飞行器，所述飞行器包括如上所述的地图数据获取装置。
[0102]
参阅图3，在某些实施方式中，本实施例提供的地图数据获取方法还包括：
[0103]
步骤s105：根据所述当前运动状态参数预测所述飞行器在未来第二预设时长内的运动轨迹，得到第二预测运动轨迹，其中，第二预设时长大于第一预设时长；
[0104]
步骤s106：以所述飞行器的当前位置为端点，对所述第二预测运动轨迹分别向左和向右偏移预设角度，得到第二轨迹区域，其中，所述第二轨迹区域包含所述第一轨迹区域；
[0105]
步骤s107：将所述第一轨迹区域关于所述第二轨迹区域的补集确定为预缓存区域。
[0106]
这里，根据所述当前运动状态参数和第二预设时长，可预测所述飞行器在未来第二预设时长内的每个时间点的位置，从而获得第二预测运动轨迹。其中，所述第二预测运动轨迹可能为直线、曲线等。在以所述飞行器的当前位置为端点，对所述第二预测运动轨迹分别向左和向右偏移预设角度后，可得到一夹角为两个预设角度之和的扇形区域即第二轨迹区域，而由于第一预设时长小于第二预设时长，相应使得第一预测运动轨迹的范围要小于第二预测运动轨迹的范围，所以所述第二轨迹区域会包含所述第一轨迹区域。此外，将所述第一轨迹区域关于所述第二轨迹区域的补集确定的预缓存区域，可看作是在未来第一预设时长之后及在未来预设第二时长内所述飞行器将会经过的区域。可以理解地，以所述飞行器的当前位置为端点，对所述第二预测运动轨迹分别向左和向右偏移预设角度，可得到所述飞行器在当前时间之后的未来第二预设时长内大致将要经过的轨迹区域即第二轨迹区域，而所述第一轨迹区域表征所述飞行器在当前时间之后的未来第一预设时长内大致将要经过的轨迹区域，通过将所述第一轨迹区域关于所述第二轨迹区域的补集确定为预缓存区域，以基于所述预缓存区域提前缓存所述飞行器后续可能将要使用的地图数据。如此，基于预测运动轨迹确定预缓存区域，以便提前获取预缓存区域对应的地图数据，进一步提升了地图数据加载的及时性和便捷性。
[0107]
请再次参阅图2，在某些实施方式中，运动轨迹预测模块11，还用于根据所述当前运动状态参数预测所述飞行器在未来第二预设时长内的运动轨迹，得到第二预测运动轨迹，其中，第二预设时长大于第一预设时长；
[0108]
地图数据区域确定模块12，还用于以所述飞行器的当前位置为端点，对所述第二预测运动轨迹分别向左和向右偏移预设角度，得到第二轨迹区域，其中，所述第二轨迹区域包含所述第一轨迹区域；以及将所述第一轨迹区域关于所述第二轨迹区域的补集确定为预缓存区域。如此，基于预测运动轨迹确定预缓存区域，以便提前获取预缓存区域对应的地图数据，进一步提升了地图数据加载的及时性和便捷性。
[0109]
参阅图4，在某些实施方式中，本实施例提供的地图数据获取方法还包括：
[0110]
步骤s108：向地图数据云端请求所述预缓存区域对应的地图数据到本地缓存。
[0111]
具体地，在本地未缓存所述预缓存区域对应的地图数据时，向地图数据云端发送数据请求，以请求地图数据云端将所述预缓存区域对应的地图数据发送到本地缓存。如此，通过及时从地图数据云端获取预缓存区域对应的地图数据，便于后续地图数据加载操作，进一步提升了地图数据加载的及时性和便捷性。
[0112]
请参阅图5，在某些实施方式中，所述地图数据获取装置还包括地图数据预缓存模块14，用于向地图数据云端请求所述预缓存区域对应的地图数据到本地缓存。具体地，在本地未缓存所述预缓存区域对应的地图数据时，向地图数据云端发送数据请求，以请求地图数据云端将所述预缓存区域对应的地图数据发送到本地缓存。如此，通过及时从地图数据云端获取预缓存区域对应的地图数据，便于后续地图数据加载操作，进一步提升了地图数据加载的及时性和便捷性。
[0113]
参阅图6，在某些实施方式中，所述步骤s104包括：
[0114]
步骤s1040：向本地缓存获取所述待请求区域对应的地图数据；
[0115]
步骤s1041：当本地缓存无所述待请求区域对应的地图数据时，向地图数据云端请求所述待请求区域对应的地图数据。
[0116]
具体地，在确定待请求区域后，可先向本地缓存获取所述待请求区域对应的地图数据，当本地缓存无所述待请求区域对应的地图数据时，向所述地图数据云端请求所述待请求区域对应的地图数据，从而获取所述待请求区域对应的地图数据。例如，查询本地缓存是否存储有所述待请求区域对应的地图数据，若本地缓存未存储有所述待请求区域对应的地图数据，则所述地图数据云端发送用于请求获取所述待请求区域对应的地图数据的数据获取请求。如此，通过及时从地图数据云端获取待请求区域对应的地图数据，确保能够及时为飞行器提供所需的地图数据，进一步提升了地图数据加载的及时性和便捷性。
[0117]
请再次参阅图2，在某些实施方式中，所述地图数据请求模块13，具体用于：
[0118]
向本地缓存获取所述待请求区域对应的地图数据；
[0119]
当本地缓存无所述待请求区域对应的地图数据时，向所述地图数据云端请求所述待请求区域对应的地图数据。
[0120]
如此，通过及时从地图数据云端获取待请求区域对应的地图数据，确保能够及时为飞行器提供所需的地图数据，进一步提升了地图数据加载的及时性和便捷性。
[0121]
可选地，在某些实施方式中，所述获取待请求区域对应的地图数据，包括：
[0122]
根据优先级顺序获取所述待请求区域对应的地图数据，其中，最小待请求区域优先级最高，第一轨迹区域与最小待请求区域的交集相对于第一轨迹区域的补集的优先级次之。
[0123]
可以理解地，由于所述最小待请求区域与所述飞行器的距离近于所述第一轨迹区域与所述飞行器的距离，即所述飞行器会需要先使用所述最小待请求区域对应的地图数据，然后再使用第一轨迹区域与最小待请求区域的交集相对于第一轨迹区域的补集对应的地图数据，因此，可先加载所述最小待请求区域对应的地图数据，然后再加载所述第一轨迹区域与最小待请求区域的交集相对于第一轨迹区域的补集对应的地图数据，进一步提升了地图数据加载的及时性和准确性。
[0124]
请再次参阅图2，在某些实施方式中，所述地图数据请求模块13，具体用于：
[0125]
根据优先级顺序获取所述待请求区域对应的地图数据，其中，最小待请求区域优先级最高，第一轨迹区域与最小待请求区域的交集相对于第一轨迹区域的补集的优先级次之。
[0126]
参阅图7，所述当前运动状态参数还包括高度，在某些实施方式中，所述步骤s104包括：
[0127]
步骤s1042：根据所述高度确定地图尺度；
[0128]
步骤s1043：获取与所述地图尺度和所述待请求区域对应的地图数据。
[0129]
可以理解地，对于不同高度，所需的地图尺度不同，通常而言可概括为：高度越高，地图尺度越大，而高度越低，地图尺度越小，因此，可根据所述高度查询预设的高度范围与地图尺度之间的对应关系，确定所述高度所在高度范围对应的地图尺度，进而获取与所述地图尺度和所述待请求区域对应的地图数据。如此，通过加载尺度与高度相匹配的地图，提高了地图数据加载的便捷性。
[0130]
请再次参阅图2，在某些实施方式中，所述当前运动状态参数还包括高度，所述地
图数据请求模块13，具体用于：根据所述高度确定地图尺度；获取与所述地图尺度和所述待请求区域对应的地图数据。如此，通过加载尺度与高度相匹配的地图，提高了地图数据加载的便捷性。
[0131]
基于前述实施例相同的申请构思，本实施例通过具体示例对前述实施例的技术方案进行详细说明。
[0132]
参阅图8，为本技术实施例提供的地图数据获取系统的结构示意图，包括飞行器1和云端2，所述飞行器1包括飞行运动轨迹预测模块20、地图数据区域请求模块21、地图数据本地预缓存模块22、飞行控制模块23和显示模块24，所述飞行运动轨迹预测模块20用于根据飞行器1的运动状态参数如位置、速度、高度和加速度等预测运动轨迹，所述地图数据区域请求模块21和所述地图数据本地预缓存模块22用于根据所述飞行运动轨迹预测模块20预测的运动轨迹加载对应的地图数据，以供所述飞行控制模块23和所述显示模块24使用，也就是说，所述飞行运动轨迹预测模块20、所述地图数据区域请求模块21和所述地图数据本地预缓存模块22用于实现地图动态加载功能，所述地图数据本地预缓存模块22与所述云端2通信连接，以从所述云端2加载地图数据。
[0133]
其中，所述地图加载系统的工作过程如下：首先，所述飞行运动轨迹预测模块20根据飞行器的当前运动状态参数，预测飞行器机体在未来小时间段内的运动轨迹，以获得预测的轨迹即预测运动轨迹；接着，地图数据区域请求模块21和地图数据本地预缓存模块22都将所述飞行运动轨迹预测模块20的输出作为输入，但是不同的是，地图数据本地预缓存模块22中的预测运动轨迹对应的未来时间更长，以便于提前加载地图数据于本地，以供地图请求模块更有效率地请求和获取。地图数据区域请求模块21目的是根据预测的运动轨迹和当前位置计算需要请求的地图区域和地图尺度，然后按照优先级发送地图数据请求包到地图数据本地预缓存模块22，以获取地图数据供飞行控制模块23(fcu)、显示模块24和其他上层应用使用。接着，地图数据本地预缓存模块22接收到地图数据请求包后，首先在本地查找对应位置的地图数据，如果不存在，则向云端请求获取后再转发给地图数据区域请求模块21，同时缓存到本地。此外，地图数据本地预缓存模块22同时独立地向云端请求地图数据，以便更有效率地响应地图数据区域请求模块21发出的地图数据请求。
[0134]
具体说明如下：所述飞行运动轨迹预测模块20的主要目标是根据飞行器的当前运动状态参数如位置、速度、加速度，预测飞行器机体在未来小时间段(如未来2秒、3秒)内的运动轨迹，以便根据运动轨迹获取轨迹范围内的地图数据。这里，可记飞行器的当前位置、速度、加速度分别为速度、加速度分别为若只考虑径向加速度对飞行轨迹(即运动轨迹)的影响，则运动轨迹预测模型为：
[0135][0136]
这里，δt为采样时间间隔，为k时刻速度的径向方向，k为自然数，且所述小时
间段至少包括一个采样时间间隔。需要说明的是，所述地图数据区域请求模块21需要的是未来的第一预设时长t1的运动轨迹，而所述地图数据本地预缓存模块22需要的是未来的第二预设时长t2的运动轨迹，且t2大于t1。
[0137]
而所述地图数据区域请求模块21的主要目标是根据飞行运动轨迹预测模块20的预测运动轨迹自动生成地图加载区域和地图尺度，并按照地图区域优先级请求地图数据。参阅图9，为本发明实施例中地图数据获取方法的具体流程示意图一，应用于地图数据区域请求模块21，包括以下步骤：
[0138]
步骤s201：获取预测的第一预设时长内的运动轨迹；
[0139]
具体地，地图数据区域请求模块21获取飞行运动轨迹预测模块20预测的飞行器在未来的第一预设时长t1内的运动轨迹。
[0140]
步骤s202：根据所述第一预设时长内的运动轨迹生成地图数据请求区域；
[0141]
具体地，参阅图10，以飞行器机体为中心，将输入的时长t1对应的运动轨迹分别向左和向右各偏移预先给定的角度，将形成的区域与地图数据请求区域边界(小虚线圆)求交集，同时为了保证飞行器周围一定范围内存在地图数据，预先设置了以飞行器机体为长轴与短轴的交点且长轴半径和短轴半径确定的椭圆区域(如图10中阴影部分所示)，该椭圆区域与上述求交集后获得的区域共同构成了地图数据请求区域。
[0142]
步骤s203：根据飞行轨迹中的高度值获取地图尺度；
[0143]
步骤s204：根据所述地图数据请求区域和地图尺度，按照优先级封装和发送地图数据请求包。
[0144]
这里，由于地图数据为矩形切片形状，因此，可先判断已加载的地图数据的矩形切片边界是否与地图数据请求区域相交，若相交，说明需要加载对应的地图数据，则按照下述优先级设置方式发送地图数据请求包。其中，请再次参阅图10，若矩形切片位于椭圆区域内，对应的地图数据请求包的优先级最高；若除了所述椭圆区域，矩形切片位于小虚线圆内部即地图数据请求区域边界内，对应的地图数据请求包的优先级次之。
[0145]
所述地图数据本地预缓存模块22的主要目标是根据机体运动状态，提前向云端请求地图数据而缓存到本地，以便保证地图数据区域请求模块21更快、更有效率地获得所需的地图数据。参阅图11，为本发明实施例中地图数据获取方法的具体流程示意图二，应用于地图数据本地预缓存模块22，包括以下步骤：
[0146]
步骤s301：获取预测的第二预设时长内的运动轨迹；
[0147]
具体地，地图数据本地预缓存模块22获取飞行运动轨迹预测模块20预测的飞行器在未来的第二预设时长t2时间内的运动轨迹。
[0148]
步骤s302：根据所述第二预设时长内的运动轨迹生成地图数据预缓存区域；
[0149]
具体地，请再次参阅图10，以飞行器机体为中心，将输入的时长t2对应的运动轨迹分别向左和向右各偏移预先给定的角度，将形成的区域与预缓存区域边界(大虚线圆)求交集，同时为了保证飞行器周围一定范围内存在地图数据，预先设置了以飞行器机体为长轴与短轴的交点且长轴半径和短轴半径确定的椭圆区域(如图10中阴影部分所示)，该椭圆区域与上述求交集后获得的区域共同构成了地图数据预缓存区域。
[0150]
步骤s303：根据飞行轨迹中的高度值获取地图尺度；
[0151]
步骤s304：根据所述地图数据预缓存区域和地图尺度，按照优先级封装地图数据
请求包；
[0152]
其中，请再次参阅图10，若除了所述椭圆区域和小虚线圆内部区域，矩形切片位于大虚线圆内部即预缓存区域边界内，对应的地图数据请求包的优先级最低，其它地图数据请求包可参照上述实施例中的描述，在此不再赘述。
[0153]
步骤s305：将所述地图数据请求包加入地图数据请求包优先级队列；
[0154]
具体地，地图数据本地预缓存模块22会建立地图数据请求包优先级队列，队列会按照数据包的优先级对内部的请求包进行排序，以使优先级高的优先得到处理。队列中的请求包来自两个方向，一个是地图数据区域请求模块21发送的，另一个是基于飞行运动轨迹预测模块20预测的t2时间内的运动轨迹对应的地图切片数据请求，该过程处理方法与地图数据区域请求模块21的处理过程相同。
[0155]
步骤s306：判断本地是否已缓存地图数据请求包对应的地图数据，若是，则执行步骤s307，否则执行步骤s309；
[0156]
具体地，对于地图数据请求包队列中的地图数据请求包，地图数据本地预缓存模块22通过哈希值查询本地是否已经缓存了对应的地图数据，如果已存在，则将对应的地图数据发送给地图数据区域请求模块21；如果不存在，则向地图数据的云端请求地图数据，同时缓存到本地。这里，每个地图数据的矩形切片都对应一个哈希值，供本地快速查询和移除操作。
[0157]
步骤s307：发送地图数据请求到云端；
[0158]
步骤s308：缓存云端发送的地图数据至本地；
[0159]
此外，请再次参阅图10，图10中的大虚线圆形区域即是地图数据预加载区域边界，在此范围内的地图数据进行预缓存，而不在此区域的地图数据将进行释放，以避免过多地消耗本地资源。
[0160]
步骤s309：发送地图数据到请求端。
[0161]
这里，所述请求端可以为地图数据区域请求模块21或地图数据本地预缓存模块22。
[0162]
如此，本实施例提供的地图数据获取方法中，针对飞行器高速、高转向的特点和带来的地图加载问题，基于飞行状态和加载优先级对地图区域进行动态调整，能够对地图进行及时和准确加载，提升了用户体验。
[0163]
本技术还提供一种地图加载装置，所述地图加载装置包括：存储器、处理器，其中，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的地图数据获取方法的步骤。
[0164]
本技术还提供一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的地图数据获取方法的步骤。
[0165]
本技术实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序代码，当所述计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行如上各种可能的实施方式中所述的地图数据获取方法。
[0166]
本技术实施例还提供一种芯片，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于从所述存储器中调用并运行所述计算机程序，使得安装有所述芯片的设备执行如上各种可能的实施方式中所述的地图数据获取方法。
[0167]
上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0168]
本技术实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
[0169]
本技术实施例设备中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
[0170]
在本技术中，对于相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述，一般只在第一次出现时进行详细描述，后面再重复出现时，为了简洁，一般未再重复阐述，在理解本技术技术方案等内容时，对于在后未详细描述的相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述等，可以参考其之前的相关详细描述。
[0171]
在本技术中，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。
[0172]
本技术技术方案的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本技术记载的范围。
[0173]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，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，该计算机软件产品存储在如上的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，被控终端，或者网络设备等)执行本技术每个实施例的方法。
[0174]
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本技术实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络，或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、存储盘、磁带)、光介质(例如，dvd)，或者半导体介质(例如固态存储盘solid state disk(ssd))等。
[0175]
以上仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。