无人机航线生成方法、装置、设备和计算机可读存储介质与流程

1.本技术涉及无人机技术领域，具体涉及一种无人机航线生成方法、装置、设备和计算机可读存储介质。


背景技术：

2.随着计算机技术的快速发展，无人机被广泛地运用在应用人们生活的方方面面；例如，无人机巡航、无人机喷洒农药、无人机物流运输等等。
3.尽管无人机已得到广泛的应用，然而当前无人机的航线并没有实现规范化的管理，也就是说，当前无人机的航线规划方式各有不同，按照不同规划方式生成的航线各不相同，且生成的航线不一定与无人机应用场景契合，如何合理地规划无人机航线，使得无人机航线与无人机的应用场景契合，提高无人机的运输时效成为了当前亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本技术提供一种无人机航线生成方法、装置、设备和计算机可读存储介质，旨在解决当前不能对无人机航线进行合理规划，无人机的运输效率低的技术问题。
5.一方面，本技术提供一种无人机航线生成方法，所述无人机航线生成方法包括以下步骤：
6.接收无人机导航指令，获取所述导航指令关联的无人机标识和导航信息；
7.获取所述导航信息中起始地址和目的地址之间的地面环境信息，根据所述地面环境信息选择导航点，汇总所述导航点形成导航点集合；
8.获取所述无人机标识对应无人机的性能参数，根据所述性能参数和所述导航信息中的导航任务量和导航任务时间，计算获得航线规划数量；
9.根据预设航线规划规则，从所述导航点集合中选择目标导航点，排列所述目标导航点生成所述航线规划数量对应的目标航线。
10.在本技术一些实施方案中，所述获取所述导航信息中起始地址和目的地址之间的地面环境信息，根据所述地面环境信息选择导航点，汇总所述导航点形成导航点集合，包括：
11.提取所述导航信息中的起始地址和目的地址，以所述起始地址和所述目的地址之间的线段为中心线段，确定导航运输区域；
12.获取所述导航运输区域的地面环境信息，根据所述地面环境信息中的地面建筑信息、地面人流信息和地面自然资源信息，从所述导航运输区域中选择可飞行区域；
13.以所述起始地址为起点所述目的地址为终点，在所述可飞行区域中选择导航点，并汇总所述导航点形成导航点集合。
14.在本技术一些实施方案中，所述获取所述无人机标识对应无人机的性能参数，根据所述性能参数和所述导航信息中的导航任务量和导航任务时间，计算获得航线规划数量，包括：
15.获取所述无人机标识对应无人机的性能参数，根据所述性能参数中的飞行速度和所述导航信息中的所述起始地址和所述目的地址，计算获得单次运输时间；
16.根据所述导航信息中的导航任务时间和所述单次运输时间，计算获得单机运输次数；
17.根据所述性能参数中的负载量和所述单机运输次数，计算获得单机总运输量；
18.根据所述导航信息中的导航任务量和所述单机总运输量，计算获得航线规划数量。
19.在本技术一些实施方案中，所述根据预设航线规划规则，从所述导航点集合中选择目标导航点，排列所述目标导航点生成所述航线规划数量对应的目标航线，包括：
20.根据预设航线规划规则和所述性能参数中的无人机转弯夹角、无人机爬坡角度和无人机俯冲角度，从所述导航点集合中选择目标导航点；
21.按照所述目标导航点的空间位置，排列所述目标导航点生成所述航线规划数量对应的目标航线。
22.在本技术一些实施方案中，所述接收无人机导航指令，获取所述导航指令关联的无人机标识和导航信息之后，所述方法包括：
23.提取所述导航信息中的起始地址和目的地址，判断所述起始地址和所述目的地址之间是否存在已规划航线；
24.若所述起始地址和所述目的地址之间存在已规划航线，则获取所述无人机标识对应无人机的性能参数，根据所述性能参数和所述导航信息中的导航任务量和导航任务时间，从所述已规划航线中选择目标航线；
25.若所述起始地址和所述目的地址之间不存在已规划航线，则执行所述获取所述导航信息中起始地址和目的地址之间的地面环境信息，根据所述地面环境信息选择导航点，汇总所述导航点形成导航点集合的步骤。
26.在本技术一些实施方案中，所述若所述起始地址和所述目的地址之间存在已规划航线，则获取所述无人机标识对应无人机的性能参数，根据所述性能参数和所述导航信息中的导航任务量和导航任务时间，从所述已规划航线中选择目标航线，包括：
27.若所述起始地址和所述目的地址之间存在已规划航线，则获取所述已规划航线的环境信息；
28.根据所述已规划航线的环境信息，确定所述已规划航线的优先等级；
29.获取所述无人机标识对应无人机的性能参数，根据所述性能参数和所述导航信息中的导航任务量和导航任务时间，计算获得航线使用数量；
30.将所述已规划航线按照优先等级从高到低进行排列，从所述已规划航线中选择所述航线使用数量对应的目标航线。
31.在本技术一些实施方案中，所述根据预设航线规划规则，从所述导航点集合中选择目标导航点，排列所述目标导航点生成所述航线规划数量对应的目标航线，包括：
32.控制无人机沿所述航线执行导航任务，并获取所述无人机的状态信息；
33.分析所述无人机的状态信息，获得无人机的飞行风险系数，若所述无人机的飞行风险系数大于预设风险系数，则调整无人机的航线；
34.统计所述航线的事故发生率，若所述航线的事故发生率高于预设阈值，则调整所
述航线中的各个导航点，生成新的航线。
35.另一方面，本技术提供一种无人机航线生成装置，所述无人机航线生成装置包括：
36.请求接收模块，用于接收无人机导航指令，获取所述导航指令关联的无人机标识和导航信息；
37.获取汇总模块，用于获取所述导航信息中起始地址和目的地址之间的地面环境信息，根据所述地面环境信息选择导航点，汇总所述导航点形成导航点集合；
38.数量确定模块，用于获取所述无人机标识对应无人机的性能参数，根据所述性能参数和所述导航信息中的导航任务量和导航任务时间，计算获得航线规划数量；
39.航线生成模块，用于根据预设航线规划规则，从所述导航点集合中选择目标导航点，排列所述目标导航点生成所述航线规划数量对应的目标航线。
40.另一方面，本技术还提供一种无人机航线生成设备，所述无人机航线生成设备包括：一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储于所述存储器中，并配置为由所述处理器执行以实现所述的无人机航线生成方法。
41.另一方面，本技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器进行加载，以执行所述的无人机航线生成方法中的步骤。
42.本技术的技术方案中接收无人机导航指令，获取所述导航指令关联的无人机标识和导航信息；获取所述导航信息中起始地址和目的地址之间的地面环境信息，根据所述地面环境信息选择导航点，汇总所述导航点形成导航点集合；获取所述无人机标识对应无人机的性能参数，根据所述性能参数和所述导航信息中的导航任务量和导航任务时间，计算获得航线规划数量；根据预设航线规划规则，从所述导航点集合中选择目标导航点，排列所述目标导航点生成所述航线规划数量对应的目标航线。本技术技术方案中根据地面环境信息确定导航点集合，这样减少地面环境对无人机飞行的影响，保障无人机运输安全性，进一步地，根据无人机的导航信息和性能参数从导航点集合中选择导航点生成目标航线；在航线规划时全面考虑各个因素，使得目标航线规划更加合理，使得无人机的运行航线与无人机的导航任务场景契合，最终提高了无人机的运输效率，以通过无人机实现高效的物流。
附图说明
43.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
44.图1是本技术实施例提供的无人机航线生成的场景示意图；
45.图2是本技术实施例中提供的无人机航线生成方法的一个实施例流程示意图；
46.图3是本技术实施例中提供的无人机航线生成方法中预设航线规划规则的一个实施例的具体场景示意图；
47.图4是本技术实施例中提供的无人机航线生成方法中无人机航线生成一个实施例的具体场景示意图；
48.图5是本技术实施例中提供的无人机航线生成方法的一个实施例流程示意图；
49.图6是本技术实施例中提供的无人机航线生成方法的一个实施例流程示意图；
50.图7是本技术实施例中提供的无人机航线生成装置的一个实施例结构示意图；
51.图8是本技术实施例中提供的无人机航线生成设备的一个实施例结构示意图。
具体实施方式
52.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明包含的范围。
53.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
54.在本技术中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本技术中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此，本发明并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本技术所公开的原理和特征的最广范围相一致。
55.本技术实施例提供一种无人机航线生成方法、装置、设备及计算机可读存储介质，以下分别进行详细说明。
56.本发明实施例中的无人机航线生成方法应用于无人机航线生成装置，无人机航线生成装置设置于无人机航线生成设备，无人机航线生成设备中设置有一个或多个处理器、存储器，以及一个或多个应用程序，其中一个或多个应用程序被存储于存储器中，并配置为由处理器执行以实现无人机航线生成方法；无人机航线生成设备可以是终端，例如，手机或平板电脑，无人机航线生成设备还可以是一台服务器，或者多台服务器组成的服务集群。
57.如图1所示，图1为本技术实施例无人机航线生成的场景示意图，本发明实施例中无人机航线生成场景中包括无人机航线生成设备100(无人机航线生成设备100中集成有无人机航线生成装置)，无人机航线生成设备100中运行无人机航线生成对应的计算机可读存储介质，以执行无人机航线生成的步骤。
58.可以理解的是，图1所示无人机航线生成的场景中的无人机航线生成设备，或者无人机航线生成设备中包含的装置并不构成对本发明实施例的限制，即，无人机航线生成的场景中包含的设备数量、设备种类，或者各个设备中包含的装置数量、装置种类不影响本发明实施例中技术方案整体实现，均可以算作本发明实施例要求保护技术方案的等效替换或衍生。
59.本发明实施例中无人机航线生成设备100主要用于：
60.接收无人机导航指令，获取所述导航指令关联的无人机标识和导航信息；
61.获取所述导航信息中起始地址和目的地址之间的地面环境信息，根据所述地面环境信息选择导航点，汇总所述导航点形成导航点集合；
62.获取所述无人机标识对应无人机的性能参数，根据所述性能参数和所述导航信息中的导航任务量和导航任务时间，计算获得航线规划数量；
63.根据预设航线规划规则，从所述导航点集合中选择目标导航点，排列所述目标导航点生成所述航线规划数量对应的目标航线。
64.本发明实施例中该无人机航线生成设备100可以是独立的无人机航线生成设备，也可以是无人机航线生成设备组成的无人机航线生成设备网络或无人机航线生成设备集群，例如，本发明实施例中所描述的无人机航线生成设备100，其包括但不限于计算机、网络主机、单个网络无人机航线生成设备、多个网络无人机航线生成设备集或多个无人机航线生成设备构成的云无人机航线生成设备。其中，云无人机航线生成设备由基于云计算(cloudcomputing)的大量计算机或网络无人机航线生成设备构成。
65.本领域技术人员可以理解，图1中示出的应用环境，仅仅是与本技术方案一种应用场景，并不构成对本技术方案应用场景的限定，其他的应用环境还可以包括比图1中所示更多或更少的无人机航线生成设备，或者无人机航线生成设备网络连接关系，例如图1中仅示出1个无人机航线生成设备，可以理解的，该无人机航线生成的场景还可以包括一个或多个其他无人机航线生成设备，具体此处不作限定；该无人机航线生成设备100中还可以包括存储器，用于存储数据。
66.此外，本技术无人机航线生成的场景中无人机航线生成设备100可以设置显示装置，或者无人机航线生成设备100中不设置显示装置，而与外接的显示装置200通讯连接，显示装置200用于输出无人机航线生成设备中无人机航线生成方法执行的结果。无人机航线生成设备100可以访问后台数据库300(后台数据库可以是在无人机航线生成设备的本地存储器中，后台数据库还可以设置在云端)，后台数据库300中保存有无人机航线生成相关的信息。
67.需要说明的是，图1所示的无人机航线生成的场景示意图仅仅是一个示例，本发明实施例描述的无人机航线生成的场景是为了更加清楚的说明本发明实施例的技术方案，并不构成对于本发明实施例提供的技术方案的限定。
68.基于上述无人机航线生成的场景，提出了无人机航线生成方法的实施例。
69.如图2所示，图2为本技术实施例中无人机航线生成方法的一个实施例流程示意图，该无人机航线生成方法包括如下步骤201～204：
70.201，接收无人机导航指令，获取所述导航指令关联的无人机标识和导航信息。
71.本实施例中的无人机航线生成方法应用在无人机航线生成设备，无人机航线生成设备的种类不作具体限定，例如，无人机航线生成设备可以是终端、服务器等等，本实施例中以终端为例进行说明，终端与无人机通信连接，其中，终端可以发送控制指令控制无人机，无人机可以根据终端的控制指令执行导航任务，无人机的具体结构不作限定，例如，无人机中安装拍摄装置，拍摄装置用于拍摄视频信息，无人机可以将拍摄的视频信息发送至终端，以使终端用户查看，并根据视频信息对无人机进行控制。
72.终端接收无人机的导航指令，导航指令是指控制无人机飞行的指令，导航指令关联有无人机标识和导航信息，其中，无人机标识是指唯一识别无人机的标识信息，例如，无人机编号，或者无人机名称；导航信息是指被控无人机的导航相关信息，导航信息中包括无人机的导航任务量(导航任务量是指无人机本次货运总量，例如，10吨应急物资)、导航任务时间、起始地址和目的地址等等，
73.其中，导航指令可以是用户主动触发的，例如，用户点击终端显示界面上的“调用001号无人机”按键，主动触发无人机的导航指令；此外，导航指令还可以是终端自动触发的，例如，终端中预先设置导航指令的触发条件为：新增物流任务；终端实时地检测快递点的物流信息，在检测到新增物流任务时，终端自动触发无人机的导航指令。
74.终端接收无人机导航指令，终端获取导航指令关联的无人机标识和导航信息，其中，无人机标识是指唯一识别无人机的标识信息，例如，无人机编号，或者无人机名称；导航信息是指无人机导航的相关信息，导航信息中包括无人机的导航任务量(导航任务量是指无人机本次货运总量，例如，10吨应急物资)、导航任务时间、起始地址和目的地址等等。
75.202，获取所述导航信息中起始地址和目的地址之间的地面环境信息，根据所述地面环境信息选择导航点，汇总所述导航点形成导航点集合。
76.终端获取导航信息中的起始地址和目的地址，终端获取起始地址和目的地址之间的地面环境信息，终端根据地面环境信息选择导航点，并将选择的导航点进行汇总形成导航点集合；具体地，包括：
77.(1)、提取所述导航信息中的起始地址和目的地址，以所述起始地址和所述目的地址之间的线段为中心线段线段，确定导航运输区域；
78.(2)、获取所述导航运输区域的地面环境信息，根据所述地面环境信息中的地面建筑信息、地面人流信息和地面自然资源信息，从所述导航运输区域中选择可飞行区域；
79.(3)、以所述起始地址为起点所述目的地址为终点，在所述可飞行区域中选择导航点，并汇总所述导航点形成导航点集合。
80.即，终端提取导航信息中的起始地址和目的地址，终端以起始地址和目的地址之间的线段为中心线段，确定导航运输区域；例如，终端以起始地址和目的地址为直径画圆，终端将圆形区域作为导航运输区域，终端获取导航运输区域的地面环境信息，终端根据地面环境信息中的地面建筑信息、地面人流信息和地面自然资源信息，从导航运输区域中选择可飞行区域；例如，可飞行区域尽量为无人区(人员流动少，人员稀少区)，如江面、河道、山区、废弃厂区、闲置工地，可飞行区域尽量不包括商业区、密集住宅区、加油站、发电厂等敏感建筑区域，通常情况下需要可飞行区域贯穿整导航运输区域，若可飞行区域为敏感建筑区域，可以进行提示使得操作人员关注无人机飞行状态。
81.在确定可飞行区域之后，终端以起始地址为起点目的地址为终点，在可飞行区域中选择导航点，其中，导航点是指航线中无人机飞行状态发生变化的点，导航点航线中飞行状态调整的最佳点，导航点符合预设航线规划规则(预设航线规划规则可以根据具体场景设置，例如，预设航线规划规则设置为距离地面高度大于20米)，即，导航点在可飞行区域中，可飞行区域确定之后，导航点的横纵坐标就确定，然后，终端根据无人机的飞行高度，确定导航点的高度信息，通过确定导航点的三维坐标，最终获得不同的导航点，终端汇总导航点形成导航点集合。本实施例中根据地面环境信息确定导航点集合，这样减少地面环境对
无人机飞行的影响，保障无人机运输安全性。
82.203，获取所述无人机标识对应无人机的性能参数，根据所述性能参数和所述导航信息中的导航任务量和导航任务时间，计算获得航线规划数量。
83.终端获取无人机标识对应无人机的性能参数，其中，性能参数是指无人机工作的参数，无人机的性能参数包括：无人机负载量、无人机飞行速度、无人机剩余电量、无人机转弯夹角、无人机爬坡角度和无人机俯冲角度，此外无人机的性能参数和无人机的机型相关，在确定无人机机型时，就可以确定无人机的性能参数；终端根据性能参数和导航信息中的导航任务量和导航任务时间，计算获得航线规划数量，以合理地规划航线；具体地，包括：
84.(1)、获取所述无人机标识对应无人机的性能参数，根据所述性能参数中的飞行速度和所述导航信息中的所述起始地址和所述目的地址，计算获得单次运输时间；
85.(2)、根据所述导航信息中的导航任务时间和所述单次运输时间，计算获得单机运输次数；
86.(3)、根据所述性能参数中的负载量和所述单机运输次数，计算获得单机总运输量；
87.(4)、根据所述导航信息中的导航任务量和所述单机总运输量，计算获得航线规划数量。
88.终端中预存有无人机标识与性能参数映射表，终端获取无人机标识，终端查询无人机标识与性能参数映射表，获得无人机标识对应的性能参数，其中，性能参数包括飞行速度、负载量和导航任务时间等等，终端根据性能参数中的飞行速度和导航信息中的起始地址和目的地址，计算获得单次运输时间，例如，终端根据起始地址和目的地址确定的无人机运输的路程，即，无人机通常情况下不是沿起始地址到目标地址进行直线飞行，但是通常情况下无人机的运输路线大于起始地址和目的地址之间的直线距离，且小于起始地址和目的地址之间的直线距离n倍(n可以根据起始地址和目的地址之间的直线距离，地面环境信息确定)。终端将无人机运输的路程除以飞行速度，获得无人机的单次运输时间；终端将导航信息中的导航任务时间除以单次运输时间，获得单机运输次数(单机运输次数是指每个无人机在本次导航任务中的运输次数)；终端将性能参数中的负载量和单机运输次数进行乘积运算，获得一台无人机的单机总运输量；终端将导航信息中的导航任务量除以单机总运输量，获得航线规划数量。即，本实施例中将导航信息中的导航任务量除以单机总运输量，获得航线规划数量，这就意味这无人机的航线较短，一个无人机在一条航线飞行，但是如果无人机的航线较长，则可以出现多架无人机在一个航线上飞行的情况，终端可以将航线规划数据进行折合，例如，一个航线上可以间隔起飞三架，终端将导航信息中的导航任务量除以单机总运输量，获得初始数据，终端将初始数据除以三获得航线规划数量。
89.此外，在实际计算航线规划数量时，若导航任务时间较长，通常情况下无人机任务量和导航任务执行时间没有必然联系，为了提高运输效率，终端可以根据导航任务量设置导航时间，在一条航线可以间隔飞行多架无人机的情况，终端可以将航线规划数量进行减少，例如，导航任务时间为4个小时，无人机单次运输时间为1个小时，终端可以控制在该航线上每隔20分钟起飞一架无人机，终端确定该航线可以启动10架无人机，终端根据无人机的飞行信息，确定每条航线的最终货运量，以调整计算获得的航线规划数量，得到最终的航线规划数量。
90.204，根据预设航线规划规则，从所述导航点集合中选择目标导航点，排列所述目标导航点生成所述航线规划数量对应的目标航线。
91.终端中预设航线规划规则，其中，预设航线规划规则可以根据具体地场景设置，参照图3，图3是本技术实施例中提供的无人机航线生成方法中预设航线规划规则的一个实施例的具体场景示意图。以某型号无人机举例，预设航线规划规则如下：1.所有导航点对地高大于20米，该数据不同机型要求不一样，主要原因是确保飞行安全；2.跨越高山(山脊)的航线段，山峰最高点前后(100米以上)需要各设置一个航点，这两个航点高度相对于山峰最高点(包括树和障碍物等)高度大于40米；3.航线起始两个航点(航点0和航点1)、结束两个航点(航点n-1和航点n)之间的水平距离大于350m，其它航点水平距离大于200米；4.航线坡度h/d(h:两个航点之间垂直高度，d:两个航点之间水平距离)，需要小于0.18，主要是防止无人机大角度爬升和俯冲，使无人机飞行更加平稳。5.航线水平夹角大于45度，主要是保证无人机飞行时转弯平滑。
92.终端根据预设航线规划规则，从导航点集合中选择目标导航点，终端排列目标导航点生成航线规划数量对应的目标航线；具体地，包括：
93.(1)、根据预设航线规划规则和所述性能参数中的无人机转弯夹角、无人机爬坡角度和无人机俯冲角度，从所述导航点集合中选择目标导航点；
94.(2)、按照所述目标导航点的空间位置，排列所述目标导航点生成所述航线规划数量对应的目标航线。
95.即，终端根据预设航线规划规则和性能参数中的无人机转弯夹角、无人机爬坡角度和无人机俯冲角度，从导航点集合中选择目标导航点；即，由于不同机型的性能不同，例如xx型无人机，爬坡性能对应的爬坡角度为高度比距离小于0.15，则终端可以按照无人机的爬坡角度，结合预设航线规划规则，从导航点集合中选择目标导航点；也就是说无人机性能参数不同，则选择的导航点也不相同，终端按照目标导航点的空间位置，排列目标导航点生成航线规划数量对应的目标航线。本实施例中根据预设航线规划规则和无人机的性能参数选择目标导航点，生成目标航线，这样可以使得不同性能的无人机在不同的航点，使得无人机在不同的航线运输，提高空间利用率。
96.本技术实施例中根据地面环境信息确定导航点集合，这样减少地面环境对无人机飞行的影响，保障无人机运输安全性，进一步地，根据无人机的导航信息和性能参数从导航点集合中选择导航点生成目标航线；在航线规划时全面考虑各个因素，使得目标航线规划更加合理，使得无人机的运行航线与无人机的导航任务场景契合，最终提高了无人机的运输效率，以通过无人机实现高效的物流。
97.为了方便理解，本实施例中以快递点之间的物流运输航线，和地震洪涝灾害情况下，紧急救援物资的物流运输航线分别举例说明：
98.应用场景一：快递点的物流运输航线规划，终端已有物流无人机的导航信息和航线规划规则，终端确定无人机进行物流运输的快递点坐标(经纬度、海拔)，终端获取商业地图信息(即起始地址和目的地址之间的地面环境信息)，标记快递点位置，终端依据导航信息和航线规划规则开始规划航线。
99.终端确定航线经过区域尽量为无人区(人员流动少，人员稀少区)，如江面、河道、山区、废弃厂区、闲置工地，尽量不经过商业区、密集住宅区、加油站、发电厂等敏感建筑区
域，如无法避开，经过敏感建筑区域时，航线红色标示预警，机长或操作人员需重点关注无人机飞行状态，尤其是无人机大规模运营的时候。
100.当飞行任务复杂的时候，如当天从a点往b点送货1吨，终端根据任务量推导出需要多少架无人机，飞行多少架次才能完成任务；假设无人机单次运输量为20kg，需要飞行50个往返架次(50次往返，无人机返回时空载)。一个往返架次30分钟，50个往返架次需要1500分钟，当天按8个小时计算，需要四架无人机同时飞行即可满足当天飞行任务要求，四架无人机同时飞行需要四条航线(航线公用，四架无人机依序放飞，情况复杂)，每条航线可错开一定距离(如，水平间隔30米，垂直间隔20米)，同时执行作业任务，每次可运输80kg物资，只需要运输13次，耗时6.5小时，即可完成1040kg物资运输任务。
101.当航线资源有限，或受客观条件限制(航线越多，空中风险会相对增大；覆盖地面区域面积会扩大，地面风险会增大)，可使用两条航线，即一条去程航线，一条回程航线，无人机约8分钟放飞一架，依序放飞终端可根据无人机起飞阶段、续航阶段、降落阶段的具体用时，起飞降落时空域安全规则(与民航类似，当该起降场有无人机起飞或降落时，其他飞机与起降场保持一定距离要求)，推荐依序放飞的合理时间间隔。
102.本实施例中的航线规划根据物流运输时效性要求和城市内物流配送特点，通常需要到件即送，减少货物存放等待的时间，因此适合无人机依序放飞模式，以有效地提高无人机的运输效率。
103.应用场景二：地震洪涝灾害情况下，紧急救援物资的物流运输航线规划。终端已有物流无人机的导航信息和航线规划规则，终端确定无人机进行物流运输的起始地址和终止地址(经纬度、海拔)，终端使用商业地图信息确定起始地址和目的地址之间的地面环境信息，标记起始地址和终止地址，依据导航信息和航线规划规则开始规划航线。
104.此外，由于灾害的突发性和特殊性，不允许做太多的准备工作，当救援的目的地过远(此处距离远，但不超过无人机航程限制)，通讯信号有遮挡无法覆盖起飞点和降落点时，系统给出空中中继点的位置，启用通讯中继无人机，保证飞行任务的完成。
105.由于目的是快速紧急救援，航线划设飞行距离尽量短，主要避开途中的高层建筑物(含森林、高山)，第一时间到达目的地；航线尽量多，可以携带尽可能多的救援物资、生活补给品到达救援目的地；如救援目的地有5人围困，需要5套救生衣和食品，需要无人机尽可能一次执行完飞行任务，将救援物资第一时间运输至目的地，系统根据飞行任务，结合无人机飞行性能和航线规划规则，划设航线，给出任务指导，机长或现场救援人员根据指导意见进行无人机飞行任务即可。
106.本实施例中的航线规划，需要结合详细飞行任务包括货物类别，货物重量，货物时效，根据具体要求自动生成具体的航线任务方案，使得航线和任务契合。
107.参照图4，图4是本技术实施例中提供的无人机航线生成方法中无人机航线生成一个实施例的具体场景示意图。
108.在本技术一些实施例中，结合上述具体航线规划场景，本实施例中给出了无人机航线规划方式包括：
109.(1)、确定无人机机型，根据无人机的机型确定无人机的性能参数，具体地无人机满电/满油状态下，满载能力(最大货物装载能力)，最大航程(能够飞行的最大距离，考虑往返)，续航速度以及航时。
110.(2)、当输入起飞降落点坐标时，终端可计算航程要求，如航程大于无人机最大航程则无法执行飞行任务。当无人机性能满足任务航程，则计算对应机型相应的飞行时长，即无人机起飞后多久可以到达目的地，如当前任务为紧急救援物资运输，则使用当前手头上所有无人机进行无人机运输投送。
111.(3)、终端输出的航线任务信息包括各条航线(一般为6条航线，对应6架无人机，因为车载运输平台最大装载6架无人机)。举例说明，紧急物资运输至目的地b点的公路运输受阻，救援车(无人机车载平台)开至公路受阻点a处，救援物资全部装机，航线任务自动生成系统生成6条航线，6架无人机接收6条航线信息(生成的航线信息文件，直接导入无人机控制地面站，由地面站分发给控制的无人机，可以用一台电脑操作)，执行飞行任务。如ab两点有高障碍物遮挡，则生成一条中继点航线，作为通信中继，携带的救援物资更换为通信中继设备即可。
112.(4)、终端输出的航线信息还包括航时和起飞降落参考时间，接上例说明，上午10点救援车抵达现场，操作人员录入起降点坐标，系统10:05分生成6条航线的同时，根据机型能力得出航时单趟航时20分钟(假定航速20m/s，航程24km)，10：10可起飞无人机(5分钟为航线导入和无人机起飞准备时间)，10:30物资将到达目的地上空进行投送，整个流程合理适用。
113.本实施例中航线规划方法具有以下优点：1、计算速度快，从输入坐标到获得航线时间不超过1分钟就针对两点可以生成多条航线；2、无需临时任务免勘测，整个规划过程中只需要输入起点和终点，就可以得到完整的航线路径，减少现场操作和用户培训时间，对于自然灾害情况下的紧急物资运输，可以快速实施部署；3、可拓展性强，用户能够自行导入数据和编写地面风险规则，适应不同场景和任务的需求，如需要多架不同型号的无人机同时执行飞行任务；4、与飞行任务关联，规划出飞行航线，也给出飞行任务指导(可理解为航班信息，飞行架次，频次，起飞时间等等)，现场人员可按实际情况选择；5、航线风险可视化，系统显示地面风险和空中风险；6、已通过大规模实测，在不同的应用场景下正常工作，稳定性可靠性强。
114.参照图5，图5是本技术实施例中提供的无人机航线生成方法中无人机航线生成一个实施例的流程示意图。
115.在本技术一些实施例中，具体说明了已经存在已规划航线时，终端根据无人机的性能参数和导航信息，从已规划航线中选择目标航线包括如下步骤301～303：
116.301，提取所述导航信息中的起始地址和目的地址，判断所述起始地址和所述目的地址之间是否存在已规划航线。
117.终端提取导航信息中的起始地址和目的地址，终端查询数据库，若数据库中存在起始地址和目的地址之间的飞行记录，终端则判定起始地址和目的地址之间存在已规划航线；若数据库中不存在起始地址和目的地址之间的飞行记录，终端则判定起始地址和目的地址之间不存在已规划航线。
118.302，若所述起始地址和所述目的地址之间存在已规划航线，则获取所述无人机标识对应无人机的性能参数，根据所述性能参数和所述导航信息中的导航任务量和导航任务时间，从所述已规划航线中选择目标航线。
119.若起始地址和目的地址之间存在已规划航线，终端则获取无人机标识对应无人机
的性能参数(性能参数包括无人机负载量、无人机飞行速度、无人机剩余电量、无人机转弯夹角、无人机爬坡角度和无人机俯冲角度)，终端根据性能参数和导航信息中的导航任务量和导航任务时间，从已规划航线中选择目标航线；具体地，包括：
120.(1)、若所述起始地址和所述目的地址之间存在已规划航线，则获取所述已规划航线的环境信息；
121.(2)、根据所述已规划航线的环境信息，确定所述已规划航线的优先等级；
122.(3)、获取所述无人机标识对应无人机的性能参数，根据所述性能参数和所述导航信息中的导航任务量和导航任务时间，计算获得航线使用数量；
123.(4)、将所述已规划航线按照优先等级从高到低进行排列，从所述已规划航线中选择所述航线使用数量对应的目标航线。
124.即，若起始地址和目的地址之间存在已规划航线，终端则获取已规划航线的环境信息，其中，已规划航线的环境信息包括已规划航线上各个点的风速信息、风向信息和飞行高度等等；终端根据已规划航线的环境信息，确定已规划航线的优先等级；例如，实现方式一：终端将航线上的风速信息、风向信息和飞行高度转换为评分，终端统计各个航线的评分，并按照评分的高低确定已规划航线的优先等级；实现方式二:终端获取各个航线的风险值，终端按照风险值的高低确定已规划航线的优先等级。
125.终端获取无人机标识对应无人机的性能参数，终端根据性能参数和导航信息中的导航任务量和导航任务时间，计算获得航线使用数量；例如，终端中预存有无人机标识与性能参数映射表，终端获取无人机标识，终端查询无人机标识与性能参数映射表，获得无人机标识对应的性能参数，其中，性能参数包括飞行速度、负载量和导航任务时间等等，终端获取已规划航线的路程，终端将已规划航线的路程除以飞行速度，获得无人机的单次运输时间；无人机将导航信息中的导航任务时间除以单次运输时间，获得单机运输次数；终端将性能参数中的负载量和单机运输次数进行乘积运算，获得一台无人机的单机总运输量；终端将导航信息中的导航任务量除以单机总运输量，获得航线使用数量。
126.终端将已规划航线按照优先等级从高到低进行排列，从已规划航线中选择航线使用数量对应的目标航线，终端根据具体任务情况，启用已规划航线，减少航线重复规划。
127.303，若所述起始地址和所述目的地址之间不存在已规划航线，则执行所述获取所述导航信息中起始地址和目的地址之间的地面环境信息，根据所述地面环境信息选择导航点，汇总所述导航点形成导航点集合的步骤。
128.若起始地址和目的地址之间不存在已规划航线，终端则获取导航信息中起始地址和目的地址之间的地面环境信息，根据所述地面环境信息选择导航点，汇总所述导航点形成导航点集合，终端获取无人机标识对应无人机的性能参数，根据所述性能参数和所述导航信息中的导航任务量和导航任务时间，计算获得航线规划数量；终端根据预设航线规划规则，从导航点集合中选择目标导航点，排列所述目标导航点生成所述航线规划数量对应的目标航线。
129.本实施例中接收无人机导航指令之后，终端获取导航信息并提取导航信息中的起始地址和目的地址，判断起始地址和所述目的地址之间是否存在已规划航线，终端根据具体的运输场景选择已规划航线，避免航线重复规划，同时保证运输效率。
130.参照图6，图6是本技术实施例中提供的无人机航线生成方法中无人机航线生成一
个实施例的流程示意图。
131.在本技术一些实施例中，无人机航线生成方法中无人机航线生成之后，包括如下步骤401～403：
132.401，控制无人机沿所述航线执行导航任务，并获取所述无人机的状态信息。
133.终端控制无人机沿航线执行导航任务，并获取无人机的状态信息，其中，状态信息包括无人机的实时飞行速度，无人机飞行高度，无人机剩余电量等等。
134.402，分析所述无人机的状态信息，获得无人机的飞行风险系数，若所述无人机的飞行风险系数大于预设风险系数，则调整无人机的航线。
135.终端分析无人机的状态信息，其中，终端分析无人机状态信息的方式不作具体限定，例如，终端中设置有风险分析算法，终端将采集到的状态信息按照风险分析算法处理，获得无人机飞行风险系数，终端将无人机的飞行风险系数与预设风险系数(预设风险系数是指无人机飞行的事故发生概率，预设风险系数可以根据具体场景灵活设置)进行比较，若无人机的飞行风险系数小于或等于预设风险系数，则保持当前航线飞行，若无人机的飞行风险系数大于预设风险系数，则调整无人机的航线。
136.403，统计所述航线的事故发生率，若所述航线的事故发生率高于预设阈值，则调整所述航线中的各个导航点，生成新的航线。
137.终端统计航线的事故发生率，若航线的事故发生率高于预设阈值(预设阈值可以根据具体场景设置，例如设置为10％)，终端则分析航线中的各个导航点的情况，并调整航线中的各个导航点，生成新的航线。
138.本实施例中终端实时地监控无人机飞行状态，以调整无人机的飞行航线，与此同时，终端统计各个航线的无人机事故发生率，若航线的事故发生率高于预设阈值，则调整航线中的各个导航点，生成新的航线，使得无人机的航线的更加安全。
139.如图7所示，图7是无人机航线生成装置的一个实施例结构示意图。
140.为了更好实施本技术实施例中无人机航线生成方法，在无人机航线生成方法基础之上，本技术实施例中还提供一种无人机航线生成装置，所述无人机航线生成装置包括以下模块501-504：
141.请求接收模块501，用于接收无人机导航指令，获取所述导航指令关联的无人机标识和导航信息；
142.获取汇总模块502，用于获取所述导航信息中起始地址和目的地址之间的地面环境信息，根据所述地面环境信息选择导航点，汇总所述导航点形成导航点集合；
143.数量确定模块503，用于获取所述无人机标识对应无人机的性能参数，根据所述性能参数和所述导航信息中的导航任务量和导航任务时间，计算获得航线规划数量；
144.航线生成模块504，用于根据预设航线规划规则，从所述导航点集合中选择目标导航点，排列所述目标导航点生成所述航线规划数量对应的目标航线。
145.在本技术一些实施例中，所述的获取汇总模块502，包括：
146.提取所述导航信息中的起始地址和目的地址，以所述起始地址和所述目的地址之间的线段为中心线段，确定导航运输区域；
147.获取所述导航运输区域的地面环境信息，根据所述地面环境信息中的地面建筑信息、地面人流信息和地面自然资源信息，从所述导航运输区域中选择可飞行区域；
148.以所述起始地址为起点所述目的地址为终点，在所述可飞行区域中选择导航点，并汇总所述导航点形成导航点集合。
149.在本技术一些实施例中，所述的数量确定模块503，包括：
150.获取所述无人机标识对应无人机的性能参数，根据所述性能参数中的飞行速度和所述导航信息中的所述起始地址和所述目的地址，计算获得单次运输时间；
151.根据所述导航信息中的导航任务时间和所述单次运输时间，计算获得单机运输次数；
152.根据所述性能参数中的负载量和所述单机运输次数，计算获得单机总运输量；
153.根据所述导航信息中的导航任务量和所述单机总运输量，计算获得航线规划数量。
154.在本技术一些实施例中，所述航线生成模块504，包括：
155.根据预设航线规划规则和所述性能参数中的无人机转弯夹角、无人机爬坡角度和无人机俯冲角度，从所述导航点集合中选择目标导航点；
156.按照所述目标导航点的空间位置，排列所述目标导航点生成所述航线规划数量对应的目标航线。
157.在本技术一些实施例中，所述无人机航线生成装置，包括：
158.提取所述导航信息中的起始地址和目的地址，判断所述起始地址和所述目的地址之间是否存在已规划航线；
159.若所述起始地址和所述目的地址之间存在已规划航线，则获取所述无人机标识对应无人机的性能参数，根据所述性能参数和所述导航信息中的导航任务量和导航任务时间，从所述已规划航线中选择目标航线；
160.若所述起始地址和所述目的地址之间不存在已规划航线，则执行所述获取所述导航信息中起始地址和目的地址之间的地面环境信息，根据所述地面环境信息选择导航点，汇总所述导航点形成导航点集合的步骤。
161.在本技术一些实施例中，所述若所述起始地址和所述目的地址之间存在已规划航线，则获取所述无人机标识对应无人机的性能参数，根据所述性能参数和所述导航信息中的导航任务量和导航任务时间，从所述已规划航线中选择目标航线，包括：
162.若所述起始地址和所述目的地址之间存在已规划航线，则获取所述已规划航线的环境信息；
163.根据所述已规划航线的环境信息，确定所述已规划航线的优先等级；
164.获取所述无人机标识对应无人机的性能参数，根据所述性能参数和所述导航信息中的导航任务量和导航任务时间，计算获得航线使用数量；
165.将所述已规划航线按照优先等级从高到低进行排列，从所述已规划航线中选择所述航线使用数量对应的目标航线。
166.在本技术一些实施例中，所述的无人机航线生成装置，还包括：
167.所述根据预设航线规划规则，从所述导航点集合中选择目标导航点，排列所述目标导航点生成所述航线规划数量对应的目标航线，包括：
168.控制无人机沿所述航线执行导航任务，并获取所述无人机的状态信息；
169.分析所述无人机的状态信息，获得无人机的飞行风险系数，若所述无人机的飞行
风险系数大于预设风险系数，则调整无人机的航线；
170.统计所述航线的事故发生率，若所述航线的事故发生率高于预设阈值，则调整所述航线中的各个导航点，生成新的航线。
171.本实施例中无人机航线生成装置中接收无人机导航指令，获取所述导航指令关联的无人机标识和导航信息；获取所述导航信息中起始地址和目的地址之间的地面环境信息，根据所述地面环境信息选择导航点，汇总所述导航点形成导航点集合；获取所述无人机标识对应无人机的性能参数，根据所述性能参数和所述导航信息中的导航任务量和导航任务时间，计算获得航线规划数量；根据预设航线规划规则，从所述导航点集合中选择目标导航点，排列所述目标导航点生成所述航线规划数量对应的目标航线。本实施例中根据地面环境信息确定导航点集合，这样减少地面环境对无人机飞行的影响，保障无人机运输安全性，进一步地，根据无人机的导航信息和性能参数从导航点集合中选择导航点生成目标航线；在航线规划时全面考虑各个因素，使得目标航线规划更加合理，使得无人机的运行航线与无人机的导航任务场景契合，最终提高了无人机的运输效率，以通过无人机实现高效的物流。
172.本发明实施例还提供一种无人机航线生成设备，如图8所示，图8是本技术实施例中提供的无人机航线生成设备的一个实施例结构示意图。
173.无人机航线生成设备集成了本发明实施例所提供的任一种无人机航线生成装置，所述无人机航线生成设备包括：一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储于所述存储器中，并配置为由所述处理器执行上述无人机航线生成方法实施例中任一实施例中所述的无人机航线生成方法中的步骤。
174.具体来讲：无人机航线生成设备可以包括一个或者一个以上处理核心的处理器601、一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器602、电源603和输入单元604等部件。本领域技术人员可以理解，图8中示出的无人机航线生成设备结构并不构成对无人机航线生成设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中：
175.处理器601是该无人机航线生成设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个无人机航线生成设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器602内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器602内的数据，执行无人机航线生成设备的各种功能和处理数据，从而对无人机航线生成设备进行整体监控。可选的，处理器601可包括一个或多个处理核心；优选的，处理器601可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器601中。
176.存储器602可用于存储软件程序以及模块，处理器601通过运行存储在存储器602的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器602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(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据无人机航线生成设备的使用所创建的数据等。此外，存储器602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、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器602还可以包括存储器控制器，以提供处理器601对存储器602的访问。
177.无人机航线生成设备还包括给各个部件供电的电源603，优选的，电源603可以通过电源管理系统与处理器601逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源603还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。
178.该无人机航线生成设备还可包括输入单元604，该输入单元604可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。
179.尽管未示出，无人机航线生成设备还可以包括显示单元等，在此不再赘述。具体在本实施例中，无人机航线生成设备中的处理器601会按照如下的指令，将一个或一个以上的应用程序的进程对应的可执行文件加载到存储器602中，并由处理器601来运行存储在存储器602中的应用程序，从而实现各种功能，如下：
180.接收无人机导航指令，获取所述导航指令关联的无人机标识和导航信息；
181.获取所述导航信息中起始地址和目的地址之间的地面环境信息，根据所述地面环境信息选择导航点，汇总所述导航点形成导航点集合；
182.获取所述无人机标识对应无人机的性能参数，根据所述性能参数和所述导航信息中的导航任务量和导航任务时间，计算获得航线规划数量；
183.根据预设航线规划规则，从所述导航点集合中选择目标导航点，排列所述目标导航点生成所述航线规划数量对应的目标航线。
184.本领域普通技术人员可以理解，上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成，或通过指令控制相关的硬件来完成，该指令可以存储于一计算机可读存储介质中，并由处理器进行加载和执行。
185.为此，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以包括：只读存储器(rom，read only memory)、随机存取记忆体(ram，random access memory)、磁盘或光盘等。其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器进行加载，以执行本发明实施例所提供的任一种无人机航线生成方法中的步骤。例如，所述计算机程序被处理器进行加载可以执行如下步骤：
186.接收无人机导航指令，获取所述导航指令关联的无人机标识和导航信息；
187.获取所述导航信息中起始地址和目的地址之间的地面环境信息，根据所述地面环境信息选择导航点，汇总所述导航点形成导航点集合；
188.获取所述无人机标识对应无人机的性能参数，根据所述性能参数和所述导航信息中的导航任务量和导航任务时间，计算获得航线规划数量；
189.根据预设航线规划规则，从所述导航点集合中选择目标导航点，排列所述目标导航点生成所述航线规划数量对应的目标航线。
190.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。
191.具体实施时，以上各个单元或结构可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，以上各个单元或结构的具体实施可参见前面的方法实施例，在此不再赘述。
192.以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。
193.以上对本技术实施例所提供的一种无人机航线生成方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。