一种无人机作业调度方法及装置
技术领域
本发明涉及无人机技术领域,尤其涉及一种无人机作业调度方法及装置。
背景技术
随着无人机技术的不断发展,无人机作业领域逐渐增多,如植保领域、航测领域。对于大面积作业,如对一个较大范围的区域(如一个县的范围)进行航测的作业,由于受能源供给的限制,无人机单次飞行作业面积大概只能覆盖500-1000亩左右,在进行作业之前,调度***通常会将作业区域划分为成千上万个规则的长方形或正方形的作业块,以便于调度无人机执行作业。通常,在无人机作业前,调度***会根据无人机1天的工作量选择一个作业地点附近的多个作业块分配给某台或某几台无人机进行作业。由于无人机在执行作业时,作业环境的风力、降雨量以及温度等天气因素会对作业效果产生不良影响,当作业块天气情况不适合作业时,需要临时调度无人机到天气情况适合作业的作业块开展作业,严重降低了无人机的作业效率。
可见,现有技术中的无人机作业调度方法,至少存在降低无人机的作业效率的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种无人机作业调度方法,解决现有技术中的无人机作业调度方法存在的降低了无人机的作业效率的问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种无人机作业调度方法,包括:
获取无人机作业区域被划分后得到的多个相邻作业块;
根据获取的天气数据确定每个所述作业块的作业属性,其中,所述作业属性用于指示该作业块是否可作业;
调度无人机对可作业的所述作业块进行作业。
第二方面,本发明实施例还提供了一种无人机作业调度装置,包括:
作业块获取模块,用于获取无人机作业区域被划分后得到的多个相邻作业块;
作业属性确定模块,用于根据获取的天气数据确定所述作业块获取模块获取的每个所述作业块的作业属性,其中,所述作业属性用于指示该作业块是否可作业;
调度模块,用于调度无人机对可作业的所述作业块进行作业。
这样,本发明实施例公开的无人机作业调度方法,通过获取无人机作业区域被划分后得到的多个相邻作业块;根据获取的天气数据确定每个所述作业块的作业属性,其中,所述作业属性用于指示该作业块是否可作业;最后,调度无人机对可作业的所述作业块进行作业,解决了现有技术中的无人机作业调度方法存在的降低了无人机的作业效率的问题。本发明实施例通过根据天气数据确定可作业的作业块,仅调度无人机到可作业的作业块执行作业,避免了由于作业过程中发生的被调度至不可作业的作业块后需要重新调度的问题,提高了无人机的作业效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明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,对于本领域普通技术人员来讲,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。
图1是本发明实施例一的无人机作业调度方法的流程图;
图2是本发明实施例二的无人机作业调度方法的流程图;
图3是本发明实施例二的作业块分布示意图;
图4是本发明实施例二的作业块组分布示意图;
图5是本发明实施例三的无人机作业调度装置结构示意图之一;
图6是本发明实施例三的无人机作业调度装置结构示意图之二;
图7是本发明实施例三的无人机作业调度装置结构示意图之三。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一:
如图1所示,本发明实施例公开了一种无人机作业调度方法,包括:步骤100至步骤120。
步骤100,获取无人机作业区域被划分后得到的多个相邻作业块。
在进行大面积作业之前,无人机调度***通常会将作业区域划分为成千上万个规则的长方形或正方形的作业块,以便于调度无人机执行作业。具体划分时,可以将作业区域按照从左到右、从上到下的划分顺序依次划分出多个相邻的作业块。通常每个作业块的大小根据无人机的单次飞行的可作业面积确定。
步骤110,根据获取的天气数据确定每个所述作业块的作业属性,其中,所述作业属性用于指示该作业块是否可作业。
天气数据可以通过气象***获得。具体实施时,无人机作业调度***通过调用气象***的接口,获取作业区域的天气数据。其中,天气数据的格式通常为:某一地理区块的位置坐标、该地理区块各时段的气象信息,如:北纬39°26'至41°03',东经115°25'至117°30':6点,天气晴,微风1级;北纬39°26'至41°03',东经115°25'至117°30':7点,多云,微风3级;北纬41°04'至41°03',东经115°25'至117°30':6点,天气晴,微风3级;北纬41°04'至41°03',东经115°25'至117°30':7点,小雨,降水概率60%,降雨量10mm等。天气数据的格式也可以为根据各省、市、区的地理坐标处理后的,某一各城市中每个区各时段的气象信息,通常为:北京市朝阳区:6点多云,微风2级;北京市朝阳区:7点小雨,微风3级,降雨量1毫米等。
无人机调度***根据预先获取的地图数据确定划分得到的每个作业区块对应的气象***中的地区,将某个作业块的气象信息设置为与该作业块对应的气象***中的相应地区的气象信息相同。所述气象信息包括:晴、阴、小雨、中雨、大雨、微风、冰雹、雾、雪等天气现象,还包括各种天气现象的气象指标,如降雨量、风速、风力等级等。然后,根据预设的无人机作业的气象指标范围确定每个所述作业块的作业属性。当某个作业块的气象指标在预设的无人机作业的气象指标范围内时,认为该作业块适合无人机作业,确认该作业块的作业属性为可作业。当某个作业块的气象指标在预设的无人机作业的气象指标范围之外时,认为该作业块不适合无人机作业,确认该作业块的作业属性为不可作业。
步骤120,调度无人机对可作业的所述作业块进行作业。
然后,调度无人机对作业属性指示为可作业的作业块进行作业。具体实施时,为了提高无人机的作业效率,可以将相邻的可作业的作业块划分为一组,然后将一个作业块组分配给一台无人机执行作业。或者,按照作业块之间的距离,将可作业的作业块划分为多个作业块组,然后将一个作业块组分配个一台无人机执行作业。
本发明实施例公开的无人机作业调度方法,通过获取无人机作业区域被划分后得到的多个相邻作业块;然后根据获取的天气数据确定每个所述作业块的作业属性,其中,所述作业属性用于指示该作业块是否可作业;最后,调度无人机对可作业的所述作业块进行作业,解决了现有技术中的无人机作业调度方法存在的降低了无人机的作业效率的问题。本发明实施例通过根据天气数据确定可作业的作业块,仅调度无人机到可作业的作业块执行作业,避免了由于作业过程中发生的被调度至不可作业的作业块后需要重新调度的问题,提高了无人机的作业效率。
实施例二:
如图2所示,本发明实施例公开了一种无人机作业调度方法,包括:步骤200至步骤250。
步骤200,获取无人机作业区域被划分后得到的多个相邻作业块。
在进行大面积作业之前,无人机调度***通常会将作业区域划分为成千上万个规则的长方形或正方形的作业块,以便于调度无人机执行作业。具体划分时,可以将作业区域按照从左到右、从上到下的划分顺序依次划分出多个相邻的作业块。通常每个作业块的大小根据无人机的单次飞行的可作业面积确定。
步骤210,根据获取的天气数据确定每个所述作业块的作业属性,其中,所述作业属性用于指示该作业块是否可作业。
根据获取的天气数据确定作业块的作业属性,包括:根据获取的天气数据确定每个作业块的气象指标;若所述气象指标在预设可飞行范围内,则确定所述作业块的作业属性为可作业;否则,确定所述作业块的作业属性为不可作业。
天气数据可以通过气象***获得。具体实施时,获取天气数据、根据获取的天气数据确定每个所述作业块的作业属性的具体方法参见实施例,此处不再赘述。
本实施例中,以预设的无人机作业的气象指标包括:风速和降雨量为例对根据获取的天气数据确定每个所述作业块的作业属性进行详细说明。具体实施时,预设的无人机作业的气象指标包括但不限于:风速和降雨量,还可以为风力等级、雾、雪等天气现象的气象指标。
具体实施时,首先需要设置无人机作业的气象指标的预设可飞行范围。本实施例中,以气象指标的可飞行范围为:风速为0至3米/秒,降雨量为0至5毫米为例。
假设本实施例中调度***将作业区域划分为16个如图3所示的作业块,为了方便后续程序处理,可以将划分得到的作业块按照从左到右、从上到下的划分顺序依次编号,如图3中的作业块1(图3中的301)至作业块16。然后,无人机作业调度***从气象***获得作业区域的天气数据。本实施例中以气象***的天气数据的格式通常为:某一地理区块的位置坐标、该地理区块各时段的气象信息为例。首先,根据天气数据中地理区块的位置坐标确定每个作业区块对应的地理区块;然后,将作业区块对应的地理区块的气象信息作为该作业区块的气象信息。在根据天气数据中地理区块的位置坐标确定每个作业区块对应的地理区块时,无人机作业调度***根据本地存储的地图可以获得划分的到的每个作业块的位置坐标,然后通过位置坐标匹配可以确定每个作业块对应的天气数据中地理区块。具体实施时,作业块的大小和天气数据中地理区块的大小可能不同,当某一作业块跨两个所述地理区块时,可以将该作业块对应至重合面积最多的所述地理区块。
然后,将作业块对应的地理区块的气象信息作为该作业块的气象信息。例如,得到的16各作业块的气象信息分别为:作业块1(风速=3米/秒,降雨量=0毫米)、作业块2(风速=3米/秒,降雨量=0毫米)、作业块3(风速=3米/秒,降雨量=0毫米)、作业块4(风速=2米/秒,降雨量=1毫米)、作业块5(风速=4米/秒,降雨量=0毫米)、作业块6(风速=5米/秒,降雨量=0毫米)、作业块7(风速=4米/秒,降雨量=0毫米)、作业块8(风速=4米/秒,降雨量=0毫米)、作业块9(风速=2米/秒,降雨量30毫米)、作业块10(风速=2米/秒,降雨量=10毫米)、作业块11(风速=2米/秒,降雨量=10毫米)、作业块12(风速=2米/秒,降雨量=0毫米)、作业块13(风速=3米/秒,降雨量0毫米)、作业块14(风速=3米/秒,降雨量=0毫米)、作业块15(风速=3米/秒,降雨量=0毫米)、作业块16(风速=3米/秒,降雨量=0毫米)。
在确定每个作业块的气象指标之后,分别将每一个作业块的气象指标和预设的气象指标可飞行范围进行比较,若所述气象指标在预设可飞行范围内,则确定所述作业块的作业属性为可作业;若所述气象指标不在预设可飞行范围内,则确定所述作业块的作业属性为不可作业。根据比较结果,分别设置每个作业块的作业属性,得到的结果如图4所示。其中,作业块1、2、3、4的作业属性为可作业,作业块5、6、7、8、9、10、11的作业属性为不可作业,作业块12、13、14、15、16的作业属性为可作业。
步骤220,调度无人机对可作业的所述作业块进行作业。
所述调度无人机对可作业的所述作业块进行作业,包括:依次遍历所述多个相邻作业块,将连续相邻且可作业的作业块划分为一组,得到至少一个作业块组;调度无人机分别对各所述作业块组进行作业。
具体实施时,为了提高无人机的作业效率,可以将相邻的可作业的作业块划分为一组,然后将一个作业块组分配给一台无人机执行作业。例如,可以首先对获取的所述多个相邻作业块按照从左到右、由上至下的排列顺序依次顺序编号,并设置作业属性,如图4所示。然后,按照从左到右、由上至下的排列顺序依次遍历所述多个相邻作业块。如:从作业块1开始,按照从左到右、由上至下的排列顺序,依次遍历所有作业块(如:作业块1、作业块2、作业块3、作业块4、作业块5……),直至遍历到第一个作业属性为不可作业的作业块(如:作业块5),将本次遍历的作业属性为可作业的全部作业块(包括:作业块1、作业块2、作业块3、作业块4)划分为一组(如:作业块组1)。之后,继续依次遍历后续作业块(如:作业块6、作业块7、作业块8、……),直至遍历到第一个作业属性为可作业的作业块(如:作业块12)。再一次从可作业的作业块起(如:作业块12)继续依次遍历后续作业块(如:作业块12、作业块13、作业块14、……),直至遍历到第一个作业属性为不可作业的作业块或遍历完所有作业块。经过依次遍历,可以得到至少到一个作业块组,如:本实施例中得到两个作业块组:作业块组1和作业块组2,如图4中的斜线填充区域。最后,调度无人机分别对各所述作业块组进行作业,如调度1号无人机去作业块组1执行作业,调度2号无人机去作业块组2执行作业。
可选的,在依次遍历所述多个相邻作业块,将连续相邻且可作业的作业块划分为一组,得到至少一个作业块组之后,调度无人机分别对各所述作业块组进行作业之前,所述调度方法还包括:显示所述作业块组的预览界面;根据用户在所述预览界面的操作,调整各所述作业块组中的作业块。例如,在无人机调度***的显示屏显示生成的作业块组的预览界面,如显示图4所示的界面。然后,用户可以在无人机调度***的显示屏进行操作,通过对界面显示的作业块组的边界进行拖拽或对作业块组中包含的作业块列表进行修改,以调整作业块组。无人机作业调度***根据用户在所述预览界面的拖拽操作或设置,调整各所述作业块组中的作业块。
步骤230,实时获取天气数据。
在无人机执行作业的过程中,无人机调度***实时获取天气数据。获取天气数据的具体实施方式与无人机调度***在调度无人机执行作业之前获取天气数据的具体实施方式相同,此处不再赘述。
步骤240,根据获取的所述天气数据确定每个可作业的所述作业块的预测作业属性。
然后,根据获取的所述天气数据,预测每个可作业的所述作业块的作业属性,得到每个可作业的作业块的预测作业属性。根据获取的天气数据预测每个可作业块的作业属性的具体实施方式参见步骤210,此处不再赘述。经过预测,每个作业块组中的作业块的预测作业属性用于指示该作业块为:可作业或不可作业。
步骤250,当所述预测作业属性指示该作业块不可作业时,进行报警提示。
当发现作业块组中的作业块的预测作业属性为不可作业,例如:某一作业块的气象信息指示该作业块未来1小时将会发生10毫米的降雨,则无人机调度***将进行报警提示,以提醒作业人员及时做好准备。具体实施时,报警提示的方式可以为:在作业块组的预览界面相应作业块的位置进行红点闪烁、给现场作业人员发送消息等。本发明对具体报警提示方式不作限定。
本发明实施例公开的无人机作业调度方法,通过获取无人机作业区域被划分后得到的多个相邻作业块;然后根据获取的天气数据确定每个所述作业块的作业属性,其中,所述作业属性用于指示该作业块是否可作业;最后,调度无人机对可作业的所述作业块进行作业,解决了现有技术中的无人机作业调度方法存在的降低了无人机的作业效率的问题。本发明实施例通过根据天气数据确定可作业的作业块,仅调度无人机到可作业的作业块执行作业,避免了由于作业过程中发生的被调度至不可作业的作业块后需要重新调度的问题,提高了无人机的作业效率。通过将作业块进行分组后,再调度无人机去执行某一作业块组的作业,可以进一步减少无人机在执行作业过程中在各作业块之间迁移浪费的时间,进一步提高了无人机的作业效率。通过设置作业块组编辑调整界面,供调度人员人工对作业块组分组情况进行调整,提高了无人机调度的灵活性。通过在无人机执行作业的过程中,实时监测作业块组中个作业块的天气变化,并在作业块出现不可作业情况时,进行报警提示,进一步保障了作业安全性。
实施例三:
如图5所示,本发明实施例公开了一种无人机作业调度装置,包括:
作业块获取模块500,用于获取无人机作业区域被划分后得到的多个相邻作业块;
作业属性确定模块510,用于根据获取的天气数据确定所述作业块获取模块500获取的每个所述作业块的作业属性,其中,所述作业属性用于指示该作业块是否可作业;
调度模块520,用于调度无人机对可作业的所述作业块进行作业。
各模块的具体实施方式参见实施例一和实施例二,此处不再赘述。
本发明实施例公开的无人机作业调度装置,通过获取无人机作业区域被划分后得到的多个相邻作业块;然后根据获取的天气数据确定每个所述作业块的作业属性,其中,所述作业属性用于指示该作业块是否可作业;最后,调度无人机对可作业的所述作业块进行作业,解决了现有技术中的无人机作业调度方法存在的降低了无人机的作业效率的问题。本发明实施例通过根据天气数据确定可作业的作业块,仅调度无人机到可作业的作业块执行作业,避免了由于作业过程中发生的被调度至不可作业的作业块后需要重新调度的问题,提高了无人机的作业效率。
可选的,如图6所示,所述调度模块520包括:
作业组划分单元5201,用于依次遍历所述多个相邻作业块,将连续相邻且可作业的作业块划分为一组,得到至少一个作业块组;
调度单元5202,用于调度无人机分别对各所述作业块组进行作业。
可选的,如图7所示,所述调度模块520还包括:
显示单元5203,用于显示所述作业块组的预览界面;
作业组调整单元5204,用于根据用户在所述预览界面的操作,调整各所述作业块组中的作业块。
可选的,如图7所示,所述无人机作业调度装置还包括:
天气数据更新模块530,用于实时获取天气数据;
作业属性预测模块540,用于根据所述天气数据更新模块530获取的所述天气数据确定每个可作业的所述作业块的预测作业属性;
报警模块550,用于当所述预测作业属性指示该作业块不可作业时,进行报警提示。
具体实施时,如图7所示,所述作业属性确定模块510,包括:
气象指标获取单元5101,用于根据获取的天气数据确定每个作业块的气象指标;
作业属性判断确定单元5102,用于若所述气象指标在预设可飞行范围内,则确定所述作业块的作业属性为可作业;否则,确定所述作业块的作业属性为不可作业。
本发明实施例公开的无人机作业调度装置,通过根据天气数据确定可作业的作业块,仅调度无人机到可作业的作业块执行作业,避免了由于作业过程中发生的被调度至不可作业的作业块后需要重新调度的问题,提高了无人机的作业效率。通过将作业块进行分组后,再调度无人机去执行某一作业块组的作业,可以进一步减少无人机在执行作业过程中在各作业块之间迁移浪费的时间,进一步提高了无人机的作业效率。通过设置作业块组编辑调整界面,供调度人员人工对作业块组分组情况进行调整,提高了无人机调度的灵活性。通过在无人机执行作业的过程中,实时监测作业块组中个作业块的天气变化,并在作业块出现不可作业情况时,进行报警提示,进一步保障了作业安全性。
本发明的装置实施例与方法相对应,装置实施例中各模块的具体实现方式参见方法是实施例,此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
本领域普通技术人员可以理解,在本申请所提供的实施例中,所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案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一个存储介质中,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,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,不经过创造性劳动想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。