CN109426275B - 虚拟禁飞区设置及基于虚拟禁飞区的飞行控制方法、装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种虚拟禁飞区设置及基于虚拟禁飞区的飞行控制方法、装置与无人飞行器，用以设置虚拟禁飞区，降低边界检测难度及检测误差。方法包括：获取实际禁飞区边界上多个点的位置数据；基于边界上多个点的位置数据，确定中心点以及中心点的位置数据；根据实际禁飞区边界上多个点的位置数据以及实际禁飞区中心点的位置数据，计算实际禁飞区边界上多个点中的每个点与中心点之间的直线距离，得到多个距离值，并在多个距离值中确定最大距离值；以第一目标值为半径，以中心点为顶点，生成多个正多边形区域，将多个正多边形区域确定为虚拟禁飞区；或者以第二目标值为半径，以中心点为圆心，生成圆形区域，将圆形区域确定为虚拟禁飞区。

Description

虚拟禁飞区设置及基于虚拟禁飞区的飞行控制方法、装置

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种虚拟禁飞区设置及基于虚拟禁飞区的飞行控制方法、装置与无人飞行器。

背景技术

随着科技的发展，无人飞行器使得人们可以方便的实现高空摄影以及交通导航等功能，还可以实现长时间、长距离的目标检测或者目标跟踪，但若不对其飞行区域进行限定，在飞行时可能会存在安全隐患。

鉴于此，现许多地区针对无人飞行器的飞行都设置有禁飞区，在禁飞区内禁止无人飞行器的飞行。但是，目前禁飞区通常基于建筑物范围或者一些禁飞规则进行设置，从而使得设置出的禁飞区多为不规则的多边形或者曲边形，导致禁飞区的边界检测难度及检测误差均较大。

综上所述，现有技术中不规则多边形或者不规则曲边形的禁飞区，导致禁飞区的边界检测难度及检测误差均较大。

发明内容

本发明实施例提供了一种虚拟禁飞区设置及基于虚拟禁飞区的飞行控制方法、装置与无人飞行器，用以设置虚拟禁飞区，降低边界检测难度及检测误差。

第一方面，本发明实施例提供了一种虚拟禁飞区设置方法，方法包括：

获取实际禁飞区边界上多个点的位置数据；

基于实际禁飞区边界上多个点的位置数据，确定实际禁飞区的中心点以及中心点的位置数据；

根据实际禁飞区边界上多个点的位置数据以及实际禁飞区中心点的位置数据，计算实际禁飞区边界上多个点中的每个点与中心点之间的直线距离，得到多个距离值，并在多个距离值中确定最大距离值；

以大于或等于最大距离值的第一目标值为半径，以实际禁飞区的中心点为顶点，生成多个正多边形区域，正多边形区域的数目被设置为使得多个正多边形区域完全覆盖实际禁飞区，将多个正多边形区域确定为虚拟禁飞区；

或者以大于或等于最大距离值的第二目标值为半径，以实际禁飞区的中心点为圆心，生成圆形区域，将圆形区域确定为虚拟禁飞区。

第二方面，本发明实施例提供了一种基于虚拟禁飞区的飞行控制方法，虚拟禁飞区采用本发明上述实施例提供的虚拟禁飞区设置方法设置，该飞行控制方法，包括：

确定无人飞行器当前所在位置的位置数据；

确定虚拟禁飞区边界上多个点的位置数据；

基于无人飞行器当前所在位置的位置数据以及虚拟禁飞区边界上多个点的位置数据，确定无人飞行器当前所在位置与虚拟禁飞区之间的位置关系；

根据无人飞行器的飞行状态、以及无人飞行器当前所在位置与虚拟禁飞区之间的位置关系，控制无人飞行器的飞行。

第三方面，本发明实施例提供了一种虚拟禁飞区设置装置，包括：

获取模块，用于获取实际禁飞区边界上多个点的位置数据；

中心点确定模块，用于基于实际禁飞区边界上多个点的位置数据，确定实际禁飞区的中心点以及中心点的位置数据；

计算模块，用于根据实际禁飞区边界上多个点的位置数据以及实际禁飞区中心点的位置数据，计算实际禁飞区边界上多个点中的每个点与中心点之间的直线距离，得到多个距离值，并在多个距离值中确定最大距离值；

处理模块，用于以大于或等于最大距离值的第一目标值为半径，以实际禁飞区的中心点为顶点，生成多个正多边形区域，正多边形区域的数目被设置为使得多个正多边形区域完全覆盖实际禁飞区，将多个正多边形区域确定为虚拟禁飞区；

或者以大于或等于最大距离值的第二目标值为半径，以实际禁飞区的中心点为圆心，生成圆形区域，将圆形区域确定为虚拟禁飞区。

第四方面，本发明实施例提供了一种基于虚拟禁飞区的飞行控制装置，虚拟禁飞区采用本发明上述实施例提供的虚拟禁飞区设置方法设置，飞行控制装置，包括：

定位模块，用于确定无人飞行器当前所在位置的位置数据；

禁飞区边界确定模块，用于确定所述虚拟禁飞区边界上多个点的位置数据；

位置关系确定模块，用于基于所述无人飞行器当前所在位置的位置数据以及所述虚拟禁飞区边界上多个点的位置数据，确定所述无人飞行器当前所在位置与所述虚拟禁飞区之间的位置关系；

控制模块，用于根据所述无人飞行器的飞行状态、以及所述无人飞行器当前所在位置与所述虚拟禁飞区之间的位置关系，控制所述无人飞行器的飞行。

第五方面，本发明实施例提供一种无人飞行器，该无人飞行器包括本发明上述实施例提供的基于虚拟禁飞区的飞行控制装置。

本发明实施例的虚拟禁飞区设置及基于虚拟禁飞区的飞行控制方法、装置与无人飞行器，通过基于实际禁飞区设置虚拟禁飞区，降低了边界检测难度及检测误差。

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中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1示出了本发明实施例提供的虚拟禁飞区设置方法的流程示意图；

图2示出了本发明实施例提供的虚拟禁飞区设置方法的一个实施例的流程示意图；

图3示出了本发明实施例提供的多个正多边形区域无缝拼接的原理示意图；

图4示出了本发明实施例提供的多个正多边形区域重叠拼接的原理示意图；

图5示出了本发明实施例提供的多个圆形区域重叠拼接的原理示意图；

图6示出了本发明实施例提供的虚拟禁飞区设置方法的另一实施例的流程示意图；

图7示出了本发明实施例提供的飞行控制方法的流程示意图；

图8示出了本发明实施例提供的虚拟禁飞区设置装置的结构示意图；

图9示出了本发明实施例提供的基于虚拟禁飞区的飞行控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

为了解决现有技术问题，本发明实施例提供了一种虚拟禁飞区设置及基于虚拟禁飞区的飞行控制方法、装置与无人飞行器。下面首先对本发明实施例所提供的虚拟禁飞区设置方法进行介绍。

需要说明的是，实际禁飞区是设置在三维空间中的禁飞区，其通常还包括禁飞高度。本发明实施例中基于实际禁飞区设置的虚拟禁飞区，默认其与实际禁飞区在同一位置或区域具有相同的禁飞高度。例如：若实际禁飞区针对所有高度进行禁飞，则虚拟禁飞区同样针对所有高度进行禁飞；再例如：若实际禁飞区在第一区域中针对所有高度进行禁飞，在第二区域中针对200米以下高度禁飞，则虚拟禁飞区同样在第一区域中针对所有高度进行禁飞，在第二区域中针对200米以下高度禁飞。

如图1所示，图1示出了本发明实施例提供的一种虚拟禁飞区设置方法的流程示意图。其流程可以包括：

步骤S101，获取实际禁飞区边界上多个点的位置数据。

步骤S102，基于实际禁飞区边界上多个点的位置数据，确定实际禁飞区的中心点以及中心点的位置数据。

步骤S103，根据实际禁飞区边界上多个点的位置数据以及实际禁飞区中心点的位置数据，计算实际禁飞区边界上多个点中的每个点与中心点之间的直线距离，得到多个距离值，并在多个距离值中确定最大距离值。

步骤S104，以大于或等于最大距离值的第一目标值为半径，以实际禁飞区的中心点为顶点，生成多个正多边形区域，正多边形区域的数目被设置为使得多个正多边形区域完全覆盖实际禁飞区，将多个正多边形区域确定为虚拟禁飞区，或者以大于或等于最大距离值的第二目标值为半径，以实际禁飞区的中心点为圆心，生成圆形区域，将圆形区域确定为虚拟禁飞区。

本发明实施例提供的虚拟禁飞区设置方法，根据设置虚拟禁飞区方式的不同，可以分为两种实施例，一种实施例为以第一目标值为半径，以实际禁飞区的中心点为顶点，生成多个正多边形区域，将多个正多边形区域确定为虚拟禁飞区；另一种实施例为以第二目标值为半径，以实际禁飞区的中心点为圆心，生成圆形区域，将圆形区域确定为虚拟禁飞区。下面结合实施例一和实施例二分别对本发明实施例中设置虚拟禁飞区的两种方式进行详细说明。

实施例一

如图2所示，图2示出了本发明实施例提供的虚拟禁飞区设置方法的一个实施例的流程示意图。其流程可以包括：

步骤S201，获取实际禁飞区边界上多个点的位置数据。

本步骤中，实际禁飞区是指为了限制无人飞行器飞行而基于建筑物范围或者一些禁飞规则而设置的禁飞区，实际禁飞区可以是不规则的多边形或者不规则的曲边形等。具体实施时，实际禁飞区边界上多个点的位置数据可以通过访问网络获取，也可以通过实际测量获取，本发明对此不做限定。

步骤S202，基于实际禁飞区边界上多个点的位置数据，确定实际禁飞区的中心点以及中心点的位置数据。

需要说明的是，为了保证基于实际禁飞区边界上多个点的位置数据确定出的中心点和中心点位置数据的准确性，本发明实施例中实际禁飞区边界上多个点的位置数据均以世界大地坐标系(The WGS-84coordinate system，WGS-84)坐标形式表示。当然，此处并不用于具体限定，在本发明其它实施例中，也可以采用其它坐标系下的坐标形式表示，例如：以经纬度形式表示。

步骤S203，根据实际禁飞区边界上多个点的位置数据以及实际禁飞区中心点的位置数据，计算实际禁飞区边界上多个点中的每个点与中心点之间的直线距离，得到多个距离值，并在多个距离值中确定最大距离值。

步骤S204，以大于或等于最大距离值的第一目标值为半径，以实际禁飞区的中心点为顶点，生成多个正多边形区域，正多边形区域的数目被设置为使得多个正多边形区域完全覆盖实际禁飞区。

本步骤中，第一目标值大于或等于实际禁飞区边界上点与实际禁飞区中心点之间的最大距离值，具体实施时，第一目标值可以等于实际禁飞区边界上点与实际禁飞区中心点之间的最大距离值，或者稍大于实际禁飞区边界上点与实际禁飞区中心点之间的最大距离值。

本发明下述实施例中均以第一目标值等于实际禁飞区边界上点与实际禁飞区中心点之间的最大距离值为例进行说明。需要说明的是，当第一目标值等于实际禁飞区边界上点与实际禁飞区中心点之间的最大距离值时，生成的多个正多边形区域能够完全覆盖实际禁飞区，则当第一目标值大于实际禁飞区边界上点与实际禁飞区中心点之间的最大距离值时，生成的多个正多边形区域必然能够完全覆盖实际禁飞区。

具体实施时，在以第一目标值为半径，以中心点为顶点，生成的多个正多边形区域，每个正多边形区域均有一个顶点在实际禁飞区的中心点。其中，正多边形可以为正N边形，N为大于3的正整数，例如：正多边形可以包括正三角形、正方形、正五边形等。当然，正多边形的边数足够大时，正多边形不断趋近于圆形，本发明实施例中正多边形包括圆形。

较为优选地，在以第一目标值为半径，以中心点为顶点，生成多个正多边形区域时，多个正多边形区域的边数相同。例如：多个正多边形区域均是正三角形区域或者均是正方形区域。当然，在本发明其它实施例中，多个正多边形区域的边数也可以不相同，例如：多个正多边形区域包括正六边形区域和正三角形区域。

具体实施时，正多边形区域的数目被设置为使得多个正多边形区域完全覆盖实际禁飞区，包括以下两种实施方式，具体来说：

实施方式一

正多边形区域的数目被设置为使得多个正多边形区域在实际禁飞区的中心点处无缝拼接。

具体实施时，若要实现多个正多边形区域在实际禁飞区的中心点处无缝拼接，则多个正多边形区域在中心点处的内角之和应等于360度。此种情况下，由于正多边形的每个内角均相等，因此，正多边形区域的数目可以根据正多边形区域的内角进行确定。

具体来说，若多个正多边形区域的边数相同，则实现多个正多边形区域在中心点处无缝拼接时，正多边形区域可以为正三角形区域、正方形区域以及正六边形区域中的任一种。

当正多边形区域为正三角形区域时，正三角形区域的每个内角均为60度，则利用多个正三角形区域在实际禁飞区的中心点处实现无缝拼接时，正三角形区域的数目应为6个；当正多边形区域为正方形区域时，正方形区域的每个内角均为90度，则利用多个正方形区域在实际禁飞区的中心点处实现无缝拼接时，正方形区域的数目应为4个；当正多边形区域为正六边形区域时，正六边形区域的每个内角均为120度，则利用多个正六边形区域在实际禁飞区的中心点处实现无缝拼接时，正六边形区域的数量应为3个。

作为较为具体的实施例，假设多个正多边形区域的边数相同，如图3所示，实际禁飞区以半径为最大距离值(实际禁飞区边界上点到中心点的最大距离值)的圆形禁飞区30为例。当然，实际应用中实际禁飞区可以为任意形状。由于实际禁飞区边界上点到中心点的最大距离值为图3中圆形禁飞区30的半径，则当实际禁飞区为除圆形之外的任意形状，且与圆形禁飞区30有同一中心点时，其必然处于图3中示出的圆形禁飞区30内。因此，当多个正多边形区域的拼接结构能够完全覆盖圆形禁飞区30时，无论实际禁飞区是何种形状，其均能被多个正多边形区域的拼接结构完全覆盖。

图3中示出了多个正多边形区域在圆形禁飞区30中心点处无缝拼接时的几种拼接结构。其中，拼接结构(a)中示出了六个正三角形区域在圆形禁飞区30中心点处无缝拼接的情形；拼接结构(b)中示出了四个正方形区域在圆形禁飞区30中心点处无缝拼接的情形；拼接结构(c)中示出了三个正六边形区域在圆形禁飞区30中心点处无缝拼接的情形。

值得说明的是，若多个正多边形区域的边数不同，则多个正多边形区域同样可以在实际禁飞区的中心点处实现无缝拼接，此种情形下可以有多种拼接结构的实现形式，此处不再一一列举。

实施方式二

正多边形区域的数目被设置为使得多个正多边形区域中的至少一个正多边形区域与其它正多边形区域重叠。

在实施方式一中介绍了多个正多边形区域无缝拼接的情形，而当多个正多边形区域在实际禁飞区中心点处的内角之和不等于360度时，多个正多边形区域无法在实际禁飞区的中心点处实现无缝拼接。此时为实现多个正多边形区域完全覆盖实际禁飞区，多个正多边形区域在中心点处的内角之和应大于360度，则多个正多边形区域中至少一个正多边形区域与其它正多边形区域重叠。

需要说明的是，本实施方式中，在多个正多边形区域中至少一个正多边形区域与其它正多边形区域重叠时，可以仅有一个正多边形区域与其它正多边形区域重叠，也可以有多个正多边形区域与其它正多边形区域重叠，而且在正多边形区域重叠时，可以部分重叠，也可以全部重叠。因此，正多边形区域的数目存在最小值，但不存在最大值。具体实施时，为了提高虚拟禁飞区的设置效率，降低计算复杂度，较为优选地，均以最小数目的正多边形区域进行拼接以完全覆盖实际禁飞区。

具体实施时，为了确保多个正多边形区域的拼接结构能够完全覆盖实际禁飞区，且简化由多个正多边形区域组成的虚拟禁飞区的边界，可以采用与正多边形区域边数相同数量的正多边形区域覆盖实际禁飞区。具体来说，若多个正多边形区域的边数相同，正多边形区域为正五边形区域时，则可以利用五个正五边形区域进行拼接以完全覆盖实际禁飞区；正多边形区域为正七边形区域时，则可以利用七个正七边形区域进行拼接以完全覆盖实际禁飞区。

作为较为具体的实施例，假设多个正多边形区域的边数相同，如图4所示，实际禁飞区以半径为最大距离值(实际禁飞区边界上点到中心点的最大距离值)的圆形禁飞区40为例。当然，实际应用中实际禁飞区可以为任意形状，由于实际禁飞区边界上点到中心点的最大距离值为图4中圆形禁飞区40的半径，则当实际禁飞区为除圆形之外的任意形状，且与圆形禁飞区40有同一中心点时，其必然处于图4中示出的圆形禁飞区40内。因此，当多个正多边形区域的拼接结构能够完全覆盖圆形禁飞区40时，无论实际禁飞区是何种形状，其均能被多个正多边形区域的拼接结构所覆盖。

图4中示出了多个正多边形区域在圆形禁飞区40中心点处拼接时，正多边形区域之间存在重叠的几种拼接结构。其中，拼接结构(d)中示出了五个正五边形区域在圆形禁飞区40中心点处拼接的情形，相邻的正五边形区域之间有部分区域重叠；拼接结构(e)中示出了七个正七边形区域在圆形禁飞区40中心点处拼接的情形，相邻的正七边形区域之间有部分区域重叠。

当然，在利用多个正多边形区域的拼接结构完全覆盖实际禁飞区时，正多边形区域的数量也可以小于正多边形区域的边数。例如：图4中还示出了拼接结构(f)，在拼接结构(f)中通过四个正七边形区域在圆形禁飞区40中心点处的拼接结构，即可完全覆盖圆形禁飞区40。

需要说明的是，当正多边形区域为圆形区域时，其同样无法实现无缝拼接，在利用多个圆形区域在实际禁飞区中心点处的拼接结构完全覆盖实际禁飞区时，至少需要四个圆形区域以如图5所示的方式进行拼接，以完全覆盖实际禁飞区。如图5所示，四个圆形区域在圆形禁飞区50中心点处的拼接结构完全覆盖圆形禁飞区50。

值得说明的是，若多个正多边形区域的边数不同，则依实施方式二的方式将多个正多边形区域在实际禁飞区中心点处进行拼接时，可以有多种拼接结构实现形式，此处不再一一列举。

步骤S205，将多个正多边形区域确定为虚拟禁飞区。

本实施例中，基于实际禁飞区边界上多个点的位置数据，确定确定实际禁飞区的中心点以及中心点的位置数据，并根据实际禁飞区边界上多个点的位置数据以及实际禁飞区中心点的位置数据，计算实际禁飞区边界上多个点中的每个点与中心点之间的直线距离，得到多个距离值，在多个距离值中确定最大距离值，然后以大于或等于最大距离值的第一目标值为半径，以中心点为顶点，生成多个正多边形区域，将多个正多边形区域确定为虚拟禁飞区。依本发明实施例的方式生成的虚拟禁飞区的边界，与现有技术中不规则多边形或不规则曲边形的禁飞区边界相比，边界更加容易检测，从而降低了边界检测难度及检测误差。

实施例二

如图6所示，图6示出了本发明实施例提供的虚拟禁飞区设置方法的另一实施例的流程示意图。其流程可以包括：

步骤S601，获取实际禁飞区边界上多个点的位置数据。

步骤S602，基于实际禁飞区边界上多个点的位置数据，确定实际禁飞区的中心点以及中心点的位置数据。

步骤S603，根据实际禁飞区边界上多个点的位置数据以及实际禁飞区中心点的位置数据，计算实际禁飞区边界上多个点中的每个点与中心点之间的直线距离，得到多个距离值，并在多个距离值中确定最大距离值。

步骤S604，以大于或等于最大距离值的第二目标值为半径，以实际禁飞区的中心点为圆心，生成圆形区域。

步骤S605，将圆形区域确定为虚拟禁飞区。

本实施例中与实施例一中相同的步骤，也即步骤S601、步骤S602和步骤S603，可以采用与实施例一中同样的实施方式，此处不再赘述。

本实施例中，以大于或等于最大距离值的第二目标值为半径，以实际禁飞区的中心点为圆心，生成圆形区域，则生成的圆形区域必然能够覆盖实际禁飞区，而且生成的圆形区域的边界，与现有技术中不规则多边形或不规则曲边形的禁飞区边界相比，边界更加容易检测，从而降低了边界检测难度及检测误差。

本实施例中，第二目标值大于或等于实际禁飞区边界上点与实际禁飞区中心点之间的最大距离值，具体实施时，第二目标值等于实际禁飞区边界上点与实际禁飞区中心点之间的最大距离值，或者稍大于实际禁飞区边界上点与实际禁飞区中心点之间的最大距离值。

值得说明的是，本发明实施例中提到的第一目标值和第二目标值，仅用于区分两种实施例中的半径取值，第一目标值和第二目标值可以相等，也可以不相等。具体实施时，第一目标值和第二目标值可以在满足条件的取值中自由选取。

以上介绍了本发明实施例提供的虚拟禁飞区设置方法，本发明实施例还提供了一种基于上述方法设置的虚拟禁飞区的飞行控制方法。

如图7所示，图7示出了本发明实施例提供的一种基于虚拟禁飞区的飞行控制方法的流程示意图。其流程可以包括：

步骤S701，确定无人飞行器当前所在位置的位置数据。

本步骤中，无人飞行器当前所在位置的位置数据可以通过安装在无人飞行器上的定位模块进行确定，其中，定位模块包括但不限于全球定位***定位模块、北斗定位模块等。

步骤S702，确定虚拟禁飞区边界上多个点的位置数据。

具体实施时，虚拟禁飞区采用本发明实施例一或者实施例二提供的虚拟禁飞区设置方法进行设置，在设置完成之后，可以将虚拟禁飞区边界上多个点的位置数据存储到无人飞行器的内存中，需要使用时直接从内存中读取使用；若无人飞行器可以访问网络，也可以将虚拟禁飞区边界上多个点的位置数据存储在服务器中，在需要使用时，由无人飞行器访问网络进行获取。

步骤S703，基于无人飞行器当前所在位置的位置数据以及虚拟禁飞区边界上多个点的位置数据，确定无人飞行器当前所在位置与虚拟禁飞区之间的位置关系。

本发明实施例中，无人飞行器当前所在位置与虚拟禁飞区之间的位置关系包括：无人飞行器位于虚拟禁飞区内或者无人飞行器位于虚拟禁飞区外，当然，若无人飞行器当前所在位置的位置数据与虚拟禁飞区边界上的点的位置数据相同，则认为无人飞行器位于虚拟禁飞区内。

步骤S704，根据无人飞行器的飞行状态、以及无人飞行器当前所在位置与虚拟禁飞区之间的位置关系，控制无人飞行器的飞行。

具体实施时，根据无人飞行器的飞行状态、以及无人飞行器当前所在位置与虚拟禁飞区之间的位置关系，控制无人飞行器的飞行，包括以下四种情况：

情况一、若无人飞行器处于未起飞状态，且无人飞行器当前所在位置位于虚拟禁飞区内，则禁止无人飞行器起飞。

情况二、若无人飞行器处于未起飞状态，且无人飞行器当前所在位置位于虚拟禁飞区外，则向无人飞行器操作员发送提示信息。

具体实施时，向无人飞行器的操作员发送提示信息时，可以提示无人飞行器的操作员附近有禁止无人飞行器飞行的区域。较为优选地，还可以在无人飞行器的控制装置中显示无人飞行器当前所在的位置以及虚拟禁飞区的位置，以辅助无人飞行器操作员对无人飞行器的飞行控制。

情况三、若无人飞行器处于飞行状态，且无人飞行器当前所在位置位于虚拟禁飞区内，则控制无人飞行器降落。

情况四、若无人飞行器处于飞行状态，且无人飞行器当前所在位置位于虚拟禁飞区外，则在无人飞行器当前所在位置与虚拟禁飞区靠近无人飞行器一侧边界之间的距离小于预设距离阈值的条件下，控制无人飞行器返航或者降落。其中，预设距离阈值可以根据经验值设定，例如：预设距离阈值为100米。

此种情况具体是指无人飞行器向虚拟禁飞区方向飞行的情况。此种情况下，虽然无人飞行器当前所在位置位于虚拟禁飞区外，但是无人飞行器向着虚拟禁飞区方向飞行时，其与虚拟禁飞区之间的距离越来越近，为了避免无人飞行器飞行到虚拟禁飞区内，需要控制无人飞行器返航或者降落。

本发明实施例中，由于虚拟禁飞区能够完全覆盖实际禁飞区，因此，基于虚拟禁飞区对无人飞行器的飞行进行控制时，以虚拟禁飞区大于实际禁飞区的区域作为缓冲，能够有效防止无人飞行器在实际禁飞区中飞行，避免产生安全事故。

与上述的方法实施例相对应，本发明实施例还提供一种虚拟禁飞区设置装置。

如图8所示，图8示出了本发明实施例提供的虚拟禁飞区设置装置的结构示意图。虚拟禁飞区设置装置可以包括：

获取模块801，用于获取实际禁飞区边界上多个点的位置数据。

中心点确定模块802，用于基于实际禁飞区边界上多个点的位置数据，确定实际禁飞区的中心点以及中心点的位置数据。

计算模块803，用于根据实际禁飞区边界上多个点的位置数据以及实际禁飞区中心点的位置数据，计算实际禁飞区边界上多个点中的每个点与中心点之间的直线距离，得到多个距离值，并在多个距离值中确定最大距离值。

处理模块804，用于以大于或等于最大距离值的第一目标值为半径，以实际禁飞区的中心点为顶点，生成多个正多边形区域，正多边形区域的数目被设置为使得多个正多边形区域完全覆盖实际禁飞区，将多个正多边形区域确定为虚拟禁飞区；或者以大于或等于最大距离值的第二目标值为半径，以实际禁飞区的中心点为圆心，生成圆形区域，将圆形区域确定为虚拟禁飞区。

采用本发明实施例的方式生成的虚拟禁飞区的边界，与现有技术中不规则多边形或不规则曲边形的禁飞区边界相比，边界更加容易检测，从而降低了边界检测难度及检测误差。

可选的，正多边形区域的数目被设置为使得多个正多边形区域完全覆盖实际禁飞区时，处理模块804，具体用于：正多边形区域的数目被设置为使得多个正多边形区域在实际禁飞区的中心点处无缝拼接；或者正多边形区域的数目被设置为使得多个正多边形区域中的至少一个正多边形区域与其它正多边形区域重叠。

本发明实施例还提供一种基于虚拟禁飞区的飞行控制装置。

如图9所示，图9示出了本发明实施例提供的基于虚拟禁飞区的飞行控制装置的结构示意图。基于虚拟禁飞区的飞行控制装置可以包括：

定位模块901，用于确定无人飞行器当前所在位置的位置数据。

禁飞区边界确定模块902，用于确定虚拟禁飞区边界上多个点的位置数据。

位置关系确定模块903，用于基于无人飞行器当前所在位置的位置数据以及虚拟禁飞区边界上多个点的位置数据，确定无人飞行器当前所在位置与虚拟禁飞区之间的位置关系。

控制模块904，用于根据无人飞行器的飞行状态、以及无人飞行器当前所在位置与虚拟禁飞区之间的位置关系，控制无人飞行器的飞行。

本发明实施例中，由于虚拟禁飞区能够完全覆盖实际禁飞区，因此，基于虚拟禁飞区对无人飞行器的飞行进行控制时，以虚拟禁飞区大于实际禁飞区的区域作为缓冲，能够有效防止无人飞行器在实际禁飞区中飞行，避免产生安全事故。

可选的，在根据无人飞行器的飞行状态、以及无人飞行器当前所在位置与虚拟禁飞区之间的位置关系，控制无人飞行器的飞行时，控制模块904，具体用于：若无人飞行器处于未起飞状态，且无人飞行器当前所在位置位于虚拟禁飞区内，则禁止无人飞行器起飞；若无人飞行器处于未起飞状态，且无人飞行器当前所在位置位于虚拟禁飞区外，则向无人飞行器操作员发送提示信息。

可选的，在根据无人飞行器的飞行状态、以及无人飞行器当前所在位置与虚拟禁飞区之间的位置关系，控制无人飞行器的飞行时，控制模块904，具体用于：若无人飞行器处于飞行状态，且无人飞行器当前所在位置位于虚拟禁飞区内，则控制无人飞行器降落；若无人飞行器处于飞行状态，且无人飞行器当前所在位置位于虚拟禁飞区外，则在无人飞行器当前所在位置与虚拟禁飞区靠近无人飞行器一侧边界之间的距离小于预设距离阈值的条件下，控制无人飞行器返航或者降落。

另外，本发明实施例还提供一种无人飞行器。该无人飞行器中包括上述实施例中的任意一种基于虚拟禁飞区的飞行控制装置。

需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或***。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的***、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种虚拟禁飞区设置方法，其特征在于，包括：

获取实际禁飞区边界上多个点的位置数据；

基于所述实际禁飞区边界上多个点的位置数据，确定所述实际禁飞区的中心点以及所述中心点的位置数据；

根据所述实际禁飞区边界上多个点的位置数据以及所述实际禁飞区中心点的位置数据，计算所述实际禁飞区边界上多个点中的每个点与所述中心点之间的直线距离，得到多个距离值，并在所述多个距离值中确定最大距离值；

以大于或等于所述最大距离值的第一目标值为半径，以所述中心点为顶点，生成多个正多边形区域，所述正多边形区域的数目被设置为使得所述多个正多边形区域完全覆盖所述实际禁飞区，将所述多个正多边形区域确定为所述虚拟禁飞区；

或者以大于或等于所述最大距离值的第二目标值为半径，以所述中心点为圆心，生成圆形区域，将所述圆形区域确定为所述虚拟禁飞区。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述正多边形区域的数目被设置为使得所述多个正多边形区域完全覆盖所述实际禁飞区，包括：

所述正多边形区域的数目被设置为使得所述多个正多边形区域在所述中心点处无缝拼接；或者

所述正多边形区域的数目被设置为使得所述多个正多边形区域中的至少一个正多边形区域与其它正多边形区域重叠。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述正多边形包括圆形。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述位置数据以世界大地坐标系WGS-84坐标形式表示。

5.一种基于虚拟禁飞区的飞行控制方法，其特征在于，所述虚拟禁飞区采用如权1-4中任一项所述的方法设置，该飞行控制方法包括：

确定无人飞行器当前所在位置的位置数据；

确定所述虚拟禁飞区边界上多个点的位置数据；

基于所述无人飞行器当前所在位置的位置数据以及所述虚拟禁飞区边界上多个点的位置数据，确定所述无人飞行器当前所在位置与所述虚拟禁飞区之间的位置关系；

根据所述无人飞行器的飞行状态、以及所述无人飞行器当前所在位置与所述虚拟禁飞区之间的位置关系，控制所述无人飞行器的飞行；

所述虚拟禁飞区是根据实际禁飞区确定的，并覆盖所述实际禁飞区的区域。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述无人飞行器的飞行状态、以及所述无人飞行器当前所在位置与所述虚拟禁飞区之间的位置关系，控制所述无人飞行器的飞行，包括：

若所述无人飞行器处于未起飞状态，且所述无人飞行器当前所在位置位于所述虚拟禁飞区内，则禁止所述无人飞行器起飞；

若所述无人飞行器处于未起飞状态，且所述无人飞行器当前所在位置位于所述虚拟禁飞区外，则向所述无人飞行器的操作员发送提示信息。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述无人飞行器的飞行状态、以及所述无人飞行器当前所在位置与所述虚拟禁飞区之间的位置关系，控制所述无人飞行器的飞行，还包括：

若所述无人飞行器处于飞行状态，且所述无人飞行器当前所在位置位于所述虚拟禁飞区内，则控制所述无人飞行器降落；

若所述无人飞行器处于飞行状态，且所述无人飞行器当前所在位置位于所述虚拟禁飞区外，则在所述无人飞行器当前所在位置与所述虚拟禁飞区靠近所述无人飞行器一侧边界之间的距离小于预设距离阈值的条件下，控制所述无人飞行器返航或者降落。

8.一种虚拟禁飞区设置装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取实际禁飞区边界上多个点的位置数据；

中心点确定模块，用于基于所述实际禁飞区边界上多个点的位置数据，确定所述实际禁飞区的中心点以及所述中心点的位置数据；

计算模块，用于根据所述实际禁飞区边界上多个点的位置数据以及所述实际禁飞区中心点的位置数据，计算所述实际禁飞区边界上多个点中的每个点与所述中心点之间的直线距离，得到多个距离值，并在所述多个距离值中确定最大距离值；

处理模块，用于以大于或等于所述最大距离值的第一目标值为半径，以所述中心点为顶点，生成多个正多边形区域，所述正多边形区域的数目被设置为使得所述多个正多边形区域完全覆盖所述实际禁飞区，将所述多个正多边形区域确定为所述虚拟禁飞区；

或者以大于或等于所述最大距离值的第二目标值为半径，以所述中心点为圆心，生成圆形区域，将所述圆形区域确定为所述虚拟禁飞区。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述正多边形区域的数目被设置为使得所述多个正多边形区域完全覆盖所述实际禁飞区时，所述处理模块，具体用于：

所述正多边形区域的数目被设置为使得所述多个正多边形区域在所述中心点处无缝拼接；或者

所述正多边形区域的数目被设置为使得所述多个正多边形区域中的至少一个正多边形区域与其它正多边形区域重叠。

10.一种基于虚拟禁飞区的飞行控制装置，其特征在于，所述虚拟禁飞区采用如权1-4中任一项所述的方法设置，所述装置包括：

定位模块，用于确定无人飞行器当前所在位置的位置数据；

禁飞区边界确定模块，用于确定所述虚拟禁飞区边界上多个点的位置数据；

位置关系确定模块，用于基于所述无人飞行器当前所在位置的位置数据以及所述虚拟禁飞区边界上多个点的位置数据，确定所述无人飞行器当前所在位置与所述虚拟禁飞区之间的位置关系；

控制模块，用于根据所述无人飞行器的飞行状态、以及所述无人飞行器当前所在位置与所述虚拟禁飞区之间的位置关系，控制所述无人飞行器的飞行；

所述虚拟禁飞区是根据实际禁飞区确定的，并覆盖所述实际禁飞区的区域。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，在根据所述无人飞行器的飞行状态、以及所述无人飞行器当前所在位置与所述虚拟禁飞区之间的位置关系，控制所述无人飞行器的飞行时，所述控制模块，具体用于：

若所述无人飞行器处于未起飞状态，且所述无人飞行器当前所在位置位于所述虚拟禁飞区内，则禁止所述无人飞行器起飞；

若所述无人飞行器处于未起飞状态，且所述无人飞行器当前所在位置位于所述虚拟禁飞区外，则向所述无人飞行器的操作员发送提示信息。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，在根据所述无人飞行器的飞行状态、以及所述无人飞行器当前所在位置与所述虚拟禁飞区之间的位置关系，控制所述无人飞行器的飞行时，所述控制模块，具体用于：

若所述无人飞行器处于飞行状态，且所述无人飞行器当前所在位置位于所述虚拟禁飞区内，则控制所述无人飞行器降落；

若所述无人飞行器处于飞行状态，且所述无人飞行器当前所在位置位于所述虚拟禁飞区外，则在所述无人飞行器当前所在位置与所述虚拟禁飞区靠近所述无人飞行器一侧边界之间的距离小于预设距离阈值的条件下，控制所述无人飞行器返航或者降落。

13.一种无人飞行器，其特征在于，所述无人飞行器包括如权利要求10-12中任一项所述的飞行控制装置。

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