CN113359862A - 一种无人机进入封闭环境的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种无人机进入封闭环境的控制方法及装置，该方法对无人机在封闭环境外部时的位置进行定位，得到室外位置，并从三维立体模型中检测出多个入口位置，从多个入口位置中选择一个，作为目标入口位置，规划无人机从室外位置到目标入口位置的第一运动航线，并控制无人机按照第一运动航线飞行，实现引导无人机从封闭环境外部向封闭环境内部运动，在无人机飞行至交互区域内时，至少基于视觉定位方法，对无人机的位置进行定位，实现从定位方式切换，保证无人机在封闭环境内的准确定位，在此基础上，基于无人机的位置，控制无人机通过目标入口位置对应的目标入口，进入封闭环境，实现无人机准确的进入封闭环境。

Description

一种无人机进入封闭环境的控制方法及装置

技术领域

本申请涉及无人机技术领域，特别涉及一种无人机进入封闭环境的控制方法及装置。

背景技术

无人机不仅机动灵活、反应快速、操作要求低，还能通过搭载多类传感器实现影像实时传输、地形地貌测绘等功能，能够代替人进入一些危险的地方，实时汇报现场状况，并根据所采集到的图像信息绘制现场地图方便进行下一步工作，因此，目前，无人机在地图测绘、地质勘测、灾害监控、巡检等空旷环境下得到广泛应用。

但是，无人机在实际的封闭环境(如，建筑物内、管廊、地下通道)下的应用却不常见，其中，在实际的封闭环境下应用无人机的前提是无人机进入封闭环境。而，如何进入封闭环境成为问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种无人机进入封闭环境的控制方法及装置，以达到无人机准确的进入封闭环境的目的，技术方案如下：

一种无人机进入封闭环境的控制方法，包括：

基于卫星定位方法，对无人机在封闭环境外部时的位置进行定位，得到室外位置；

从针对所述封闭环境内部构建的三维立体模型中检测出多个入口，从多个所述入口中选择一个，作为目标入口；

规划所述无人机从所述室外位置到所述目标入口的位置的第一运动航线，并控制所述无人机按照所述第一运动航线飞行；

在所述无人机飞行至至少包含所述目标入口的位置所处的区域的交互区域内时，至少基于视觉定位方法，对所述无人机的位置进行定位，并基于所述无人机的位置，控制所述无人机通过所述目标入口，进入所述封闭环境。

可选的，所述从多个所述入口中选择一个，作为目标入口，包括：

识别各个所述入口的尺寸，将多个所述入口中尺寸最大的入口，作为目标入口。

可选的，所述基于所述无人机的位置，控制所述无人机通过所述目标入口，进入所述封闭环境，包括：

利用避障传感器发射激光束，检测所述目标入口的遮挡情况，得到检测结果；

基于所述检测结果及所述无人机的位置，控制所述无人机通过所述目标入口，进入所述封闭环境。

可选的，所述基于所述检测结果及所述无人机的位置，控制所述无人机通过所述目标入口，进入所述封闭环境，包括：

若所述检测结果为所述目标入口无遮挡，则利用所述避障传感器持续扫描所述目标入口，基于扫描的结果控制所述无人机从所述目标入口的中心位置通过所述目标入口。

可选的，所述基于所述检测结果及所述无人机的位置，控制所述无人机通过所述目标入口，进入所述封闭环境，包括：

若所述检测结果为所述目标入口的部分被遮挡，则利用所述避障传感器扫描所述目标入口，确定所述目标入口未遮挡部分的大小，并基于所述目标入口未遮挡部分的大小，判断所述无人机是否能从所述目标入口未遮挡部分通过；

若能通过，则规划从所述无人机的位置到所述目标入口未遮挡部分的第二运动航线，控制所述无人机按照所述第二运动航线，通过所述目标入口。

可选的，所述基于所述检测结果及所述无人机的位置，控制所述无人机通过所述目标入口，进入所述封闭环境，包括：

若所述检测结果为所述目标入口全部被遮挡，则输出通过入口失败信息，并返回执行所述从多个所述入口中选择一个，作为目标入口的步骤。

可选的，所述输出通过入口失败信息之前，还包括：

分析所述目标入口的遮挡对象的材质；

判断所述材质是否表征所述目标入口的遮挡对象能在所述无人机的气流作用下移动；

若所述材质表征所述目标入口的遮挡对象能在所述无人机的气流作用下移动，则在所述无人机接近所述目标入口时，利用所述避障传感器发射激光束，识别所述目标入口的遮挡对象在所述无人机的气流作用下所形成的入口的大小；

基于识别出的入口的大小，判断是否允许从所述目标入口的遮挡对象在所述无人机的气流作用下所形成的入口通过；

若允许从所述目标入口的遮挡对象在所述无人机的气流作用下所形成的入口通过，则从所述目标入口的遮挡对象在所述无人机的气流作用下所形成的入口通过；

若不允许从所述目标入口的遮挡对象在所述无人机的气流作用下所形成的入口通过，则输出通过入口失败信息；

若所述材质表征所述目标入口的遮挡对象不能在所述无人机的气流作用下移动，则输出通过入口失败信息。

可选的，所述方法还包括：

若所述材质为易被破坏的材质，则利用破障设备，破除所述目标入口的遮挡对象，在破除所述目标入口的遮挡对象后，控制所述无人机从通过所述目标入口。

可选的，所述方法还包括：

规划无人机在封闭环境的外部环境下的探测航线，并控制所述无人机按照所述探测航线对封闭环境的外部进行检查。

可选的，所述控制所述无人机按照所述探测航线对封闭环境的外部进行检查，包括：

利用避障传感器发射激光束，若接收到所述激光束的返回值，则获取所述无人机的位置及速度；

基于所述无人机的位置、速度及所述激光束的返回值，解算障碍物的坐标信息；

基于所述障碍物的坐标信息，调整所述无人机偏离所述探测航线，并在躲避过所述障碍物后，控制所述无人机返回所述探测航线对封闭环境的外部进行检查。

一种无人机进入封闭环境的控制装置，包括：

卫星定位模块，用于基于卫星定位方法，对无人机在封闭环境外部时的位置进行定位，得到室外位置；

入口检测模块，用于从针对所述封闭环境内部构建的三维立体模型中检测出多个入口，从多个所述入口中选择一个，作为目标入口；

第一航线规划模块，用于规划所述无人机从所述室外位置到所述目标入口的位置的第一运动航线；

第一控制模块，用于控制所述无人机按照所述第一运动航线飞行；

视觉定位模块，用于在所述无人机飞行至至少包含所述目标入口位置所处的区域的交互区域内时，至少基于视觉定位方法，对所述无人机的位置进行定位；

第二控制模块，用于基于所述无人机的位置，控制所述无人机通过所述目标入口，进入所述封闭环境。

一种无人机集群***，包括：至少一个定位无人机、多个作业无人机，所述定位无人机和所述作业无人机均包括如权利要求11所述的无人机进入封闭环境的控制装置；

所述定位无人机，用于：

基于卫星定位方法，对多个所述作业无人机在封闭环境外部时的位置进行定位，得到室外位置；及，

从针对所述封闭环境内部构建的三维立体模型中检测出多个入口，从多个所述入口中选择一个，作为目标入口；

各个所述作业无人机，分别用于：

规划其从所述室外位置到所述目标入口的位置的第一运动航线，并按照所述第一运动航线飞行；及，

在所述其飞行至至少包含所述目标入口的位置所处的区域的交互区域内时，至少基于视觉定位方法，对其位置进行定位，并基于其位置，通过所述目标入口，进入所述封闭环境。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

在本申请中，基于卫星定位方法，对无人机在封闭环境外部时的位置进行定位，得到室外位置，并从三维立体模型中检测出多个入口位置，从多个所述入口位置中选择一个，作为目标入口位置，规划所述无人机从室外位置到所述目标入口位置的第一运动航线，并控制所述无人机按照所述第一运动航线飞行，实现引导无人机从封闭环境外部向封闭环境内部运动，在所述无人机飞行至交互区域内时，至少基于视觉定位方法，对所述无人机的位置进行定位，实现从定位方式切换，保证无人机在封闭环境内的准确定位，在此基础上，基于所述无人机的位置，控制所述无人机通过所述目标入口位置对应的目标入口，进入所述封闭环境，实现无人机准确的进入封闭环境。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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是本申请实施例1提供的一种无人机进入封闭环境的控制方法的流程示意图；

图2是本申请实施例2提供的一种无人机进入封闭环境的控制方法的流程示意图；

图3是本申请实施例3提供的一种无人机进入封闭环境的控制方法的流程示意图；

图4是本申请实施例4提供的一种无人机进入封闭环境的控制方法的流程示意图；

图5是本申请实施例5提供的一种无人机进入封闭环境的控制方法的流程示意图；

图6是本申请提供的一种无人机进入封闭环境的控制装置的逻辑结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1，为本申请实施例1提供的一种无人机进入封闭环境的控制方法的流程示意图，如图1所示，该方法可以包括但并不局限于以下步骤：

步骤S11、基于卫星定位方法，对无人机在封闭环境外部时的位置进行定位，得到室外位置。

本实施例中，可以由无人机中的卫星定位模块，基于卫星定位方法，对无人机在封闭环境外部时的位置进行定位。

步骤S12、针对所述封闭环境内部构建的三维立体模型中检测出多个入口，从多个所述入口中选择一个，作为目标入口。

本实施例中，可以基于所述封闭环境的内部结构图，构建所述封闭环境内部的三维立体模型。

本实施例中，封闭环境的内部结构图可以预先置入无人机中，在需要时，由无人机的密集模型构建模块获取内部存储的封闭环境的内部结构图即可。

当然，也可以在需要时，由无人机的密集模型构建模块从外部实时获取封闭环境的内部结构图。

密集模型构建模块在获取到封闭环境的内部结构图后，基于封闭环境的内部结构图，构建封闭环境内部的三维立体模型。

其中，密集模型构建模块构建的封闭环境内部的三维立体模型，可以用于对未知的情况进行侦查，识别出在危急情况下新增的设备、中大型物体和生命体，及对现有的内部结构图和真实场景进行模拟、补充和重构。

在构建三维立体模型的基础上，可以从三维立体模型中检测出多个入口，从多个所述入口中选择一个，作为目标入口。

本实施例中，多个入口可以包括但不局限于：门、窗、坍塌墙壁缺口、洞口、天井、排风口、竖井和烟道。

在检测出多个入口后，可以在三维立体模型中标记出各个入口的位置，便于基于三维立体模型中的入口的位置，规划航线。

本实施例中，从多个所述入口中选择一个，作为目标入口，可以包括但不局限于：

识别各个所述入口的尺寸，将多个所述入口中尺寸最大的入口，作为目标入口。

具体可以由避障传感器发射激光束，通过激光束的返回值，识别各个入口的尺寸。

从多个所述入口中选择一个能满足多个所述无人机同时通过的入口，作为目标入口，可以实现多个无人机批量进入封闭环境，进行救援或侦察等活动，提高救援或侦察的效率。

其中，在所述无人机有多个的情况下，若多个无人机中包含不同大小的无人机，则可以从多个所述入口中分别选择能满足各个无人机集群通过的入口，作为目标入口，不同无人机集群中无人机的大小具有差异。

步骤S13、规划所述无人机从所述室外位置到所述目标入口位置的第一运动航线，并控制所述无人机按照所述第一运动航线飞行。

步骤S14、在所述无人机飞行至至少包含所述目标入口位置所处的区域的交互区域内时，至少基于视觉定位方法，对所述无人机的位置进行定位。

本实施例中，在所述无人机飞行至至少包含所述目标入口位置所处的区域的交互区域内时，至少基于视觉定位方法，对所述无人机的位置进行定位，可以包括：

在所述无人机飞行至至少包含所述目标入口位置所处的区域的交互区域时，卫星定位和视觉定位方法均起作用，但是随着无人机向封闭环境内飞行，GPS信号的强度开始减弱，因此，可以将视觉定位方法代替卫星定位方法，对无人机的位置进行定位。在将视觉定位方法代替卫星定位方法时，以卫星定位方法定位的位置为基准，重新开始定位，记录切换到室内视觉定位后的无人机位置偏移量，将偏移量叠加到代替之前基于卫星定位方法定位的位置上，得到无人机实时的位置信息，从而封闭环境外部和内部形成统一的坐标系。其中，封闭环境外部和内部形成统一的坐标系，实现无人机在封闭环境外部和内部飞行时的定位位置管理方式的统一，方便对飞机航线进行规划。

步骤S15、基于所述无人机的位置，控制所述无人机通过所述目标入口，进入所述封闭环境。

在本申请中，基于卫星定位方法，对无人机在封闭环境外部时的位置进行定位，得到室外位置，并基于所述封闭环境的内部结构图，构建所述封闭环境内部的三维立体模型，并从所述三维立体模型中检测出多个入口位置，从多个所述入口位置中选择一个，作为目标入口位置，规划所述无人机从室外位置到所述目标入口位置的第一运动航线，并控制所述无人机按照所述第一运动航线飞行，实现引导无人机从封闭环境外部向封闭环境内部运动，在所述无人机飞行至交互区域内时，至少基于视觉定位方法，对所述无人机的位置进行定位，实现从定位方式切换，保证无人机在封闭环境内的准确定位，在此基础上，基于所述无人机的位置，控制所述无人机通过所述目标入口位置对应的目标入口，进入所述封闭环境，实现无人机准确的进入封闭环境。

作为本申请另一可选实施例，参照图2，为本申请提供的一种无人机进入封闭环境的控制方法实施例2的流程图，本实施例主要是对上述实施例1描述的无人机进入封闭环境的控制方法的细化方案，如图2所示，该方法可以包括但并不局限于以下步骤：

步骤S21、基于卫星定位方法，对无人机在封闭环境外部时的位置进行定位，得到室外位置。

步骤S22、从针对所述封闭环境内部构建的三维立体模型中检测出多个入口，从多个所述入口中选择一个，作为目标入口。

步骤S23、规划所述无人机从所述室外位置到所述目标入口的位置的第一运动航线，并控制所述无人机按照所述第一运动航线飞行。

步骤S24、在所述无人机飞行至至少包含所述目标入口位置所处的区域的交互区域内时，至少基于视觉定位方法，对所述无人机的位置进行定位。

步骤S21-S24的详细过程可以参见实施例1中步骤S11-S14的相关介绍，在此不再赘述。

步骤S25、利用避障传感器发射激光束，检测所述目标入口的遮挡情况，得到检测结果。

步骤S26、基于所述检测结果及所述无人机的位置，控制所述无人机通过所述目标入口，进入所述封闭环境。

本实施例中，基于所述检测结果及所述无人机的位置，控制所述无人机通过所述目标入口，进入所述封闭环境，可以包括：

S2601、若所述检测结果为所述目标入口无遮挡，则利用所述避障传感器持续扫描所述目标入口，基于扫描的结果控制所述无人机从所述目标入口的中心位置通过所述目标入口。

需要说明的是，在无人机距离目标入口过近时，在视觉镜头里目标入口被放大，导致视觉镜头难以识别到目标入口的轮廓，视觉定位模块会丢失入口目标，为了解决上述问题，本实施例中，利用避障传感器的激光束持续扫描目标入口，扫描得到目标入口的纵截面轮廓及尺寸。

基于扫描的结果控制无人机从目标入口的中心位置通过所述目标入口，可以理解为：基于扫描得到的目标入口的纵截面轮廓及尺寸，控制无人机从目标入口的纵截面轮廓的中心位置通过目标入口。

通过目标入口，可以理解为：保持稳定向前飞的状态通过目标入口；或，以滚转飞行的状态通过目标入口。

基于所述检测结果及所述无人机的位置，控制所述无人机通过所述目标入口，进入所述封闭环境，也可以包括：

S2602、若所述检测结果为所述目标入口的部分被遮挡，则利用所述避障传感器扫描所述目标入口，确定所述目标入口未遮挡部分的大小，并基于所述目标入口未遮挡部分的大小，判断所述无人机是否能从所述目标入口未遮挡部分通过；

若能通过，则执行步骤S2603。

步骤S2603、规划从所述无人机的位置到所述目标入口未遮挡部分的第二运动航线，控制所述无人机按照所述第二运动航线，通过所述目标入口。

控制所述无人机按照所述第二运动航线，通过所述目标入口，可以包括：

若无人机的类型为陆空两栖，则将无人机由飞行状态切换为行走状态，并控制无人机以行走状态按照第二运动航线，通过目标入口。

基于所述检测结果及所述无人机的位置，控制所述无人机通过所述目标入口，进入所述封闭环境，也可以包括：

S2604、若所述检测结果为所述目标入口全部被遮挡，则输出通过入口失败信息，并返回执行步骤S22中从多个所述入口中选择一个，作为目标入口的步骤。

在目标入口全部被遮挡的情况下，返回执行从多个所述入口中选择一个，作为目标入口的步骤，实现不断寻找无人机能通过的入口，提高无人机进入封闭环境的可靠性。

作为本申请另一可选实施例，参照图3，为本申请提供的一种无人机进入封闭环境的控制方法实施例3的流程图，本实施例主要是对上述实施例2描述的无人机进入封闭环境的控制方法的扩展方案，如图3所示，该方法可以包括但并不局限于以下步骤：

步骤S31、基于卫星定位方法，对无人机在封闭环境外部时的位置进行定位，得到室外位置。

步骤S32、从针对所述封闭环境内部构建的三维立体模型中检测出多个入口，从多个所述入口中选择一个，作为目标入口。

步骤S33、规划所述无人机从所述室外位置到所述目标入口的位置的第一运动航线，并控制所述无人机按照所述第一运动航线飞行。

步骤S34、在所述无人机飞行至至少包含所述目标入口位置所处的区域的交互区域内时，至少基于视觉定位方法，对所述无人机的位置进行定位。

步骤S35、利用避障传感器发射激光束，检测所述目标入口的遮挡情况，得到检测结果。

步骤S31-S35的详细过程可以参见实施例2中步骤S21-S25的相关介绍，在此不再赘述。

步骤S36、若所述检测结果为所述目标入口无遮挡，则利用所述避障传感器持续扫描所述目标入口，基于扫描的结果控制所述无人机从所述目标入口的中心位置通过所述目标入口。

步骤S37、若所述检测结果为所述目标入口的部分被遮挡，则利用所述避障传感器扫描所述目标入口，确定所述目标入口未遮挡部分的大小，并基于所述目标入口未遮挡部分的大小，判断所述无人机是否能从所述目标入口未遮挡部分通过。

若能通过，则执行步骤S38。

步骤S38、规划从所述无人机的位置到所述目标入口未遮挡部分的第二运动航线，控制所述无人机按照所述第二运动航线，通过所述目标入口。

步骤S31-S38的详细过程可以参见实施例2中步骤S2601-S2603的相关介绍，在此不再赘述。

步骤S39、若所述检测结果为所述目标入口全部被遮挡，则分析所述目标入口的遮挡对象的材质。

步骤S310、判断所述材质是否为在所述无人机的气流作用下能使所述目标入口的遮挡对象移动的材质。

本实施例中，在所述无人机的气流作用下能使所述目标入口的遮挡对象移动的材质，可以包括但不局限于：软质布料、通过软线连接的木条或塑料条。

若是，则执行步骤S311；若否，则执行步骤S314。

步骤S311、在所述无人机接近所述目标入口时，利用所述避障传感器发射激光束，识别所述目标入口的遮挡对象在所述无人机的气流作用下所形成的入口的大小。

步骤S312、基于识别出的入口的大小，判断是否允许从所述目标入口的遮挡对象在所述无人机的气流作用下所形成的入口通过。

若允许，则执行步骤S313；若不允许，则执行步骤S314。

步骤S313、从所述目标入口的遮挡对象在所述无人机的气流作用下所形成的入口通过。

步骤S314、输出通过入口失败信息，并返回执行步骤S32中从多个所述入口中选择一个，作为目标入口的步骤。

本实施例中，在若所述检测结果为所述目标入口全部被遮挡的情况下，通过分析目标入口的遮挡对象的材质，在材质为在所述无人机的气流作用下能使遮挡对象移动的材质时，控制无人机继续向目标入口移动，通过气流作用形成动态入口，缩短进入封闭环境的时长，提高进入封闭环境的效率。

作为本申请另一可选实施例，参照图4，为本申请提供的一种无人机进入封闭环境的控制方法实施例4的流程图，本实施例主要是对上述实施例3描述的无人机进入封闭环境的控制方法的扩展方案，如图4所示，该方法可以包括但并不局限于以下步骤：

步骤S41、基于卫星定位方法，对无人机在封闭环境外部时的位置进行定位，得到室外位置。

步骤S42、从针对所述封闭环境内部构建的三维立体模型中检测出多个入口，从多个所述入口中选择一个，作为目标入口。

步骤S43、规划所述无人机从所述室外位置到所述目标入口的位置的第一运动航线，并控制所述无人机按照所述第一运动航线飞行。

步骤S44、在所述无人机飞行至至少包含所述目标入口位置所处的区域的交互区域内时，至少基于视觉定位方法，对所述无人机的位置进行定位。

步骤S45、利用避障传感器发射激光束，检测所述目标入口的遮挡情况，得到检测结果。

步骤S46、若所述检测结果为所述目标入口无遮挡，则利用所述避障传感器持续扫描所述目标入口，基于扫描的结果控制所述无人机从所述目标入口的中心位置通过所述目标入口。

步骤S47、若所述检测结果为所述目标入口的部分被遮挡，则利用所述避障传感器扫描所述目标入口，确定所述目标入口未遮挡部分的大小，并基于所述目标入口未遮挡部分的大小，判断所述无人机是否能从所述目标入口未遮挡部分通过。

若能通过，则执行步骤S48。

步骤S48、规划从所述无人机的位置到所述目标入口未遮挡部分的第二运动航线，控制所述无人机按照所述第二运动航线，通过所述目标入口。

步骤S49、若所述检测结果为所述目标入口全部被遮挡，则分析所述目标入口的遮挡对象的材质。

步骤S410、判断所述材质是否为在所述无人机的气流作用下能使所述目标入口的遮挡对象移动的材质。

本实施例中，在所述无人机的气流作用下能使所述目标入口的遮挡对象移动的材质，可以包括但不局限于：软质布料、通过软线连接的木条或塑料条。

若是，则执行步骤S411；若否，则执行步骤S414。

步骤S411、在所述无人机接近所述目标入口时，利用所述避障传感器发射激光束，识别所述目标入口的遮挡对象在所述无人机的气流作用下所形成的入口的大小。

步骤S412、基于识别出的入口的大小，判断是否允许从所述目标入口的遮挡对象在所述无人机的气流作用下所形成的入口通过。

若允许，则执行步骤S413；若不允许，则执行步骤S414。

步骤S413、从所述目标入口的遮挡对象在所述无人机的气流作用下所形成的入口通过。

步骤S414、输出通过入口失败信息，并返回执行步骤S42中从多个所述入口中选择一个，作为目标入口的步骤。

步骤S415、若所述材质为易被破坏的材质，则利用破障设备，破除所述目标入口的遮挡对象，在破除所述目标入口的遮挡对象后，控制所述无人机通过所述目标入口。

本实施例中，易被破坏的材质，可以包括但不局限于：玻璃或塑料纸。

本实施例中，破障设备可以为安装在所述无人机上，由所述无人机的破障设备，破除目标入口的遮挡对象。

当然，破障设备也可以是安装在先锋机上的设备，在需要破除障碍时，由先锋机的破障设备，破除所述目标入口的遮挡对象，在先锋机破除遮挡对象后，控制无人机通过所述目标入口。

由先锋机的破障设备，破除所述目标入口的遮挡对象，则允许无人机不具备破障功能，减轻无人机的整机重量，保证无人机处于较高的飞行速度及较长的飞行里程。

作为本申请另一可选实施例，参照图5，为本申请提供的一种无人机进入封闭环境的控制方法实施例5的流程图，本实施例主要是对上述实施例1描述的无人机进入封闭环境的控制方法的扩展方案，如图5所示，该方法可以包括但并不局限于以下步骤：

步骤S51、基于卫星定位方法，对无人机在封闭环境外部时的位置进行定位，得到室外位置。

步骤S51的详细过程可以参见实施例1中步骤S11的相关介绍，在此不再赘述。

步骤S52、规划无人机在封闭环境的外部环境下的探测航线，并控制所述无人机按照所述探测航线对封闭环境的外部进行检查。

本实施例中，可以基于无人机的室外位置及封闭环境的坐标信息，规划出以无人机起飞点为起始点，以封闭环境的中心为圆心的定点环绕探测航线。

在规划处探测航线之后，控制无人机按照探测航线对封闭环境的外部进行检查。

本实施例中，所述控制所述无人机按照所述探测航线对封闭环境的外部进行检查，可以包括：

S521、利用避障传感器发射激光束，若接收到所述激光束的返回值，则获取所述无人机的位置及速度。

S522、基于所述无人机的位置、速度及所述激光束的返回值，解算障碍物的坐标信息。

S523、基于所述障碍物的坐标信息，调整所述无人机偏离所述探测航线，并在躲避过所述障碍物后，控制所述无人机返回所述探测航线对封闭环境的外部进行检查。

本实施例中，在控制所述无人机按照所述探测航线对封闭环境的外部进行检查过程中，通过对障碍物进行检测，并躲避障碍物，保证无人机飞行的安全性。

步骤S53、从针对所述封闭环境内部构建的三维立体模型中检测出多个入口，从多个所述入口中选择一个，作为目标入口。

步骤S54、规划所述无人机从所述室外位置到所述目标入口的位置的第一运动航线，并控制所述无人机按照所述第一运动航线飞行。

步骤S55、在所述无人机飞行至至少包含所述目标入口位置所处的区域的交互区域内时，至少基于视觉定位方法，对所述无人机的位置进行定位。

步骤S56、基于所述无人机的位置，控制所述无人机通过所述目标入口，进入所述封闭环境。

步骤S53-S56的详细过程可以参见实施例1中步骤S12-S15的相关介绍，在此不再赘述。

接下来对本申请提供的无人机进入封闭环境的控制装置进行介绍，下文介绍的无人机进入封闭环境的控制装置与上文介绍的无人机进入封闭环境的控制方法可相互对应参照。

请参见图6，无人机进入封闭环境的控制装置包括：卫星定位模块100、入口检测模块200、第一航线规划模块300、第一控制模块400、视觉定位模块500和第二控制模块600。

卫星定位模块100，用于基于卫星定位方法，对无人机在封闭环境外部时的位置进行定位，得到室外位置。

入口检测模块200，用于从针对所述封闭环境内部构建的三维立体模型中检测出多个入口，从多个所述入口中选择一个，作为目标入口。

所述入口检测模块200，具体可以用于：

在所述无人机有多个的情况下，从多个所述入口中选择一个能满足多个所述无人机同时通过的入口，作为目标入口。

第一航线规划模块300，用于从多个所述入口中选择一个，作为目标入口，规划所述无人机从所述室外位置到所述目标入口的位置的第一运动航线。

第一控制模块400，用于控制所述无人机按照所述第一运动航线飞行。

视觉定位模块500，用于在所述无人机飞行至至少包含所述目标入口位置所处的区域的交互区域内时，至少基于视觉定位方法，对所述无人机的位置进行定位。

第二控制模块600，用于基于所述无人机的位置，控制所述无人机通过所述目标入口，进入所述封闭环境。

本实施例中，所述第一航线规划模块300，具体可以用于识别各个所述入口的尺寸，将多个所述入口中尺寸最大的入口，作为目标入口。

本实施例中，所述第二控制模块600，具体可以用于：

利用避障传感器发射激光束，检测所述目标入口的遮挡情况，得到检测结果；

基于所述检测结果及所述无人机的位置，控制所述无人机通过所述目标入口，进入所述封闭环境。

本实施例中，所述第二控制模块600，具体可以用于：

若所述检测结果为所述目标入口无遮挡，则利用所述避障传感器持续扫描所述目标入口，基于扫描的结果控制所述无人机从所述目标入口的中心位置通过所述目标入口；

或，若所述检测结果为所述目标入口的部分被遮挡，则利用所述避障传感器扫描所述目标入口，确定所述目标入口未遮挡部分的大小，并基于所述目标入口未遮挡部分的大小，判断所述无人机是否能从所述目标入口未遮挡部分通过；

若能通过，则规划从所述无人机的位置到所述目标入口未遮挡部分的第二运动航线，控制所述无人机按照所述第二运动航线，通过所述目标入口；

或，若所述检测结果为所述目标入口全部被遮挡，则输出通过入口失败信息，并返回执行所述入口检测模块200从多个所述入口中选择一个，作为目标入口。

本实施例中，所述第二控制模块600，还可以用于：

分析所述目标入口的遮挡对象的材质；

判断所述材质是否表征所述目标入口的遮挡对象能在所述无人机的气流作用下移动；

若所述材质表征所述目标入口的遮挡对象能在所述无人机的气流作用下移动，则在所述无人机接近所述目标入口时，利用所述避障传感器发射激光束，识别所述目标入口的遮挡对象在所述无人机的气流作用下所形成的入口的大小；

基于识别出的入口的大小，判断是否允许从所述目标入口的遮挡对象在所述无人机的气流作用下所形成的入口通过；

若允许从所述目标入口的遮挡对象在所述无人机的气流作用下所形成的入口通过，则从所述目标入口的遮挡对象在所述无人机的气流作用下所形成的入口通过；

若不允许从所述目标入口的遮挡对象在所述无人机的气流作用下所形成的入口通过，则输出通过入口失败信息；

若所述材质表征所述目标入口的遮挡对象不能在所述无人机的气流作用下移动，则输出通过入口失败信息。

本实施例中，所述第二控制模块600，还可以用于：

若所述材质为易被破坏的材质，则指示破障设备，破除所述目标入口的遮挡对象，在破除所述目标入口的遮挡对象后，控制所述无人机从通过所述目标入口。

本实施例中，所述装置还包括：

第三控制模块，用于规划无人机在封闭环境的外部环境下的探测航线，并控制所述无人机按照所述探测航线对封闭环境的外部进行检查。

本实施例中，所述第三控制模块，具体可以用于：

利用避障传感器发射激光束，若接收到所述激光束的返回值，则获取所述无人机的位置及速度；

基于所述无人机的位置、速度及所述激光束的返回值，解算障碍物的坐标信息；

基于所述障碍物的坐标信息，调整所述无人机偏离所述探测航线，并在躲避过所述障碍物后，控制所述无人机返回所述探测航线对封闭环境的外部进行检查。

在本申请的另一个实施例中，提供一种无人机集群***，包括：至少一个定位无人机、多个作业无人机，所述定位无人机和所述作业无人机均包括如上述实施例所介绍的无人机进入封闭环境的控制装置。其中，多个作业无人机的尺寸可以相同，也可以具有差异。

所述定位无人机，用于：

基于卫星定位方法，对多个所述作业无人机在封闭环境外部时的位置进行定位，得到室外位置；及，

从针对所述封闭环境内部构建的三维立体模型中检测出多个入口，从多个所述入口中选择一个，作为目标入口。

从针对所述封闭环境内部构建的三维立体模型中检测出多个入口，从多个所述入口中选择一个，作为目标入口，可以包括但不局限于：从针对所述封闭环境内部构建的三维立体模型中检测出多个入口，从多个所述入口中选择一个允许各个所述作业无人机分别通过的入口，作为目标入口。

需要说明的是，在多个无人机的尺寸具有差异的情况下，目标入口需要保证每个无人机均能通过。

当然，从针对所述封闭环境内部构建的三维立体模型中检测出多个入口，从多个所述入口中选择一个，作为目标入口，也可以包括：从针对所述封闭环境内部构建的三维立体模型中检测出多个入口，从多个所述入口中选择一个允许多个所述作业无人机同时通过的入口，作为目标入口。

各个所述作业无人机，分别用于：

规划其从所述室外位置到所述目标入口的位置的第一运动航线，并按照所述第一运动航线飞行；及，

在所述其飞行至至少包含所述目标入口的位置所处的区域的交互区域内时，至少基于视觉定位方法，对其位置进行定位，并基于其位置，通过所述目标入口，进入所述封闭环境。

本实施例中，可以由无人机集群***中定位无人机选择目标入口，无人机集群***中各个作业无人机均基于目标入口进入封闭环境即可，实现批量进入封闭环境，提高通行效率。

需要说明的是，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

最后，还需要说明的是，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“包括一个……”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。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请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存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、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3，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上对本申请所提供的一种无人机进入封闭环境的控制方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，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申请的限制。

Claims (12)

1.一种无人机进入封闭环境的控制方法，其特征在于，包括：

基于卫星定位方法，对无人机在封闭环境外部时的位置进行定位，得到室外位置；

从针对所述封闭环境内部构建的三维立体模型中检测出多个入口，从多个所述入口中选择一个，作为目标入口；

规划所述无人机从所述室外位置到所述目标入口的位置的第一运动航线，并控制所述无人机按照所述第一运动航线飞行；

在所述无人机飞行至至少包含所述目标入口的位置所处的区域的交互区域内时，至少基于视觉定位方法，对所述无人机的位置进行定位，并基于所述无人机的位置，控制所述无人机通过所述目标入口，进入所述封闭环境。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从多个所述入口中选择一个，作为目标入口，包括：

识别各个所述入口的尺寸，将多个所述入口中尺寸最大的入口，作为目标入口。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述无人机的位置，控制所述无人机通过所述目标入口，进入所述封闭环境，包括：

利用避障传感器发射激光束，检测所述目标入口的遮挡情况，得到检测结果；

基于所述检测结果及所述无人机的位置，控制所述无人机通过所述目标入口，进入所述封闭环境。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述检测结果及所述无人机的位置，控制所述无人机通过所述目标入口，进入所述封闭环境，包括：

若所述检测结果为所述目标入口无遮挡，则利用所述避障传感器持续扫描所述目标入口，基于扫描的结果控制所述无人机从所述目标入口的中心位置通过所述目标入口。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述检测结果及所述无人机的位置，控制所述无人机通过所述目标入口，进入所述封闭环境，包括：

若所述检测结果为所述目标入口的部分被遮挡，则利用所述避障传感器扫描所述目标入口，确定所述目标入口未遮挡部分的大小，并基于所述目标入口未遮挡部分的大小，判断所述无人机是否能从所述目标入口未遮挡部分通过；

若能通过，则规划从所述无人机的位置到所述目标入口未遮挡部分的第二运动航线，控制所述无人机按照所述第二运动航线，通过所述目标入口。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述检测结果及所述无人机的位置，控制所述无人机通过所述目标入口，进入所述封闭环境，包括：

若所述检测结果为所述目标入口全部被遮挡，则输出通过入口失败信息，并返回执行所述从多个所述入口中选择一个，作为目标入口的步骤。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述输出通过入口失败信息之前，还包括：

分析所述目标入口的遮挡对象的材质；

判断所述材质是否表征所述目标入口的遮挡对象能在所述无人机的气流作用下移动；

若所述材质表征所述目标入口的遮挡对象能在所述无人机的气流作用下移动，则在所述无人机接近所述目标入口时，利用所述避障传感器发射激光束，识别所述目标入口的遮挡对象在所述无人机的气流作用下所形成的入口的大小；

基于识别出的入口的大小，判断是否允许从所述目标入口的遮挡对象在所述无人机的气流作用下所形成的入口通过；

若允许从所述目标入口的遮挡对象在所述无人机的气流作用下所形成的入口通过，则从所述目标入口的遮挡对象在所述无人机的气流作用下所形成的入口通过；

若不允许从所述目标入口的遮挡对象在所述无人机的气流作用下所形成的入口通过，则输出通过入口失败信息；

若所述材质表征所述目标入口的遮挡对象不能在所述无人机的气流作用下移动，则输出通过入口失败信息。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述材质为易被破坏的材质，则利用破障设备，破除所述目标入口的遮挡对象，在破除所述目标入口的遮挡对象后，控制所述无人机从通过所述目标入口。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

规划无人机在封闭环境的外部环境下的探测航线，并控制所述无人机按照所述探测航线对封闭环境的外部进行检查。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述控制所述无人机按照所述探测航线对封闭环境的外部进行检查，包括：

利用避障传感器发射激光束，若接收到所述激光束的返回值，则获取所述无人机的位置及速度；

基于所述无人机的位置、速度及所述激光束的返回值，解算障碍物的坐标信息；

基于所述障碍物的坐标信息，调整所述无人机偏离所述探测航线，并在躲避过所述障碍物后，控制所述无人机返回所述探测航线对封闭环境的外部进行检查。

11.一种无人机进入封闭环境的控制装置，其特征在于，包括：

卫星定位模块，用于基于卫星定位方法，对无人机在封闭环境外部时的位置进行定位，得到室外位置；

入口检测模块，用于从针对所述封闭环境内部构建的三维立体模型中检测出多个入口，从多个所述入口中选择一个，作为目标入口；

第一航线规划模块，用于规划所述无人机从所述室外位置到所述目标入口的位置的第一运动航线；

第一控制模块，用于控制所述无人机按照所述第一运动航线飞行；

视觉定位模块，用于在所述无人机飞行至至少包含所述目标入口位置所处的区域的交互区域内时，至少基于视觉定位方法，对所述无人机的位置进行定位；

第二控制模块，用于基于所述无人机的位置，控制所述无人机通过所述目标入口，进入所述封闭环境。

12.一种无人机集群***，其特征在于，包括：至少一个定位无人机、多个作业无人机，所述定位无人机和所述作业无人机均包括如权利要求11所述的无人机进入封闭环境的控制装置；

所述定位无人机，用于：

基于卫星定位方法，对多个所述作业无人机在封闭环境外部时的位置进行定位，得到室外位置；及，

从针对所述封闭环境内部构建的三维立体模型中检测出多个入口，从多个所述入口中选择一个，作为目标入口；

各个所述作业无人机，分别用于：

规划其从所述室外位置到所述目标入口的位置的第一运动航线，并按照所述第一运动航线飞行；及，

在所述其飞行至至少包含所述目标入口的位置所处的区域的交互区域内时，至少基于视觉定位方法，对其位置进行定位，并基于其位置，通过所述目标入口，进入所述封闭环境。

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