CN117007065B - 一种用于平面型边坡贴壁飞行的无人机航线规划方法 - Google Patents

一种用于平面型边坡贴壁飞行的无人机航线规划方法 Download PDF

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CN117007065B CN202310641658.XA CN202310641658A CN117007065B CN 117007065 B CN117007065 B CN 117007065B CN 202310641658 A CN202310641658 A CN 202310641658A CN 117007065 B CN117007065 B CN 117007065B
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Abstract

本发明属于无人机导航技术领域，具体涉及一种用于平面型边坡贴壁飞行的无人机航线规划方法，包括，S1：确定航线平面、及该航线平面坐标点；S2：确定航点、并计算各航点坐标；S3：计算航线平面上法线向量的俯仰角、翻滚角、偏航角；S4：构建标准kml航线文件；S5：将标准kml航线文件导入无人机中，实现无人机贴壁飞行。通过对待测平面型边坡地形进行无人机贴壁飞行的航线平面确定、航点确定，实现航线规划，能够高效、精准获取平面型边坡的位置信息，构建标准kml航线文件，以实现自动贴壁飞行效果；并通过在各航点航摄，便于后续对平面型边坡的模型三维重构，实现对平面型边坡的三维视角表观监测，以真实反映平面型边坡的特征形态。

Description

一种用于平面型边坡贴壁飞行的无人机航线规划方法
技术领域
本发明属于无人机导航技术领域，具体涉及一种用于平面型边坡贴壁飞行的无人机航线规划方法。
背景技术
在现代建设工程中，边坡监测是确保边坡稳定性和安全性的一个非常重要的环节。边坡无人机飞行监测解决了传统人工监测效率低、成本高、数据不够精准的问题，进而获取精确可靠的数据用于模型三维重建，以真实反映结构物特征形态。但目前边坡无人机航线规划飞行多采用Agisoft Metashape软件经由整体地区拍摄-粗制模型构建-划分边坡区域-设置航线-导入航线贴壁飞行，过程繁琐，耗时长，且效率低。
发明内容
本发明在于提供一种用于平面型边坡贴壁飞行的无人机航线规划方法，通过对待测平面型边坡地形进行无人机贴壁飞行的航线平面确定、航点确定，实现航线规划，能够高效、精准获取平面型边坡的位置信息，并通过构建标准kml航线文件，以达到一种良好的自动贴壁飞行效果和拍摄效果；同时通过在各航点对平面型边坡进行航摄，便于后续对平面型边坡的模型三维重构，实现对平面型边坡的三维视角表观监测，以真实反映平面型边坡结构的特征形态。
一种用于平面型边坡贴壁飞行的无人机航线规划方法，包括如下步骤：
S1：确定航线平面、以及该航线平面坐标点；
基于待测平面型边坡，结合预设参数，确定航线平面，并获取航线平面在大地坐标系下的大地坐标点(B,L,H)；
S2：确定航点、并计算各航点坐标；
将航线平面在大地坐标系下的大地坐标点(B,L,H)转化为在空间直角坐标系下的空间坐标点(X,Y,Z)，将该航线平面均匀划分形成n个航点；从航线平面底部到对应顶部、且呈S型方向对各航点依次排序，获取各航点在空间直角坐标系下的空间坐标点(x,y,z)，并将其转化为在大地坐标系下的大地坐标点(b,l,h)；
S3：计算航线平面上法线向量的俯仰角θ、翻滚角偏航角ψ，以表示各航点下无人机的飞行姿态；
S4：构建标准kml航线文件；
采用编程软件、以无人机内置语言依序对无人机在各航点上赋予飞行参数和对应指令，形成标准kml航线文件；
S5：将所形成的标准kml航线文件导入无人机中，以实现无人机贴壁飞行。
通过对待测平面型边坡地形进行无人机贴壁飞行的航线平面确定、航点确定，实现航线规划，能够高效、精准获取平面型边坡的位置信息，并通过构建标准kml航线文件，以达到一种良好的自动贴壁飞行效果和拍摄效果；同时通过在各航点对平面型边坡进行航摄，便于后续对平面型边坡的模型三维重构，实现对平面型边坡的三维视角表观监测，以真实反映平面型边坡结构的特征形态。
进一步的，所述S1中，确定航线平面、以及获取该航线平面坐标点的过程具体包括：
通过搭载RTK模块的无人机飞行至待测平面型边坡上方，选择能够完全覆盖待测平面型边坡的空间四边形确定为航线平面，并拍摄获取该航线平面的坐标点；
或通过具有坐标信息的地图软件拟合选择能够完全覆盖待测平面型边坡的空间四边形确定为航线平面，并直接获取该航线平面的坐标点；
其中，四边形的航线平面，其大小为平面型边坡的1.1～1.2倍、且航线平面距平面型边坡的高度距离的取值范围为10～15米。
进一步的，所述S2中，将航线平面在大地坐标系下的大地坐标点(B,L,H)转化为在空间直角坐标系下的空间坐标点(X,Y,Z)，其转化公式为：
式中，B、L、H分别为航线平面在大地坐标系上的经度、纬度、高度坐标；X、Y、Z分别为航线平面在空间直角坐标系上的在X、Y、Z方向上的坐标；N为地球卯酉圈半径；e2为地球的第一偏心率。
进一步的，所述S2中，将航线平面均匀划分形成n个航点、以及获取各航点在空间直角坐标系下的空间坐标点(x,y,z)的过程具体包括：
S21：基于航线平面在空间直角坐标系下的坐标点(X,Y,Z)，选取航线平面的四个角的坐标点(P1,P2,P3,P4)；
S22：基于航线平面的四个角的坐标点P1(x1,y1,z1)，P2(x2,y2,z2)，P3(x3,y3,z3)，P4(x4,y4,z4)，构建三次贝塞尔曲线，使用两个循环沿航线平面依序生成系列航点，分别计算各航点在空间直角坐标系下的坐标(x,y,z)；
各航点坐标的计算表达式为：
x＝x1×(1-t1)×(1-t2)+x2×t1×(1-t2)+x3×(1-t1)×t2+x4×t1×t2；
y＝y1×(1-t1)×(1-t2)+y2×t1×(1-t2)+y3×(1-t1)×t2+y4×t1×t2；
z＝z1×(1-t1)×(1-t2)+z2×t1×(1-t2)+z3×(1-t1)×t2+z4×t1×t2；
式中，t1、t2均是0～1范围内的浮点数，表示在曲线上的位置，其中， p、q为参数，且满足p×q＝n；i、j均为变量，嵌套循环中变量i的取值范围为0至(p-1)，变量j的取值范围为0至(q-1)；
其中，航点个数n的设置值取决于平面型边坡的大小，即大型边坡航点个数的设置值取值范围为200至299，小型边坡航点个数的设置值的取值范围为100至200。
进一步的，所述S2中，将各航点在空间直角坐标系下的空间坐标点(x,y,z)转化为在大地坐标系下的大地坐标点(b,l,h)，其转化公式为：
式中，b、l、h分别为各航点在大地坐标系上的经度、纬度、高度坐标；x、y、z分别为各航点在空间直角坐标系上的在X、Y、Z方向上的坐标；N为地球卯酉圈半径；e2为地球的第一偏心率。
进一步的，所述S3中，计算航线平面上法线向量的俯仰角θ、翻滚角偏航角ψ的方法包括：
S31：基于空间直角坐标系下的航线平面，任意选取其中三个角的坐标点P1(x1,y1,z1)，P2(x2,y2,z2)，P3(x3,y3,z3)；
S32：基于航线平面上选取的三个坐标，计算该航线平面上的两个向量并分别计算该航线平面法线向量/>和单位法线向量/>
两个向量的构建表达式为：
法线向量的计算表达式为：/>
单位法线向量的计算表达式为：/>
S33：分别计算平面上法线向量的俯仰角θ、翻滚角偏航角ψ；
俯仰角θ的计算表达式为：
翻滚角的计算表达式为：/>
偏航角ψ的计算表达式为：
式中，为在Z轴方向上的单位向量，即(0,0,1)；/>表示法线向量/>在Y轴方向上的投影；/>表示法线向量/>在X轴方向上的投影。
进一步的，所述S4中，采用编程软件时，无人机飞行参数的设置包括：
设置航点任务的布尔值gimbalpitch，其输入参数为俯仰角θ的数值；
设置航点任务的actions AircraftYaw，其输入参数为偏航角ψ的数值；
设置航点任务的坐标coordinates，其输入参数为各航点在大地坐标系下的大地坐标点(b,l,h)；
设置航线任务的航向模式headingMode，其设置为UsePointSetting，即依据各航点的坐标点信息确定；
设置航线任务的俯仰模式gimbalPitchMode，其设置为UsePointSetting，即依据各航点的俯仰角θ确定。
进一步的，所述S5中，将所形成的标准kml航线文件导入无人机中，通过在各航点拍摄获取平面型边坡的实景照片，并利用模型重构软件进行模型三维重构。
进一步的，利用无人机在各航点拍摄获取平面型边坡的实景照片时，实景照片的重合率大于70％、像素精度为0.5cm；地面采样距离GSD，其取值为0.5cm/px。
进一步的，利用软件进行模型三维重构的过程包括：
S51：将在各航点拍摄的平面型边坡的实景照片导入至模型重构软件中；
S52：对实景照片进行处理，并生成平面型边坡的三维模型；
通过对实景照片依序进行照片对齐、建立密集点云、建立网格、生成纹理、生成模型，以构建平面型边坡的三维模型，用于平面型边坡的三维视角表观监测。
本发明的有益效果为：
本发明通过对待测平面型边坡地形进行无人机贴壁飞行的航线平面确定、航点确定，实现航线规划，能够高效、精准获取平面型边坡的位置信息，并通过构建标准kml航线文件，以达到一种良好的自动贴壁飞行效果和拍摄效果；同时通过在各航点对平面型边坡进行航摄，便于后续对平面型边坡的模型三维重构，实现对平面型边坡的三维视角表观监测，以真实反映平面型边坡结构的特征形态。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为本发明中航线平面的示意图；
图3为本发明中各航点的示意图；
图4为本发明中大地坐标系与空间直角坐标系的关联示意图；
图5为本发明中平面型边坡在空间直角坐标系下俯仰角、翻滚角、偏航角的示意图；
图6为本发明中平面型边坡的三维模型的示意图；
图7为本发明中平面型边坡的三维模型的的局部示意图。
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。
要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
图1所示的是一种用于平面型边坡贴壁飞行的无人机航线规划方法，通过对待测平面型边坡地形进行无人机贴壁飞行的航线平面确定、航点确定，实现航线规划，能够高效、精准获取平面型边坡的位置信息，并通过构建标准kml航线文件，以达到一种良好的自动贴壁飞行效果和拍摄效果；同时通过在各航点对平面型边坡进行航摄，便于后续对平面型边坡的模型三维重构，实现对平面型边坡的三维视角表观监测，以真实反映平面型边坡结构的特征形态。具体包括如下步骤：
S1：确定航线平面、以及该航线平面坐标点；
基于待测平面型边坡，结合预设参数，确定航线平面，并获取航线平面在大地坐标系下的大地坐标点(B,L,H)；
具体来说，确定航线平面、以及获取该航线平面坐标点的过程具体包括：
通过搭载RTK模块的无人机飞行至待测平面型边坡上方，选择能够完全覆盖待测平面型边坡的空间四边形确定为航线平面，并拍摄获取该航线平面的坐标点；
或通过具有坐标信息的地图软件拟合选择能够完全覆盖待测平面型边坡的空间四边形确定为航线平面，并直接获取该航线平面的坐标点；
其中，四边形的航线平面，其大小为平面型边坡的1.1～1.2倍，以使得航线平面上的航点能够覆盖拍摄平面型边坡整体；同时航线平面距平面型边坡的高度距离的取值范围为10～15米，满足照片重合率70％以上，以实现无人机的贴壁飞行，有效精准的获取平面型边坡的信息。
图2所示的是航线平面的示意图。
S2：确定航点、并计算各航点坐标；
将航线平面在大地坐标系下的大地坐标点(B,L,H)转化为在空间直角坐标系下的空间坐标点(X,Y,Z)，将该航线平面均匀划分形成n个航点；从航线平面底部到对应顶部、且呈S型方向对各航点依次排序，获取各航点在空间直角坐标系下的空间坐标点(x,y,z)，并将其转化为在大地坐标系下的大地坐标点(b,l,h)；
具体来说，将航线平面在大地坐标系下的大地坐标点(B,L,H)转化为在空间直角坐标系下的空间坐标点(X,Y,Z)，其转化公式为：
式中，B、L、H分别为航线平面在大地坐标系上的经度、纬度、高度坐标；X、Y、Z分别为航线平面在空间直角坐标系上的在X、Y、Z方向上的坐标；N为地球卯酉圈半径；e2为地球的第一偏心率。
其中，令参考椭球体的赤道半径为a，参考椭球体的极半径为b，并基于参考椭球体定义可知，a＞b。则：
图4所示的是大地坐标系和空间直角坐标系的关系示意图，对三维空间中一点P，大地坐标系以经度B、纬度L、高度H描述P的空间位置，空间直角坐标系以坐标X、Y、Z描述P的空间位置；其中，参考椭球体表示地球。
具体来说，将航线平面均匀划分形成n个航点、以及获取各航点在空间直角坐标系下的空间坐标点(x,y,z)的过程具体包括：
S21：基于航线平面在空间直角坐标系下的坐标点(X,Y,Z)，选取航线平面的四个角的坐标点(P1,P2,P3,P4)；
S22：基于航线平面的四个角的坐标点P1(x1,y1,z1)，P2(x2,y2,z2)，P3(x3,y3,z3)，P4(x4,y4,z4)，构建三次贝塞尔曲线，使用两个循环沿航线平面依序生成系列航点，分别计算各航点在空间直角坐标系下的坐标(x,y,z)；
各航点坐标的计算表达式为：
x＝x1×(1-t1)×(1-t2)+x2×t1×(1-t2)+x3×(1-t1)×t2+x4×t1×t2；
y＝y1×(1-t1)×(1-t2)+y2×t1×(1-t2)+y3×(1-t1)×t2+y4×t1×t2；
z＝z1×(1-t1)×(1-t2)+z2×t1×(1-t2)+z3×(1-t1)×t2+z4×t1×t2；
式中，t1、t2均是0～1范围内的浮点数，表示在曲线上的位置，其中， p、q为参数，且满足p×q＝n；i、j均为变量，嵌套循环中变量i的取值范围为0至(p-1)，变量j的取值范围为0至(q-1)；
其中，航点个数n的设置值取决于平面型边坡的大小，即大型边坡航点个数的设置值取值范围为200至299，小型边坡航点个数的设置值的取值范围为100至200。
在本实施例中，p、q取值均为10，即在本实施例中航点个数n＝p×q＝100。
图3所示的是航线平面上各航点的位置示意图。
具体来说，将各航点在空间直角坐标系下的空间坐标点(x,y,z)转化为在大地坐标系下的大地坐标点(b,l,h)，其转化公式为：
式中，b、l、h分别为各航点在大地坐标系上的经度、纬度、高度坐标；x、y、z分别为各航点在空间直角坐标系上的在X、Y、Z方向上的坐标；N为地球卯酉圈半径；e2为地球的第一偏心率。
S3：计算航线平面上法线向量的俯仰角θ、翻滚角偏航角ψ，以表示各航点下无人机的飞行姿态；
S31：基于空间直角坐标系下的航线平面，任意选取其中三个角的坐标点P1(x1,y1,z1)，P2(x2,y2,z2)，P3(x3,y3,z3)；
S32：基于航线平面上选取的三个坐标，计算该航线平面上的两个向量并分别计算该航线平面法线向量/>和单位法线向量/>
两个向量的构建表达式为：
法线向量的计算表达式为：/>
单位法线向量的计算表达式为：/>
S33：分别计算平面上法线向量的俯仰角θ、翻滚角偏航角ψ，以表示无人机经偏航角、俯仰角、翻滚角后得到的姿态；
俯仰角θ的计算表达式为：
翻滚角的计算表达式为：/>
偏航角ψ的计算表达式为：
式中，为在Z轴方向上的单位向量，即(0,0,1)；/>表示法线向量/>在Y轴方向上的投影；/>表示法线向量/>在X轴方向上的投影。
图5所示的是平面型边坡在空间直角坐标系下俯仰角、翻滚角、偏航角的示意图，其中，pitch为俯仰角，其表示无人机绕X轴旋转；roll为翻滚角，其表示无人机绕Z轴旋转；yaw为偏航角，其表示无人机绕Y轴旋转。
S4：构建标准kml航线文件；
采用编程软件、以无人机内置语言依序对无人机在各航点上赋予飞行参数和对应指令，形成标准kml航线文件；
具体来说，采用编程软件时，无人机飞行参数的设置包括：
设置航点任务的布尔值gimbalpitch，其输入参数为俯仰角θ的数值；
设置航点任务的actions AircraftYaw，其输入参数为偏航角ψ的数值；
设置航点任务的坐标coordinates，其输入参数为各航点在大地坐标系下的大地坐标点(b,l,h)；
设置航线任务的航向模式headingMode，其设置为UsePointSetting，即依据各航点的坐标点信息确定确定；
设置航线任务的俯仰模式gimbalPitchMode，其设置为UsePointSetting，即依据各航点的俯仰角θ确定。
通过对各航点信息的设置，集合构建形成标准kml航线文件，以便于后续无人机遍历各航点进行航摄。
在本实施例中，编程软件采用Matlab。
S5：将所形成的标准kml航线文件导入无人机中，以实现无人机依序沿各航点贴壁飞行。
在本实施例中，基于所形成的标准kml航线文件，以实现平面型边坡的模型三维重构的方法。具体包括如下步骤：
T1：将所形成的标准kml航线文件导入无人机中，使得无人机依序沿0→1、1→2、2→3…99→100遍历各航点，拍摄获取平面型边坡的实景照片；
其中，利用无人机在各航点拍摄获取平面型边坡的实景照片时，实景照片的重合率大于70％、像素精度为0.5cm；地面采样距离GSD，其取值为0.5cm/px。
T2：将在各航点拍摄的平面型边坡的实景照片导入至模型重构软件中；
在本实施例中，模型重构软件为Agisoft Metashape。
T3：对实景照片进行处理，并生成平面型边坡的三维模型；
通过对实景照片依序进行照片对齐、建立密集点云、建立网格、生成纹理、生成模型，以构建平面型边坡的三维模型，用于平面型边坡的三维视角表观监测。
图6、图7所示的分别是平面型边坡的三维模型的整体、局部示意图。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种用于平面型边坡贴壁飞行的无人机航线规划方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：确定航线平面、以及该航线平面坐标点；
基于待测平面型边坡，结合预设参数，确定航线平面，并获取航线平面在大地坐标系下的大地坐标点(B,L,H)；
S2：确定航点、并计算各航点坐标；
将航线平面在大地坐标系下的大地坐标点(B,L,H)转化为在空间直角坐标系下的空间坐标点(X,Y,Z)，将该航线平面均匀划分形成n个航点；从航线平面底部到对应顶部、且呈S型方向对各航点依次排序，获取各航点在空间直角坐标系下的空间坐标点(x,y,z)，并将其转化为在大地坐标系下的大地坐标点(b,l,h)；
S3：计算航线平面上法线向量的俯仰角θ、翻滚角偏航角ψ，以表示各航点下无人机的飞行姿态；
S4：构建标准kml航线文件；
采用编程软件、以无人机内置语言依序对无人机在各航点上赋予飞行参数和对应指令，形成标准kml航线文件；
S5：将所形成的标准kml航线文件导入无人机中，以实现无人机贴壁飞行；
所述S2中，将航线平面均匀划分形成n个航点、以及获取各航点在空间直角坐标系下的空间坐标点(x,y,z)的过程具体包括：
S21：基于航线平面在空间直角坐标系下的坐标点(X,Y,Z)，选取航线平面的四个角的坐标点(P1,P2,P3,P4)；
S22：基于航线平面的四个角的坐标点P1(x1,y1,z1)，P2(x2,y2,z2)，P3(x3,y3,z3)，P4(x4,y4,z4)，构建三次贝塞尔曲线，使用两个循环沿航线平面依序生成系列航点，分别计算各航点在空间直角坐标系下的坐标(x,y,z)；
各航点坐标的计算表达式为：
x＝x1×(1-t1)×(1-t2)+x2×t1×(1-t2)+x3×(1-t1)×t2+x4×t1×t2；
y＝y1×(1-t1)×(1-t2)+y2×t1×(1-t2)+y3×(1-t1)×t2+y4×t1×t2；
z＝z1×(1-t1)×(1-t2)+z2×t1×(1-t2)+z3×(1-t1)×t2+z4×t1×t2；
式中，t1、t2均是0～1范围内的浮点数，表示在曲线上的位置，其中， p、q为参数，且满足p×q＝n；i、j均为变量，嵌套循环中变量i的取值范围为0至(p-1)，变量j的取值范围为0至(q-1)；
其中，航点个数n的设置值取决于平面型边坡的大小，即大型边坡航点个数的设置值取值范围为200至299，小型边坡航点个数的设置值的取值范围为100至200；
所述S3中，计算航线平面上法线向量的俯仰角θ、翻滚角偏航角ψ的方法包括：
S31：基于空间直角坐标系下的航线平面，任意选取其中三个角的坐标点P1(x1,y1,z1)，P2(x2,y2,z2)，P3(x3,y3,z3)；
S32：基于航线平面上选取的三个坐标，计算该航线平面上的两个向量并分别计算该航线平面法线向量/>和单位法线向量/>
两个向量的构建表达式为：
法线向量的计算表达式为：/>
单位法线向量的计算表达式为：/>
S33：分别计算平面上法线向量的俯仰角θ、翻滚角偏航角ψ；
俯仰角θ的计算表达式为：
翻滚角的计算表达式为：/>
偏航角ψ的计算表达式为：
式中，为在Z轴方向上的单位向量，即(0,0,1)；/>表示法线向量/>在Y轴方向上的投影；/>表示法线向量/>在X轴方向上的投影；
所述S4中，采用编程软件时，无人机飞行参数的设置包括：
设置航点任务的布尔值gimbalpitch，其输入参数为俯仰角θ的数值；
设置航点任务的actions AircraftYaw，其输入参数为偏航角ψ的数值；
设置航点任务的坐标coordinates，其输入参数为各航点在大地坐标系下的大地坐标点(b,l,h)；
设置航线任务的航向模式headingMode，其设置为UsePointSetting，即依据各航点的坐标点信息确定；
设置航线任务的俯仰模式gimbalPitchMode，其设置为UsePointSetting，即依据各航点的俯仰角θ确定。
2.根据权利要求1所述的一种用于平面型边坡贴壁飞行的无人机航线规划方法，其特征在于，所述S1中，确定航线平面、以及获取该航线平面坐标点的过程具体包括：
通过搭载RTK模块的无人机飞行至待测平面型边坡上方，选择能够完全覆盖待测平面型边坡的空间四边形确定为航线平面，并拍摄获取该航线平面的坐标点；
或通过具有坐标信息的地图软件拟合选择能够完全覆盖待测平面型边坡的空间四边形确定为航线平面，并直接获取该航线平面的坐标点；
其中，四边形的航线平面，其大小为平面型边坡的1.1～1.2倍、且航线平面距平面型边坡的高度距离的取值范围为10～15米。
3.根据权利要求1所述的一种用于平面型边坡贴壁飞行的无人机航线规划方法，其特征在于，所述S2中，将航线平面在大地坐标系下的大地坐标点(B,L,H)转化为在空间直角坐标系下的空间坐标点(X,Y,Z)，其转化公式为：
式中，B、L、H分别为航线平面在大地坐标系上的经度、纬度、高度坐标；X、Y、Z分别为航线平面在空间直角坐标系上的在X、Y、Z方向上的坐标；N为地球卯酉圈半径；e2为地球的第一偏心率。
4.根据权利要求1所述的一种用于平面型边坡贴壁飞行的无人机航线规划方法，其特征在于，所述S2中，将各航点在空间直角坐标系下的空间坐标点(x,y,z)转化为在大地坐标系下的大地坐标点(b,l,h)，其转化公式为：
式中，b、l、h分别为各航点在大地坐标系上的经度、纬度、高度坐标；x、y、z分别为各航点在空间直角坐标系上的在X、Y、Z方向上的坐标；N为地球卯酉圈半径；e2为地球的第一偏心率。
5.根据权利要求1所述的一种用于平面型边坡贴壁飞行的无人机航线规划方法，其特征在于，所述S5中，将所形成的标准kml航线文件导入无人机中，通过在各航点拍摄获取平面型边坡的实景照片，并利用模型重构软件进行模型三维重构。
6.根据权利要求5所述的一种用于平面型边坡贴壁飞行的无人机航线规划方法，其特征在于，利用无人机在各航点拍摄获取平面型边坡的实景照片时，实景照片的重合率大于70％、像素精度为0.5cm；地面采样距离GSD，其取值为0.5cm/px。
7.根据权利要求5所述的一种用于平面型边坡贴壁飞行的无人机航线规划方法，其特征在于，利用软件进行模型三维重构的过程包括：
S51：将在各航点拍摄的平面型边坡的实景照片导入至模型重构软件中；
S52：对实景照片进行处理，并生成平面型边坡的三维模型；
通过对实景照片依序进行照片对齐、建立密集点云、建立网格、生成纹理、生成模型，以构建平面型边坡的三维模型，用于平面型边坡的三维视角表观监测。
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