(57)【要約】  本発明の実施例は、地形予測方法、設備、システム及び無人機を提供し、この方法は、回転中に所定角度区間内まで回転し地面に対して測距を行って得られた複数の第１の測距データを取得した後、複数の第１の測距データに基づき、例えば、勾配、完全性などの、地面の地形パラメータを確定することを含む。第１の測距データのそれぞれは、レーダーが対応する回転角度まで回転したときの地面の測距点との距離を反映し、複数の第１の測距データによって地面の地形変化を反映することができ、これにより地面の勾配、完全性などを予測することができる。本実施例は、レーダーが測距データを取得することにより、レーダーと地面が直接接触する必要がなく、直接接触することにより生じるノイズの干渉を回避することができるため、本実施例は地面の地形に対する予測の正確性をさらに高めることができる。
2021509710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダーが回転中に地面に対して測距を行って得られ、前記レーダーの回転角度が所定角度区間内にあるときに得られるＮ個の第１の測距データを取得する（前記Ｎは１よりも大きい整数）ことと、
前記Ｎ個の第１の測距データに基づき、勾配、平面度の少なくとも１つを含む、前記地面の地形パラメータを確定することと、を含むことを特徴とする地形予測方法。
【請求項２】
前記第１の測距データは、前記レーダーの地面測距点からの水平距離及び垂直距離を含み、地面測距点は、前記レーダーの回転角度の違いにより異なることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記Ｎ個の第１の測距データに基づき、前記地面の地形パラメータを確定することは、
前記Ｎ個の第１の測距データに対して、最小二乗法によって直線のフィッティングを行い、直線関数を得ることと、
前記直線関数に基づき、前記地面の地形パラメータを確定することと、を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記Ｎ個の第１の測距データに対して、最小二乗法によって直線のフィッティングを行い、直線関数を得ることは、
レーダーと地面測距点との垂直距離の、レーダーと地面測距点との水平距離に関する直線関数を構築することと、
前記Ｎ個の第１の測距データ、前記直線関数及び最小二乗法に基づき、前記直線関数における傾き及び切片を確定することと、を含み、
前記直線関数に基づき、前記地面の地形パラメータを確定することは、
前記直線関数における傾きに基づき、前記地面の勾配を確定することと、
前記直線関数における傾き及び切片に基づき、前記地面の平面度を確定すること、の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記Ｎ個の第１の測距データ、前記直線関数及び最小二乗法に基づき、前記直線関数における傾き及び切片を確定することは、
前記Ｎ個の第１の測距データ及び前記直線関数に基づき、前記直線関数における傾きと切片に関する関数である、第１の測距データのそれぞれに対応する前記直線関数における残差を確定することと、
前記第１の測距データのそれぞれに対応する残差及び前記残差の重み付き係数に基づき、前記Ｎ個の第１の測距データに対応する前記残差の重み付き平方和を確定することと、
前記残差の重み付き平方和に基づき、前記直線関数の傾きの値及び切片の値を確定することと、を含み、
前記直線関数の傾き及び切片に基づき、前記地面の平面度を確定することは、
前記傾きの値及び前記切片の値に基づき、前記残差の重み付き平方和の値を確定することと、
前記残差の重み付き平方和の値に基づき、前記地面の平面度を確定することと、を含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記残差の重み付き平方和に基づき、前記直線関数の傾き及び切片を確定することは、
前記残差の重み付き平方和の前記傾きに対する１次導関数は第１の所定値に等しく、前記残差の重み付き平方和の前記切片に対する１次導関数は第２の所定値に等しいことに基づき、前記直線関数の傾き及び切片を確定することを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の所定値、前記第２の所定値は０であることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
第１の測距データのそれぞれに対応する残差の重み付き係数はいずれも等しいか、又は、
前記第１の測距データのそれぞれに対応する残差の重み付き係数は、この第１の測距データに対応するレーダーの回転角度に関する三角関数又はガウス関数であることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記Ｎ個の第１の測距データに対応する残差の重み付き係数の和は、１に等しいことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記レーダーが回転中に地面に対して測距を行うＮ個の第１の測距データを取得することは、
レーダーが回転中に地面に対して測距を行って、前記レーダーの回転角度が所定角度区間内にあるときの地面に対する測距を行ったすべての測距データである、Ｍ個の第２の測距データを取得する（前記ＭはＮ以上の整数）ことと、
前記Ｍ個の第２の測距データに基づき、前記Ｎ個の第１の測距データを取得することと、を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記Ｍ個の第２の測距データに基づき、前記Ｎ個の第１の測距データを取得することは、
前記Ｍ個の第２の測距データ及び有効測距条件に基づき、前記Ｎ個の第１の測距データを確定することを含み、
有効測距条件は、所定最大距離以下であり所定最小距離以上であることを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記Ｍ個の第２の測距データ及び有効測距範囲に基づき、前記Ｎ個の第１の測距データを確定することは、
前記Ｍ個の第２の測距データから、前記有効測距条件を満たす第２の測距データがＮ個の第２の測距データであることを確定することと、
前記Ｎ個の第２の測距データに基づき、前記Ｎ個の第１の測距データを確定することと、を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記Ｎ個の第２の測距データに基づき、前記Ｎ個の第１の測距データを確定することは、
前記Ｎ個の第２の測距データが、前記Ｎ個の第１の測距データであることを確定するか、又は、
前記Ｎ個の第２の測距データに対して平滑処理を行い、前記Ｎ個の第１の測距データを得ることを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記Ｎ個の第２の測距データに対して平滑処理を行い、前記Ｎ個の第１の測距データを得ることは、
第２の測距データに対応するレーダーの回転角度の順序に基づき、前記Ｎ個の第２の測距データを並べ替えることと、
１つ目の第２の測距データが１つ目の第１の測距データであり、Ｎ個目の第２の測距データがＮ個目の第１の測距データであることを確定することと、
ｊ−１個目の第２の測距データ、ｊ個目の第２の測距データ、ｊ＋１個目の第２の測距データの３つの平均値が、前記ｊ個目の第１の測距データであることを確定することと、を含み、
前記ｊは、２以上であり、前記Ｎ−１以下である整数であることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記レーダーが回転中に地面に対して測距を行うＭ個の第２の測距データを取得することは、
レーダーが１周回転して地面に対して測距を行ったすべての第２の測距データ及び第２の測距データのそれぞれに対応する前記レーダーの回転角度を取得することと、
前記所定角度区間に基づき、前記所定角度区間内に位置する前記レーダーの回転角度に対応する第２の測距データ（Ｍ個の第２の測距データである）を取得することと、を含むことを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
記憶装置と、処理装置と、を含み、
前記記憶装置は、プログラムコードを記憶するために用いられ、
前記処理装置は、前記プログラムコードを用いて、プログラムコードが実行されるときに、
レーダーが回転中に地面に対して測距を行って得られ、前記レーダーの回転角度が所定角度区間内にあるときに得られるＮ個の第１の測距データを取得する（前記Ｎは１よりも大きい整数）操作と、
前記Ｎ個の第１の測距データに基づき、勾配、平面度の少なくとも１つを含む、前記地面の地形パラメータを確定する操作と、を実行するために用いられることを特徴とする地形予測設備。
【請求項１７】
前記第１の測距データは、前記レーダーの地面測距点からの水平距離及び垂直距離を含み、地面測距点は、前記レーダーの回転角度の違いにより異なることを特徴とする請求項１６に記載の設備。
【請求項１８】
前記処理装置は、具体的には、
前記Ｎ個の第１の測距データに対して、最小二乗法によって直線のフィッティングを行い、直線関数を得ることと、
前記直線関数に基づき、前記地面の地形パラメータを確定することに用いられることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の設備。
【請求項１９】
前記処理装置は、具体的には、
レーダーと地面測距点との垂直距離の、レーダーと地面測距点との水平距離に関する直線関数を構築することと、
前記Ｎ個の第１の測距データ、前記直線関数及び最小二乗法に基づき、前記直線関数における傾き及び切片を確定することと、
前記直線関数における傾きに基づき、前記地面の勾配を確定し、前記直線関数における傾き及び切片に基づき、前記地面の平面度を確定することの少なくとも１つに用いられることを特徴とする請求項１８に記載の設備。
【請求項２０】
前記処理装置は、前記Ｎ個の第１の測距データ、前記直線関数及び最小二乗法に基づき、前記直線関数における傾き及び切片を確定するときに、具体的には、前記Ｎ個の第１の測距データ及び前記直線関数に基づき、前記直線関数における傾きと切片の関数である、第１の測距データのそれぞれに対応する前記直線関数における残差を確定し、前記第１の測距データのそれぞれに対応する残差及び前記残差の重み付き係数に基づき、前記Ｎ個の第１の測距データに対応する前記残差の重み付き平方和を確定し、前記残差の重み付き平方和に基づき、前記直線関数の傾きの値及び切片の値を確定するために用いられ、
前記処理装置は、前記直線関数の傾き及び切片に基づき前記地面の平面度を確定するときに、具体的には、前記傾きの値及び前記切片の値に基づき、前記残差の重み付き平方和の値を確定し、前記残差の重み付き平方和の値に基づき、前記地面の平面度を確定するために用いられることを特徴とする請求項１９に記載の設備。
【請求項２１】
前記処理装置は、具体的には、
前記残差の重み付き平方和の前記傾きに対する１次導関数は第１の所定値に等しく、前記残差の重み付き平方和の前記切片に対する１次導関数は第２の所定値に等しいことに基づき、前記直線関数の傾き及び切片を確定するために用いられることを特徴とする請求項２０に記載の設備。
【請求項２２】
前記第１の所定値、前記第２の所定値は０であることを特徴とする請求項２１に記載の設備。
【請求項２３】
第１の測距データのそれぞれに対応する残差の重み付き係数はいずれも等しいか、又は、
前記第１の測距データのそれぞれに対応する残差の重み付き係数は、この第１の測距データに対応するレーダーの回転角度に関する三角関数又はガウス関数であることを特徴とする請求項２０〜２２のいずれか一項に記載の設備。
【請求項２４】
前記Ｎ個の第１の測距データに対応する残差の重み付き係数の和は、１に等しいことを特徴とする請求項２３に記載の設備。
【請求項２５】
前記処理装置は、具体的には、
レーダーが回転中に地面に対して測距を行って、前記レーダーの回転角度が所定角度区間内にあるときの地面に対する測距を行ったすべての測距データである、Ｍ個の第２の測距データを取得する（前記ＭはＮ以上の整数）ことと、
前記Ｍ個の第２の測距データに基づき、前記Ｎ個の第１の測距データを取得することに用いられることを特徴とする請求項１６〜２４のいずれか一項に記載の設備。
【請求項２６】
前記処理装置は、具体的には、
前記Ｍ個の第２の測距データ及び有効測距条件に基づき、前記Ｎ個の第１の測距データを確定することに用いられ、
有効測距条件は、所定最大距離以下であり所定最小距離以上であることを含むことを特徴とする請求項２５に記載の設備。
【請求項２７】
前記処理装置は、具体的には、
前記Ｍ個の第２の測距データから、前記有効測距条件を満たす第２の測距データがＮ個の第２の測距データであることを確定することと、
前記Ｎ個の第２の測距データに基づき、前記Ｎ個の第１の測距データを確定することに用いられることを特徴とする請求項２６に記載の設備。
【請求項２８】
前記処理装置は、具体的には、
前記Ｎ個の第２の測距データが、前記Ｎ個の第１の測距データであることを確定するか、又は、
前記Ｎ個の第２の測距データに対して平滑処理を行い、前記Ｎ個の第１の測距データを得ることに用いられることを特徴とする請求項２７に記載の設備。
【請求項２９】
前記処理装置は、具体的には、
第２の測距データに対応するレーダーの回転角度の順序に基づき、前記Ｎ個の第２の測距データを並べ替えることと、
１つ目の第２の測距データが１つ目の第１の測距データであり、Ｎ個目の第２の測距データがＮ個目の第１の測距データであることを確定することと、
ｊ−１個目の第２の測距データ、ｊ個目の第２の測距データ、ｊ＋１個目の第２の測距データの３つの平均値が、前記ｊ個目の第１の測距データであることを確定することに用いられ、
前記ｊは、２以上であり、前記Ｎ−１以下である整数であることを特徴とする請求項２８に記載の設備。
【請求項３０】
前記処理装置は、具体的には、
レーダーが１周回転して地面に対して測距を行ったすべての第２の測距データ及び第２の測距データのそれぞれに対応する前記レーダーの回転角度を取得することと、
前記所定角度区間に基づき、前記所定角度区間内に位置する前記レーダーの回転角度に対応する第２の測距データ（Ｍ個の第２の測距データである）を取得することに用いられることを特徴とする請求項２５〜２９のいずれか一項に記載の設備。
【請求項３１】
前記設備はレーダーであるか、又は、前記設備は無人機であるか、又は、前記設備は無人機の制御端末であることを特徴とする請求項１６〜３０のいずれか一項に記載の設備。
【請求項３２】
レーダーと、前記レーダーに通信接続された地形予測設備と、を含み、
前記地形予測設備は、請求項１６〜３０のいずれか一項に記載の地形予測設備であることを特徴とする無人機。
【請求項３３】
無人機と、制御端末と、を含み、前記無人機は、前記制御端末に通信接続され、前記制御端末は、前記無人機を制御するために用いられ、
前記無人機には、レーダーが搭載され、前記制御端末は、請求項１６〜３０のいずれか一項に記載の地形予測設備を含むことを特徴とする地形予測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施例は、無人機の技術分野に関し、特に地形予測方法、設備、システム及び無人機に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、無人機は、多くの場面で用いることができ、農業を例とすれば、無人機は、耕起、播種、農薬などの散布及び作物の収穫等を行うことができ、農業分野に極めて大きな利益をもたらしている。これらの作業の場面で、無人機の多くは、低飛行する必要があり、斜面では誤って地面に衝突することを避ける必要がある。比較的平坦な地面では、全地球測位システム（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ，ＧＰＳ）及び慣性計測装置（Ｉｎｅｒｔｉａｌ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｕｎｉｔ，ＩＭＵ）のデータに基づき、無人機は、比較的順調に上記任務を完了することができる。起伏の激しい地形では、無人機は、早めに動作の調整を行い、斜面の上昇、下降、減速、制動などの操作を行い、高飛行と同じ様に低飛行を行うことを実現する必要がある。そうしなければ、無人機は、上記作業をよりよく完了することができない。そのため、無人機は、作業する地面の地形の状况を先に予測しておく必要がある。先行技術において、一般に、自動車を運転する際に、地面を走行中に、自動車と地面との接触によって加速度に相対的な変化が生じ、その後、加速度の変化量に応じて地面の地形を予測する。しかしながら、自動車と地面との接触は、高周波のノイズを生じ、加速度の変化量に影響を及ぼし、地形予測の正確性に影響する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の実施例は、地形予測の正確性を高めるための、地形予測方法、設備、システム及び無人機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の態様において、本発明の実施例は、
レーダーが回転中に地面に対して測距を行って得られ、前記レーダーの回転角度が所定角度区間内にあるときに得られるＮ個の第１の測距データを取得する（前記Ｎは１よりも大きい整数）ことと、
前記Ｎ個の第１の測距データに基づき、勾配、平面度の少なくとも１つを含む、前記地面の地形パラメータを確定することと、を含む地形予測方法を提供する。
【０００５】
第２の態様において、本発明の実施例は、記憶装置と、処理装置と、を含み、
前記記憶装置は、プログラムコードを記憶するために用いられ、
前記処理装置は、前記プログラムコードを用いて、プログラムコードが実行されるときに、
レーダーが回転中に地面に対して測距を行って得られ、前記レーダーの回転角度が所定角度区間内にあるときに得られるＮ個の第１の測距データを取得する（前記Ｎは１よりも大きい整数）操作と、
前記Ｎ個の第１の測距データに基づき、勾配、平面度の少なくとも１つを含む、前記地面の地形パラメータを確定する操作と、を実行するために用いられる、地形予測設備を提供する。
【０００６】
第３の態様において、本発明の実施例は、レーダーと、前記レーダーに通信接続された地形予測設備と、を含み、
前記地形予測設備は、第２の態様の本発明の実施例に記載の地形予測設備である、無人機を提供する。
【０００７】
第４の態様において、本発明の実施例は、無人機と、制御端末と、を含み、前記無人機は、前記制御端末に通信接続され、前記制御端末は、前記無人機を制御するために用いられ、
前記無人機には、レーダーが搭載され、前記制御端末は、第２の態様の本発明の実施例に記載の地形予測設備を含む、地形予測システムを提供する。
【０００８】
第５の態様において、本発明の実施例は、記憶装置と、処理装置と、を含み、
前記記憶装置は、プログラムコードを記憶するために用いられ、
前記処理装置は、前記プログラムコードを用いて、プログラムコードが実行されるときに、
レーダーが回転中に地面に対して測距を行って得られ、前記レーダーの回転角度が所定角度区間内にあるときに得られるＮ個の第１の測距データを取得する（前記Ｎは１よりも大きい整数）操作と、
前記Ｎ個の第１の測距データに基づき、勾配、平面度の少なくとも１つを含む、前記地面の地形パラメータを確定する操作とを、実行するために用いられる、チップを提供する。
【０００９】
第６の態様において、本発明の実施例は、実行されるときに、第１の態様の本発明の実施例に記載の地形予測方法を実現するコンピュータプログラムを記憶した可読記憶媒体を提供する。
【００１０】
本発明の実施例で提供する地形予測方法、設備、システム及び無人機は、回転中に所定角度区間内まで回転し地面に対して測距を行って得られた複数の第１の測距データを取得した後、複数の第１の測距データに基づき、例えば、勾配、完全性などの、地面の地形パラメータを確定する。第１の測距データのそれぞれは、レーダーが対応する回転角度まで回転したときの地面の測距点との距離を反映し、複数の第１の測距データによって地面の地形変化を反映することができ、これにより地面の勾配、完全性などを予測することができる。本実施例は、レーダーが測距データを取得することにより、レーダーと地面が直接接触する必要がなく、直接接触することにより生じるノイズの干渉を回避することができるため、本実施例は地面の地形に対する予測の正確性をさらに高めることができる。
【００１１】
本発明の実施例又は先行技術における技術手法をより明瞭に説明するために、次に実施例又は先行技術の記述における用いることが必要な図面について簡単に説明する。次の記述における図面は、本発明の実施例の一部であり、当業者にとって、創造的な作業を行わない前提の下で、これらの図面に基づきその他の図面をさらに得ることができることは自明のことである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例による農業用無人機１００の模式的構造図である。
【図２】本発明の１つの実施例で提供する地形予測方法のフロー図である。
【図３】本発明の１つの実施例で提供するレーダー測距の模式図である。
【図４】本発明の実施例で提供する地形予測設備の構造模式図である。
【図５】本発明の実施例で提供する無人機の構造模式図である。
【図６】本発明の実施例で提供する地形予測システムの構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施例の目的、技術手法及び利点をより明瞭にするため、以下、本発明の実施例における図面と合わせ、本発明の実施例における技術手法について、明瞭かつ完全に記述するが、記述する実施例は、本発明の一部の実施例に過ぎず、すべての実施例ではないことは明らかである。本発明における実施例に基づき、当業者が創造的な作業を行わない前提の下で得たその他すべての実施例は、いずれも本発明の保護する範囲に属す。
【００１４】
本発明の実施例は、地形予測方法、設備、システム及び無人機を提供する。無人機は、回転翼航空機（ｒｏｔｏｒｃｒａｆｔ）などの農業用無人機とすることができ、例えば、複数の動力装置によって空気を動かす多重回転翼式航空機などとすることができるが、本発明の実施例はこれに限定されない。
【００１５】
図１は、本発明の実施例による農業用無人機１００の模式的構造図である。本実施例は、回転翼無人航空機を例に説明する。
【００１６】
農業用無人機１００は、動力システムと、飛行制御システムと、本体と、を含んでもよい。農業用無人機１００は、制御端末と無線通信を行うことができ、この制御端末は、農業用無人機の飛行情報などを表示することができ、制御端末は、無線方式で農業用無人機１００と通信を行うことができ、農業用無人機１００を遠隔操縦するために用いられる。
【００１７】
本体は、機体１１０と、脚１２０（降着装置ともいう）と、を含んでもよい。機体１１０は、センターフレーム１１１と、センターフレーム１１１に接続された１つ又は複数のアーム１１２と、を含んでもよく、１つ又は複数のアーム１１２は、放射状にセンターフレームから延びる。脚１２０は、機体１１０に接続され、農業用無人機１００の着陸時に支持作用を奏し、また、脚１２０の間には、さらに貯液タンク１３０が搭載されており、この貯液タンクは、薬液又は水を貯蔵するために用いられる。アーム１１２の末端には、さらにノズル１４０が搭載されており、貯液タンク１３０中の液体は、ポンプによってノズル１４０に入れられ、ノズル１４０から噴出される。
【００１８】
動力システムは、１つ又は複数の電子速度調節器（ＥＳＣと略称する）と、１つ又は複数のスクリュープロペラ１５０と、１つ又は複数のスクリュープロペラ１５０に対応する１つ又は複数のモータ１６０と、を含み、モータ１６０は、電子速度調節器とスクリュープロペラ１５０との間に接続され、モータ１６０及びスクリュープロペラ１５０は、農業用無人機１００のアーム１１２上に設けられている。電子速度調節器は、飛行制御システムが生成した駆動信号を受信し、駆動信号に基づき駆動電流をモータに提供して、モータ１６０の回転速度を制御するために用いられる。モータ１６０は、スクリュープロペラ１５０の回転を駆動することにより、農業用無人機１００の飛行のために動力を提供するために用いられ、この動力によって、農業用無人機１００は、１つ又は複数の自由度の運動を実現することができる。いくつかの実施例では、農業用無人機１００は、１つ又は複数の回転軸の周りを回転することができる。例えば、上記回転軸は、ロール軸と、ヨー軸と、ピッチ軸と、を含んでもよい。モータ１６０は、直流モータであっても、交流モータであってもよいと理解すべきである。また、モータ１６０は、ブラシレスモータであっても、ブラシ付きモータであってもよい。
【００１９】
飛行制御システムは、飛行制御装置と、感知システムと、を含んでもよい。感知システムは、無人飛行器の姿勢情報、すなわち農業用無人機１００の空間的な位置情報及び状態情報を測定するために用いられ、例えば、三次元位置、三次元角度、三次元速度、三次元加速度及び三次元角速度などである。感知システムは、例えば、ジャイロスコープ、超音波センサ、電子コンパス、慣性計測装置（Ｉｎｅｒｔｉａｌ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｕｎｉｔ，ＩＭＵ）、視覚センサ、全地球航法衛星システム及び気圧計などのセンサの少なくとも１つを含んでもよい。例えば、全地球航法衛星システムは、全地球測位システム（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ，ＧＰＳ）であってもよい。飛行制御装置は、農業用無人機１００の飛行を制御するために用いられ、例えば、感知システムが測定した姿勢情報に基づき農業用無人機１００の飛行を制御することができる。飛行制御装置は、予め作成されたプログラムコマンドにより農業用無人機１００を制御しても、制御端末からの１つ又は複数の制御コマンドに応答して農業用無人機１００を制御してもよいと理解すべきである。
【００２０】
図１に示すように、農業用無人機の脚１２０には、さらにレーダー１７０を搭載することができ、このレーダー１７０は、回転レーダーであり、このレーダー１７０は、測距に用いることができるが、測距に限定されない。
【００２１】
上述した農業用無人機の各組成部分の命名は、識別を目的としたものであると理解すべきであり、本発明の実施例に対する限定であると理解すべきではない。
【００２２】
図２は、本発明の１つの実施例で提供する地形予測方法のフロー図であり、図２に示すように、本実施例の方法は、次のものを含んでもよい。
【００２３】
Ｓ２０１、レーダーが回転中に地面に対して測距を行って得られ、前記レーダーの回転角度が所定角度区間内にあるときに得られるＮ個の第１の測距データを取得する。
【００２４】
Ｓ２０２、前記Ｎ個の第１の測距データに基づき、勾配、平面度の少なくとも１つを含む、前記地面の地形パラメータを確定する。
【００２５】
本実施例では、回転可能であるレーダーによって地面に対して測距を行い、このレーダーの地面からの距離を得る。レーダーが異なる角度まで回転したときに、レーダーが地面に対して測距を行う測距点も異なるため、図３に示すように、レーダーが検出する地面との距離も同じではない可能性がある。本実施例は、レーダーが回転中に地面に対して測距を行う際に回転角度が所定角度区間内になるまで回転して得られる複数の第１の測距データを取得する。ここで、第１の測距データはＮ個であり、Ｎは２以上の整数である。第１の測距データのそれぞれは、レーダーが対応する回転角度まで回転したときの地面との距離を反映し、同じ測距点に対して、この測距点が所在する地面が高い場合、レーダーと地面との距離は小さくなり、この測距点が所在する地面が低い場合、レーダーと地面との距離は大きくなる。例えば、地面の一部が高く一部が低い場合、地面の平面度が低いことを表す。同じ複数の測距点について、レーダーと地面との距離がいずれも小さい場合、この複数の測距点が所在する地面の勾配が大きいことを表し、レーダーと地面との距離がいずれも大きい場合、この複数の測距点が所在する地面の勾配が小さいことを表す。地面は１つの面であり、複数の点によって１つの面を確定することができるため、本実施例は、複数の測距点で得られる複数の第１の測距データにより、地面の勾配、地面の平面度を含む、地面の地形パラメータを確定することができる。
【００２６】
例えば、この所定角度区間が６０度から１２０度である場合、それに応じてレーダーの真下にある地面の地形パラメータを確定することができる。この所定角度区間が−３０度から３０度である場合、それに応じてレーダーの前方にある地面の地形パラメータを確定することができる。この所定角度区間が１５０度から２１０度である場合、それに応じてレーダーの後方にある地面の地形パラメータを確定することができる。なお、これは例を挙げて説明するためのものであり、本実施例を限定するためのものではなく、この所定角度区間は、実際の必要に応じて設定することができる。本実施例の所定角度区間が６０度〜１２０度である場合、本実施例は、レーダーが回転角度６０度で地面に対して測距を行い得られる第１の測距データ、６０．６度で地面に対して測距を行い得られる第１の測距データ、６１．２度で地面に対して測距を行い得られる第１の測距データ、６１．８度で地面に対して測距を行い得られる第１の測距データ（以下同様）などとすることができ、ここでは詳しく述べない。
【００２７】
本実施例では、回転中に所定角度区間内まで回転し地面に対して測距を行って得られた複数の第１の測距データを取得した後、複数の第１の測距データに基づき、例えば、勾配、完全性などの、地面の地形パラメータを確定する。第１の測距データのそれぞれは、レーダーが対応する回転角度まで回転したときの地面の測距点との距離を反映し、複数の第１の測距データによって地面の地形変化を反映することができ、これにより地面の勾配、完全性などを予測することができる。本実施例は、レーダーが測距データを取得することにより、レーダーと地面が直接接触する必要がなく、直接接触することにより生じるノイズの干渉を回避することができるため、本実施例は地面の地形に対する予測の正確性をさらに高めることができる。
【００２８】
第１の測距データのそれぞれは、このレーダーの地面の測距点からの水平距離と、このレーダーの地面の測距点からの垂直距離と、を含む。レーダーの回転角度が異なり、レーダーの信号発射方向が異なることにより、地面の測距点が異なるようになるため、地面の測距点は、レーダーの回転角度の違いにより異なる。本実施例では、レーダーと地面の測距点との間の距離値が同じであるが、地面の地形が異なる場合に、後続する地形の予測が不正確になることを回避するため、本実施例における第１の測距データは、上記水平距離及び垂直距離を含み、上記水平距離及び垂直距離は、レーダーと地面の測距点との間の距離及びこの地面の測距点に対応するレーダーの回転角度から得られる。例えば、同じレーダーと地面の測距点との間の距離について、レーダーの地面の測距点からの水平距離が大きく垂直距離が小さいほど、地面の勾配が大きくなると考えることができ、レーダーの地面の測距点からの水平距離が小さく垂直距離が大きいほど、地面の勾配が小さくないと考えることができる。
【００２９】
いくつかの実施例では、上記Ｓ２０１の実現可能な形態において、次のステップＡ及びＢを含んでもよい。
【００３０】
ステップＡ、レーダーが回転中に地面に対して測距を行って、前記レーダーの回転角度が所定角度区間内にあるときの地面に対する測距を行ったすべての測距データである、Ｍ個の第２の測距データを取得する（前記ＭはＮ以上の整数）。
【００３１】
本実施例では、レーダーが回転中に地面に対して測距を行い、かつ、レーダーの回転角度が所定角度区間内にあるときに得られるすべての測距データを取得する。これらの測距データは、ここで、Ｍ個の第２の測距データといい、Ｍは上記Ｎ以上の整数である。
【００３２】
いくつかの実施例では、ステップＡの実現可能な形態は、ステップＡ１及びステップＡ２を含んでもよい。
【００３３】
ステップＡ１、レーダーが１周回転して地面に対して測距を行ったすべての第２の測距データ及び第２の測距データのそれぞれに対応する前記レーダーの回転角度を取得する。
【００３４】
ステップＡ２、前記所定角度区間に基づき、前記所定角度区間内に位置する前記レーダーの回転角度に対応する第２の測距データ（Ｍ個の第２の測距データである）を取得する。
【００３５】
本実施例では、レーダーが１周回転し、レーダーが全部で３６０度の角度回転することに対応する。例えば、レーダーが１周回転すると６００個のラスターグリッドに対応する場合、レーダーが０．６度回転するごとに、レーダーが１つの対応するラスターグリッド分回転したことを表し、次いで、１回の測距をトリガする。このようにして、６００個の測距データが得られる。また、本実施例では、さらに測距データのそれぞれに対応するレーダーの回転角度を記録する。レーダーの測距原理は、先行技術における関連する記述を参照することができ、ここでは詳しく述べない。次いで、所定角度区間に基づき、レーダーの回転角度がこの所定角度区間内に位置するときに対応して得られる第２の測距データを取得する。例えば、所定角度区間が６０〜１２０度である場合、６０、６０．６、６１．２、・・・、１１８．８、１１９．４及び１２０度のそれぞれに対応する第２の測距データを選別することができ、ここでは合計で１００個の第２の測距データが得られ、Ｍは１００に等しい。
【００３６】
ステップＢ、前記Ｍ個の第２の測距データに基づき、前記Ｎ個の第１の測距データを取得する。
【００３７】
本実施例では、この第２の測距データは、レーダーで実際に測距を行って得られたデータであり、上記Ｍ個の第２の測距データを得た後、このＭ個の第２の測距データに基づき、地形予測を行うための上記Ｎ個の第１の測距データを取得する。ＮはＭ以下の整数である。
【００３８】
いくつかの実施例では、上記ステップＢの実現可能な形態は、ステップＢ１を含んでもよい。
【００３９】
ステップＢ１、前記Ｍ個の第２の測距データ及び有効測距条件に基づき、前記Ｎ個の第１の測距データを確定する。有効測距条件は、所定最大距離以下であり所定最小距離以上であることを含む。
【００４０】
本実施例では、毎回の測距データについてその有効性を判断し、レーダーに近距離範囲内の死角及び最大測距距離が存在するため、有効測距条件が設けられており、この有効測距条件は、［ｄｍｉｎ，ｄｍａｘ］で表すことができ、すなわち、有効な第２の測距データは、ｄｍｉｎ以上でありｄｍａｘ以下であるべきことを表す。そのため、本実施例は、前記Ｍ個の第２の測距データ及び有効測距条件に基づき、確定されたＮ個の第１の測距データを地面地形の予測に用いて、測距データの誤差を回避し、地面地形の予測の正確性を高める。
【００４１】
いくつかの実施例では、上記ステップＢ１の実現可能な形態は、ステップＢ１１及びステップＢ１２を含んでもよい。
【００４２】
ステップＢ１１、前記Ｍ個の第２の測距データから、前記有効測距条件を満たす第２の測距データがＮ個の第２の測距データであることを確定する。
【００４３】
本実施例では、このＭ個の第２の測距データから、所定最大距離以下であり所定最小距離以下であるすべての第２の測距データを確定し、これらの第２の測距データは、Ｎ個の第２の測距データである。
【００４４】
ステップＢ１１、前記Ｎ個の第２の測距データに基づき、前記Ｎ個の第１の測距データを確定する。
【００４５】
本実施例は、さらに、上記確定された有効測距条件を満たすＮ個の第２の測距データに基づき、上記Ｎ個の第１の測距データを確定する。
【００４６】
実現可能な形態において、このＮ個の第２の測距データを、このＮ個の第１の測距データである、すなわち、第１の測距データが第２の測距データに等しいと確定することができる。
【００４７】
もう１つの実現可能な形態において、前記Ｎ個の第２の測距データに対して平滑処理を行い、前記Ｎ個の第１の測距データを得る。例えば、第２の測距データに対応するレーダーの回転角度の順序に基づき、前記Ｎ個の第２の測距データを並べ替える。例えば、１つ目の第２の測距データは、６０度に対応する第２の測距データｄ１であり、２つ目の第２の測距データは、６０．６度に対応する第２の測距データｄ２（以下同様）である。次いで、１つ目の第２の測距データが１つ目の第１の測距データである、すなわち、Ｄ１がｄ１に等しく、Ｎ個目の第２の測距データがＮ個目の第２の測距データである、すなわち、ＤＮがｄＮに等しいことを確定する。ｊ−１個目の第２の測距データ（例えばｄｊ−１）、ｊ個目の第２の測距データ（例えばｄｊ）、ｊ＋１個目の第２の測距データ（例えばｄｊ＋１）の３つの平均値が前記ｊ個目の第１の測距データであることを確定する。前記ｊは、２以上であり、前記Ｎ−１以下である整数である。すなわち、Ｄｊ＝［ｄｊ−１＋ｄｊ＋ｄｊ＋１］／３である。
【００４８】
なお、Ｄｊは、ｄｊ及び左右の隣接する１つの３つの平均値に限定されず、ｄｊ及び左右の隣接する２つの平均値であってもよく、それに応じて、１つ目、２つ目の第１の測距データは、それぞれ１つ目、２つ目の第２の測距データに等しく、Ｎ−１個目、Ｎ個目の第１の測距データは、それぞれＮ−１個目、Ｎ個目の第２の測距データに等しい。また、本実施例は、左右の隣接する３つ、４つなどを用いてもよく、手法は類似しており、ここでは詳しく述べない。
【００４９】
また、上記ｄｊは、１つの値、すなわち、レーダーと地面測距点との間の距離であってもよく、本実施例は、平滑処理を行った後、さらに対応するレーダーの回転角度に基づき、対応する第１の測距データにおける水平距離ｘｊ及び垂直距離ｙｊを得ることができる。
【００５０】
また、上記ｄｊは、２つの値、すなわち、レーダーと地面測距点との間の水平距離及び垂直距離を含んでもよく、本実施例は、水平距離を平滑処理して第１の測距データにおける水平距離を得ることも、垂直距離を平滑処理して第１の測距データの垂直距離を得ることもできる。
【００５１】
いくつかの実施例では、上記Ｓ２０２の実現可能な形態において、次のステップＣ及びＤを含んでもよい。
【００５２】
ステップＣ、前記Ｎ個の第１の測距データに対して、最小二乗法によって直線のフィッティングを行い、直線関数を得る。
【００５３】
レーダーと地面測距点との垂直距離の、レーダーと地面測距点との水平距離に関する直線関数を構築し、この直線関数は、例えば、公式１：ｙ＝ａｘ＋ｂ＋ｅで示され、式中、ｙは、レーダーと地面測距点との垂直距離であり、ｘは、レーダーと地面測距点との水平距離であり、このとき、ａ、ｂ、ｃは一時的に未知である。次いで、前記Ｎ個の第１の測距データ、前記直線関数及び最小二乗法に基づき、前記直線関数における傾き及び切片を確定する。Ｎ個の第１の測距データは既知のものであり、かつ第１の測距データのそれぞれは、レーダーと対応する地面測距点との水平距離及び垂直距離を含み、このＮセットのｘとｙの既知値を、上記公式１に代入し、さらに最小二乗法によって、この直線関数における傾き（例えばａ）及び切片（例えばｂ）を確定する。
【００５４】
なお、本実施例は、上記最小二乗法に限定されず、フィルタ法を用いてもよい。
【００５５】
ステップＤ、前記直線関数に基づき、前記地面の地形パラメータを確定する。
【００５６】
本実施例では、この直線関数の傾きに基づき、地面の勾配を確定するか（例えば、傾きが大きいほど、地面の勾配が大きく、傾きが小さいほど、地面の勾配が小さい）、この直線関数の傾き及び切片に基づき、地面の平面度を確定するかの少なくとも１つである。
【００５７】
次に、前記Ｎ個の第１の測距データ、前記直線関数及び最小二乗法に基づき、前記直線関数における傾き及び切片をいかにして確定するかについて説明する。
【００５８】
実現可能な形態において、前記Ｎ個の第１の測距データ及び前記直線関数に基づき、前記直線関数における傾きと切片に関する関数である、第１の測距データのそれぞれに対応する前記直線関数における残差を確定する。例えば、ｅ＝ｙｉ−ａｘｉ−ｂであり、ｙｉはｉ個目の第１の測距データにおける垂直距離であり、ｘｉはｉ個目の第１の測距データにおける水平距離である。次いで、前記第１の測距データのそれぞれに対応する残差及び前記残差の重み付き係数に基づき、前記Ｎ個の測距データに対応する前記残差の重み付き平方和を確定する。残差の重み付き平方和は、例えば、公式２に示すとおりである。
【００５９】
【数１】
2021509710.tif 000003
式中、Ｑは、残差の重み付き平方和を表し、ｗｉは、ｉ個目の第１の測距データに対応する残差の重み付き係数を表し、ｎの数値はＮの数値に等しい。
【００６０】
本実施例では、前記残差の重み付き平方和に基づき、前記直線関数の傾きの値及び切片の値を確定する。具体的には、前記残差の重み付き平方和の前記傾きに対する１次導関数は第１の所定値に等しく、前記残差の重み付き平方和の前記切片に対する１次導関数は第２の所定値に等しいことに基づき、前記直線関数の傾きの値及び切片の値を確定することができる。
【００６１】
Ｑの値を最小にし、ａとｂの値を最適化するため、第１の所定値及び第２の所定値を０としてもよい。それに対応して、残差の重み付き平方和（Ｑ）の前記傾き（ａ）に対する１次導関数は０に等しく、残差の重み付き平方和（Ｑ）の前記切片（ｂ）に対する１次導関数は０に等しく、例えば、公式３に示すとおりであってもよい。
【００６２】
【数２】
2021509710.tif 000004
【００６３】
上記公式３に基づき、ａの概算値a^及びｂの概算値b^を得ることができ、それぞれ下記の公式４のとおりである。
【００６４】
【数３】
2021509710.tif 000005
【００６５】
本実施例は、a^を傾きａの値とし、b^を切片ｂの値としてもよい。
【００６６】
それに対応して、この直線関数の傾き及び切片に基づき、地面の平面度を確定する実現可能な形態は、上記確定した傾きの値及び上記確定した切片の値に基づき、残差の重み付き平方和の値を確定することである。例えば、上記ａの値（例えば、上記a^）及び上記ｂの値（例えば、上記b^）を上記公式２に代入することにより、Ｑの値を得る。次いで、前記残差の重み付き平方和の値に基づき、前記地面の平面度を確定する。例えば、Ｑの値が大きいほど、地面が平らではないことを表し、Ｑの値が小さいほど、地面が平らであることを表す。
【００６７】
入れ替え可能な手法において、本実施例は、上記公式４及び公式２が予め記憶されており、得られたＮ個の第１の測距データを、予め記憶された公式４に代入して、a^及びb^を得て、a^に基づき地面の勾配を確定することができる。次いで、得られたa^及びb^を、予め記憶された公式２に代入することにより、Ｑを得て、Ｑの値に基づき、地面の平面度を確定する。
【００６８】
いくつかの実施例では、第１の測距データのそれぞれに対応する残差の重み付き係数はいずれも等しく、ｉの値が異なっていても、ｗｉはいずれも同じであり、例えば、ｗｉはいずれも１に等しい。又は、例えば、ｗｉはいずれも１／Ｎに等しい。これは、前記Ｎ個の第１の測距データに対応する残差の重み付き係数の和が１に等しいことを表す。
【００６９】
いくつかの実施例では、レーダーによって測距を行い得られる測距データは、距離の増加に伴い誤差が大きくなるため、レーダーの回転角度に基づき、対応する第１の測距データに対して重み配分を行う必要がある。
【００７０】
実現可能な形態において、前記第１の測距データのそれぞれに対応する残差の重み付き係数は、この第１の測距データに対応するレーダーの回転角度に関する三角関数であり、例えば、公式５に示すとおりである。
【００７１】
【数４】
2021509710.tif 000006
式中、ｋｍｉｎは、所定角度区間の最小値であり、ｋｍａｘは、所定角度区間の最大値であり、ｋｉは、ｉ個目の第１の測距データに対応するレーダーの回転角度である。
【００７２】
選択可能に、前記Ｎ個の第１の測距データに対応する残差の重み付き係数の和が１に等しい場合、上記三角関数に対して正規化処理を行う必要があるため、残差の重み付き係数は、例えば、公式６に示すとおりである。
【００７３】
【数５】
2021509710.tif 000007
【００７４】
もう１つの実現可能な形態において、前記第１の測距データのそれぞれに対応する残差の重み付き係数は、この第１の測距データに対応するレーダーの回転角度に関するガウス関数であり、例えば、公式７に示すとおりである。
【００７５】
【数６】
2021509710.tif 000008
式中、ｋｉは、ｉ個目の第１の測距データに対応するレーダーの回転角度であり、σは、分散を表し、μは、所定角度区間の中央値を表す。
【００７６】
分散の値に基づき、上記関数の形状を調節することができ、分散が小さいほど、所定角度区間の中央値の重みが大きくなり、分散が大きいほど、所定角度区間の中央値の重みが小さくなる。この分散の値は、実際の必要に応じて予め設定することができる。所定角度区間が６０〜１２０度である場合、μは９０度である。
【００７７】
選択可能に、前記Ｎ個の第１の測距データに対応する残差の重み付き係数の和が１に等しい場合、上記ガウス関数に対して正規化処理を行う必要があるため、残差の重み付き係数は、例えば、公式８に示すとおりである。
【００７８】
【数７】
2021509710.tif 000009
【００７９】
本実施例は、上記各実施例によって地面の平面度を確定した後、この平面度を、無人機の自動ホバリング及び障害物回避手法に用いることができる。本実施例は、上記各実施例によって地面の勾配を確定した後、この勾配を、無人機が後続してとるべき動作の指導に用いることができる。
【００８０】
選択可能に、上記各実施例に係るレーダーは、電磁波レーダーであっても、レーザーレーダーであってもよい。
【００８１】
本発明の実施例では、プログラムコマンドが記憶され、前記プログラム実行時に、図２及びそれに対応する実施例における地形予測方法の一部又は全部のステップを含むことができる、コンピュータ記憶媒体をさらに提供する。
【００８２】
図４は、本発明の実施例で提供する地形予測設備の構造模式図であり、図４に示すように、本実施例の地形予測設備４００は、記憶装置４０１と、処理装置４０２と、を含んでもよく、上記記憶装置４０１及び処理装置４０２は、バスを介して接続されている。記憶装置４０１は、読み出し専用メモリと、ランダムアクセスメモリと、を含んでもよく、処理装置４０２にコマンド及びデータを提供する。記憶装置４０１の一部は、さらに、不揮発性ランダムアクセスメモリを含んでもよい。
【００８３】
前記記憶装置４０１は、プログラムコードを記憶するために用いられ、
前記処理装置４０２は、前記プログラムコードを用いて、プログラムコードが実行されるときに、以下の操作を実行するために用いられ、
レーダーが回転中に地面に対して測距を行って得られ、前記レーダーの回転角度が所定角度区間内にあるときに得られるＮ個の第１の測距データを取得し（前記Ｎは１よりも大きい整数）、
前記Ｎ個の第１の測距データに基づき、勾配、平面度の少なくとも１つを含む、前記地面の地形パラメータを確定する。
【００８４】
いくつかの実施例では、前記第１の測距データは、前記レーダーの地面測距点からの水平距離及び垂直距離を含み、地面測距点は、前記レーダーの回転角度の違いにより異なる。
【００８５】
いくつかの実施例では、前記処理装置４０２は、具体的には次のことに用いられ、
前記Ｎ個の第１の測距データに対して、最小二乗法によって直線のフィッティングを行い、直線関数を得て、
前記直線関数に基づき、前記地面の地形パラメータを確定する。
【００８６】
いくつかの実施例では、前記処理装置４０２は、具体的には次のことに用いられ、
レーダーと地面測距点との垂直距離の、レーダーと地面測距点との水平距離に関する直線関数を構築し、
前記Ｎ個の第１の測距データ、前記直線関数及び最小二乗法に基づき、前記直線関数における傾き及び切片を確定し、
前記直線関数における傾きに基づき、前記地面の勾配を確定するか、前記直線関数における傾き及び切片に基づき、前記地面の平面度を確定するかの少なくとも１つである。
【００８７】
いくつかの実施例では、前記処理装置４０２は、前記Ｎ個の第１の測距データ、前記直線関数及び最小二乗法に基づき、前記直線関数における傾き及び切片を確定するときに、具体的には、前記Ｎ個の第１の測距データ及び前記直線関数に基づき、前記直線関数における傾きと切片の関数である、第１の測距データのそれぞれに対応する前記直線関数における残差を確定し、前記第１の測距データのそれぞれに対応する残差及び前記残差の重み付き係数に基づき、前記Ｎ個の第１の測距データに対応する前記残差の重み付き平方和を確定し、前記残差の重み付き平方和に基づき、前記直線関数の傾きの値及び切片の値を確定するために用いられ、
前記処理装置４０２は、前記直線関数の傾き及び切片に基づき、前記地面の平面度を確定するときに、具体的には、前記傾きの値及び前記切片の値に基づき、前記残差の重み付き平方和の値を確定し、前記残差の重み付き平方和の値に基づき、前記地面の平面度を確定するために用いられる。
【００８８】
いくつかの実施例では、前記処理装置４０２は、具体的には次のことに用いられ、
前記残差の重み付き平方和の前記傾きに対する１次導関数は第１の所定値に等しく、前記残差の重み付き平方和の前記切片に対する１次導関数は第２の所定値に等しいことに基づき、前記直線関数の傾き及び切片を確定する。
【００８９】
いくつかの実施例では、前記第１の所定値、前記第２の所定値は０である。
【００９０】
いくつかの実施例では、第１の測距データのそれぞれに対応する残差の重み付き係数はいずれも等しいか、又は、
前記第１の測距データのそれぞれに対応する残差の重み付き係数は、この第１の測距データに対応するレーダーの回転角度に関する三角関数又はガウス関数である。
【００９１】
いくつかの実施例では、前記Ｎ個の第１の測距データに対応する残差の重み付き係数の和は、１に等しい。
【００９２】
いくつかの実施例では、前記処理装置４０２は、具体的には次のことに用いられ、
レーダーが回転中に地面に対して測距を行って、前記レーダーの回転角度が所定角度区間内にあるときの地面に対する測距を行ったすべての測距データである、Ｍ個の第２の測距データを取得し（前記ＭはＮ以上の整数）、
前記Ｍ個の第２の測距データに基づき、前記Ｎ個の第１の測距データを取得する。
【００９３】
いくつかの実施例では、前記処理装置４０２は、具体的には次のことに用いられ、
前記Ｍ個の第２の測距データ及び有効測距条件に基づき、前記Ｎ個の第１の測距データを確定し、
有効測距条件は、所定最大距離以下であり所定最小距離以上であることを含む。
【００９４】
いくつかの実施例では、前記処理装置４０２は、具体的には次のことに用いられ、
前記Ｍ個の第２の測距データから、前記有効測距条件を満たす第２の測距データがＮ個の第２の測距データであることを確定し、
前記Ｎ個の第２の測距データに基づき、前記Ｎ個の第１の測距データを確定する。
【００９５】
いくつかの実施例では、前記処理装置４０２は、具体的には次のことに用いられ、
前記Ｎ個の第２の測距データが、前記Ｎ個の第１の測距データであることを確定するか、又は、
前記Ｎ個の第２の測距データに対して平滑処理を行い、前記Ｎ個の第１の測距データを得る。
【００９６】
いくつかの実施例では、前記処理装置４０２は、具体的には次のことに用いられ、
第２の測距データに対応するレーダーの回転角度の順序に基づき、前記Ｎ個の第２の測距データを並べ替え、
１つ目の第２の測距データが１つ目の第１の測距データであり、Ｎ個目の第２の測距データがＮ個目の第１の測距データであることを確定し、
ｊ−１個目の第２の測距データ、ｊ個目の第２の測距データ、ｊ＋１個目の第２の測距データの３つの平均値が、前記ｊ個目の第１の測距データであることを確定し、
前記ｊは、２以上であり、前記Ｎ−１以下である整数である。
【００９７】
いくつかの実施例では、前記処理装置４０２は、具体的には次のことに用いられ、
レーダーが１周回転して地面に対して測距を行ったすべての第２の測距データ及び第２の測距データのそれぞれに対応する前記レーダーの回転角度を取得し、
前記所定角度区間に基づき、前記所定角度区間内に位置する前記レーダーの回転角度に対応する第２の測距データ（Ｍ個の第２の測距データである）を取得する。
【００９８】
選択可能に、上記地形予測設備４００は、レーダーであっても、無人機であっても、無人機の制御端末であってもよい。選択可能に、この無人機は、農業用無人機であってもよい。
【００９９】
本実施例の設備は、本発明の上記方法の実施例の技術手法を実行するために用いることができ、その実現原理及び技術的効果は類似しており、ここでは詳しく述べない。
【０１００】
図５は、本発明の実施例で提供する無人機の構造模式図であり、図５に示すように、本実施例の無人機５００は、レーダー５０１と、地形予測設備５０２と、を含む。前記地形予測設備５０２は、前記レーダー５０１に通信接続されている。地形予測設備５０２は、図４に示した実施例の構造を用いることができ、それに対応して、図２及びそれに対応する実施例の技術手法を実行することができる。その実現原理及び技術的効果は類似しており、ここでは詳しく述べない。なお、無人機５００は、さらにその他の部材を含むが、ここでは示されていない。
【０１０１】
図６は、本発明の実施例で提供する地形予測システムの構造模式図であり、図６に示すように、本実施例の地形予測システム６００は、無人機６０１と、制御端末６０２と、を含む。無人機６０１は、前記制御端末６０２に通信接続し、前記制御端末６０２は、前記無人機６０１を制御するために用いられる。
【０１０２】
前記無人機６０１には、レーダー６０１ａが搭載され、前記制御端末６０２は、地形予測設備６０２ａを含む。地形予測設備６０２ａは、図４に示した実施例の構造を用いることができ、それに対応して、図２及びそれに対応する実施例の技術手法を実行することができる。その実現原理及び技術的効果は類似しており、ここでは詳しく述べない。なお、無人機６０１及び制御端末６０２は、さらにその他の部材を含むが、ここでは示されていない。
【０１０３】
当業者は、上記方法の実施例の全部又は一部を実現するステップは、プログラムコマンドに関するハードウェアによって完了することができ、前記プログラムは、コンピュータの可読記憶媒体に記憶することができ、このプログラムを実行するときに、実行は、上記方法の実施例のステップを含み、前記記憶媒体は、読み出し専用メモリ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ，ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ，ＲＡＭ）、フロッピーディスク又は光ディスクなどのプログラムコードを記憶可能な各種媒体を含むことを理解することができる。
【０１０４】
最後に説明すべきことは、以上の各実施例は、本発明の技術手法を説明するためのものであり、それを限定するためのものではないことである。前記各実施例を参照して本発明について詳細に説明しているにもかかわらず、当業者は、依然として前記各実施例に記載の技術手法を変更するか、又はその一部又は全部の技術的特徴について同等の置き換えを行うことができ、これらの変更又は置き換えは、対応する技術手法の趣旨を本発明の各実施例の技術手法の範囲から逸脱させるものではないことを理解すべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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