(57)【要約】  本発明は、航空機の飛行制御方法及び関連装置を提供する。前記方法は、現在環境の飛行指示データを受信するステップと、航空機の飛行を制御するための受信された飛行指示データに基づき飛行制御指令を生成するステップとを含み、前記飛行指示データが、他の無人機により検出された飛行指示データ、又はサーバにより提供された飛行指示データを含む。本発明の実施例は、様々な航空機が収集した飛行指示データを記憶且つ管理することができることによって、所定の航空機について、必要な場合、関連する飛行指示データの支援を提供し、これらの飛行指示データに基づき障害物の回避、安全経路の計画、着陸場所の探索などの操作をより良好にさせる。
2017503246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機の飛行制御方法であって、
他の無人機により検出された飛行指示データ、又は外部メモリにより提供された飛行指示データを含む現在環境での飛行指示データを受信するステップと、
受信された飛行指示データに基づき、航空機の飛行を制御するための飛行制御指令を生成するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記現在環境での飛行指示データを受信するステップの前に、
現在位置における環境の飛行指示データを記憶しているか否かを判断するステップと、
前記飛行指示データを記憶していない場合、外部メモリへ、サーバから飛行指示データをダウンロードすることを要求するためのダウンロード要求を送信するステップと、
を含み、
前記ダウンロード要求が現在の位置情報を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記現在環境での飛行指示データを受信するステップは、
予め設定された周波数で他の無人機によりブロードキャストされた現在位置における環境の飛行指示データを受信するステップを含む、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記受信された飛行指示データに基づき飛行制御指令を生成するステップは、
現在位置が、受信された前記飛行指示データが示す位置領域に位置しているか否かを判断するステップと、
現在位置が、前記位置領域に位置しているとき、受信された飛行指示データに基づき飛行制御指令を生成するステップと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記受信された飛行指示データに基づき飛行制御指令を生成するステップは、
受信された飛行指示データに基づき現在環境の環境地図を確認するステップと、
確認された環境地図と航空機の現在位置に基づき飛行制御指令を生成するステップと、
を含み、
確認された環境地図が３次元環境地図を含む、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記受信された飛行指示データに基づき飛行制御指令を生成するステップは、
前記飛行指示データに含まれるデータオブジェクトを確認するステップと、
前記飛行指示データに障害物回避飛行を指示するための障害物データが含まれる場合、前記障害物データにおける障害物の位置情報、航空機の現在の座標位置及び高度に基づき、航空機と前記障害物のエッジとの距離値を算出し、算出された距離値に基づき障害物回避飛行指令を生成するステップと、
前記飛行指示データに飛行経路データが含まれる場合、前記飛行経路データが指示する経路に沿って飛行するように、前記飛行経路データと航空機自体の座標位置に基づき飛行制御指令を生成するステップと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記受信された飛行指示データに基づき飛行制御指令を生成するステップは、
航空機の航続力の状態情報を検出するステップと、
検出された航続力の状態情報が予め定められた飛行停止条件を満たす場合、前記受信された飛行指示データに含まれる航空機基地局データを抽出するステップと、
航空機を、前記航空機基地局データが指示する航空機基地局に向かって飛行及び着陸するように制御するための飛行制御指令を生成するステップと、
を含み、
前記航空機基地局データが航空機基地局の位置データを含む、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記受信された飛行指示データに基づき飛行制御指令を生成するステップは、
前記飛行指示データに飛行禁止区域指示情報が含まれる場合、現在位置に基づき前記飛行禁止区域指示情報が指示する飛行禁止区域の境界との最小距離を確認するステップと、
確認された最小距離が予め設定された距離閾値より小さい又は現在位置が前記飛行禁止区域内に位置する場合、航空機を前記飛行禁止区域から飛び去るように制御するための飛行制御指令を生成するステップと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
検出モジュールを呼び出して飛行過程における環境データを収集するステップと、
検出された環境データを目標アドレスの外部メモリへ送信する、又は予め設定された周波数で前記検出された環境データをブロードキャストするステップと、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
飛行データ処理方法であって、
様々な航空機が飛行過程における収集してアップロードした、環境の画像データ、位置データを含む環境データを受信するステップと、
受信された環境データに含まれる位置データに基づき、前記環境データを位置領域に応じて処理して、対応する位置領域の飛行指示データを得るステップと、
を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項１１】
飛行指示データのダウンロードを要求するためのダウンロード要求を受信した場合、前記ダウンロード要求に含まれる位置情報に基づき、対応する位置領域の飛行指示データを検出するステップと、
検出された飛行指示データをプロコトルのデータフォーマットに従ってカプセル化し、カプセル化された飛行指示データを、前記ダウンロード要求を送信した航空機に返信するステップと、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記受信された環境データに含まれる位置データに基づき、前記環境データを位置領域に応じて処理して、対応する位置領域の飛行指示データを得るステップは、
受信された環境データに含まれる位置データに基づき、対応する位置領域の３次元環境地図を更新するステップと、
更新された３次元環境地図を対応する位置領域の飛行指示データとするステップと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記受信された環境データに含まれる位置データに基づき、前記環境データを位置領域に応じて処理して、対応する位置領域の飛行指示データを得るステップは、
受信された環境データの受信時間を確認するステップと、
生成された３次元環境地図における前記受信された環境データの位置データが対応する領域の地図内容について最終更新時間を確認するステップと、
前記最終更新時間より後の受信時間が対応する環境データに基づき、前記生成された３次元環境地図における対応する位置領域の地図を更新し、更新された前記３次元環境地図を飛行指示データとするステップと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記様々な航空機が飛行過程における収集してアップロードした環境データを受信するステップの後に、
同一のデータ集合に内容が類似する環境データを記憶するステップと、
予め設定された記憶管理ルールに基づき各データ集合に対して、環境データの削除管理を含む記憶管理を行うステップと、
を更に含み、
前記記憶管理ルールは、環境データの受信時間、環境データにおける画像データの画像品質、及び内容が同じである環境データにおける画像内容の相違点の何れか１つ又は複数の組み合わせに基づき設定される、
ことを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記同一のデータ集合に含まれる内容が類似する環境データにおいて、任意の２つの環境データの収集位置ポイントの間の距離値が予め設定された距離閾値より小さく、且つ任意の２つの環境データについて基準方向における収集方位角度に対する差が予め設定された角度閾値より小さい、
ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記同一のデータ集合に含まれている内容が類似する環境データにおいて、任意の２つの画像データの画像類似度が予め設定された類似度閾値に達する、
ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記受信された環境データに含まれる位置データに基づき、前記環境データを位置領域に応じて処理して、対応する位置領域の飛行指示データを得るステップは、
予め設定された選択ルールに従って、環境データを含む各データ集合から最適の環境データを選択するステップと、
選択された各最適の環境データに含まれる位置データに基づき、各最適の環境データを位置領域に応じて処理して、対応する位置領域の飛行指示データを得るステップと、
を含み、
前記選択ルールが、環境データの受信時間、環境データにおける画像データの画像品質、及び内容が同じ環境データに含まれる画像内容の相違点の何れか１つ又は複数の組み合わせに基づき設定される、
ことを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
航空機であって、通信装置と飛行コントローラを含み、
前記飛行コントローラは、前記通信装置が受信した現在環境での飛行指示データに基づき飛行制御指令を生成して、航空機の飛行を制御することに用いられており、前記飛行指示データは、他の無人機により検出された飛行指示データ、又は外部メモリにより提供された飛行指示データを含む、
ことを特徴とする航空機。
【請求項１９】
前記飛行コントローラは更に、飛行過程に、現在位置における環境の飛行指示データを記憶しているか否かを判断しており、前記飛行指示データを記憶していない場合、前記通信装置によって前記外部メモリから飛行指示データをダウンロードすることを要求するためのダウンロード要求を送信することに用いられており、前記ダウンロード要求には現在環境の位置情報が含まれている、
ことを特徴とする請求項１８に記載の航空機。
【請求項２０】
前記飛行コントローラは更に、予め設定された周波数で前記通信装置を他の無人機がブロードキャストする現在位置における環境の飛行指示データを受信するように制御することに用いられる、
ことを特徴とする請求項１８または１９に記載の航空機。
【請求項２１】
前記飛行コントローラは、具体的に現在位置は、受信した前記飛行指示データが示す位置領域に位置するか否かを検出しており、現在位置は前記位置領域に位置する場合、受信された飛行指示データに基づき飛行制御指令を生成することに用いられる、
ことを特徴とする請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の航空機。
【請求項２２】
前記飛行コントローラは、具体的に受信された飛行指示データに基づき現在環境の環境地図を確認しており、確認された環境地図と航空機の現在位置に基づき飛行制御指令を生成することに用いられており、確認された環境地図は３次元環境地図を含む、
ことを特徴とする請求項１８〜２１のいずれか一項に記載の航空機。
【請求項２３】
前記飛行コントローラは、具体的に前記飛行指示データに障害物回避飛行を指示するための障害物データが含まれる場合、前記障害物データにおける障害物の位置情報、航空機の現在の座標位置及び高度に基づき、航空機と前記障害物のエッジとの距離値を算出し、算出された距離値に基づき障害物回避飛行指令を生成しており、前記飛行指示データに飛行経路データが含まれる場合、前記飛行経路データが指示する経路に沿って飛行するように、前記飛行経路データと航空機自体の座標位置に基づき飛行制御指令を生成することに用いられる、
ことを特徴とする請求項１８〜２２のいずれか一項に記載の航空機。
【請求項２４】
前記飛行コントローラは、具体的に航空機の航続力の状態情報を検出しており、検出された航続力の状態情報が予め定められた飛行停止条件を満たす場合、前記受信された飛行指示データに含まれる航空機基地局データを抽出しており、航空機を、前記航空機基地局データが指示する航空機基地局に向かって飛行及び着陸するように制御するための飛行制御指令を生成することに用いられており、前記航空機基地局データは、航空機基地局の位置データを含む、
ことを特徴とする請求項１８〜２３のいずれか一項に記載の航空機。
【請求項２５】
前記飛行コントローラは、具体的に前記飛行指示データに飛行禁止区域指示情報が含まれる場合、現在位置に基づき前記飛行禁止区域指示情報が指示する飛行禁止区域の境界との最小距離を確認しており、確認された最小距離が予め設定された距離閾値より小さい又は現在位置が前記飛行禁止区域内に位置する場合、航空機を前記飛行禁止区域から飛び去るように制御するための飛行制御指令を生成することに用いられる、
ことを特徴とする請求項１８〜２４のいずれか一項に記載の航空機。
【請求項２６】
前記飛行コントローラは更に、飛行過程における環境データを収集しており、検出された環境データを目標アドレスの外部メモリへ送信する、又は予め設定された周波数で前記検出された環境データをブロードキャストすることに用いられる、
ことを特徴とする請求項１８〜２５のいずれか一項に記載の航空機。
【請求項２７】
サーバであって、通信装置とプロセッサを含み、
前記通信装置は、様々な航空機が飛行過程における収集してアップロードした環境データを受信することに用いられ、前記環境データが環境の画像データ、位置データを含み、
前記プロセッサは、受信された環境データに含まれる位置データに基づき、前記環境データを位置領域に応じて処理して、対応する位置領域の飛行指示データを得ることに用いられる、
ことを特徴とするサーバ。
【請求項２８】
前記プロセッサは更に、前記通信装置が飛行指示データのダウンロードを要求するためのダウンロード要求を受信した場合、前記ダウンロード要求に含まれる位置情報に基づき、対応する位置領域の飛行指示データを検出しており、検出された飛行指示データを、プロコトルのデータフォーマットに従ってカプセル化し、カプセル化された飛行指示データを前記通信装置によって前記ダウンロード要求を送信する航空機に返信する、
ことを特徴とする請求項２７に記載のサーバ。
【請求項２９】
前記プロセッサは、具体的に受信された環境データに含まれる位置データに基づき、対応する位置領域の３次元環境地図を更新しており、更新された３次元環境地図を、対応する位置領域の飛行指示データとすることに用いられる、
ことを特徴とする請求項２７または２８に記載のサーバ。
【請求項３０】
前記プロセッサは、具体的に受信された環境データの受信時間を確認しており、生成された３次元環境地図における前記受信された環境データの位置データが対応する領域の地図内容について最終更新時間を確認しており、前記最終更新時間より後の受信時間が対応する環境データに基づき、前記生成された３次元環境地図における対応する位置領域の地図を更新し、更新された前記３次元環境地図を飛行指示データとすることに用いられる、
ことを特徴とする請求項２７〜２９のいずれか一項に記載のサーバ。
【請求項３１】
前記プロセッサは更に、同一のデータ集合に内容が類似する環境データを記憶しており、予め設定された記憶管理ルールに基づき各データ集合に対して、環境データの削除管理を含む記憶管理を行うことに用いられており、前記記憶管理ルールが、環境データの受信時間、環境データにおける画像データの画像品質、及び内容が同じ環境データにおける画像内容の相違点の何れか１つ又は複数の組み合わせに基づき設定されており、前記同一のデータ集合に含まれている内容が類似する環境データにおいて、任意の２つの環境データの収集位置ポイントの間の距離値が予め設定された距離閾値より小さく、且つ任意の２つの環境データについて基準方向における収集方位角度に対する差が予め設定された角度閾値より小さい、または、前記同一のデータ集合に含まれている内容が類似する環境データにおいて、任意の２つの画像データの画像類似度が予め設定された類似度閾値に達する、
ことを特徴とする請求項２７〜３０のいずれか一項に記載のサーバ。
【請求項３２】
前記プロセッサは、具体的に予め設定された選択ルールに従って、環境データを含む各データ集合から最適の環境データを選択しており、選択された各最適の環境データに含まれる位置データに基づき、各最適の環境データを位置領域に応じて処理して、対応する位置領域の飛行指示データを得ることに用いられており、前記選択ルールは、環境データの受信時間、環境データにおける画像データの画像品質、及び内容が同じ環境データにおける画像内容の相違点の何れか１つ又は複数の組み合わせに基づき設定される、
ことを特徴とする請求項３１に記載のサーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子技術の分野に関し、特に航空機の飛行制御方法及び関連装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機は、航空機エンジン、モータ及びプロペラファンからなる動力システムなどにより供給された動力を用いて、機体構造を離陸させて空中で移動できる機器である。ＵＡＶ（Ｕｎｍａｎｎｅｄ  Ａｅｒｉａｌ  Ｖｅｈｉｃｌｅ、無人機）は、電子機器の協調制御下で、自動的又は半自動的に様々な飛行動作、飛行ミッションを実行する航空機である。
【０００３】
飛行過程に、環境に適応するために、既存の無人機は通常、カメラ、超音波などの様々なセンサーを設けることで、飛行指示データの収集を容易にし、飛行指示データを分析して、分析結果に基づき飛行を制御し、例えば、障害物を回避するなどの飛行制御操作を実現する。様々なセンサーを搭載することは、航空機のコストを大幅に増加させ、且つ無人機全体の体積、重量を増加し、無人機の航続時間を短縮している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施例が主に解決しようとする技術的課題は、低コストで無人機の飛行制御を実現するとともに、航空機の航続時間の長さをある程度保証することができる航空機の飛行制御方法及び関連装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様において、本発明は、
他の無人機により検出された飛行指示データ、又は外部メモリにより提供された飛行指示データを含む現在環境での飛行指示データを受信するステップと、
受信された飛行指示データに基づき、航空機の飛行を制御するための飛行制御指令を生成するステップと、を含む航空機の飛行制御方法を提供する。
【０００６】
好ましくは、前記現在環境での飛行指示データを受信するステップの前に、
現在位置する環境での飛行指示データを記憶しているか否かを判断するステップと、
この飛行指示データを記憶していない場合、外部メモリへ、前記サーバから飛行指示データをダウンロードすることを要求するためのダウンロード要求を送信するステップと、を含み、
前記ダウンロード要求は現在の位置情報を含む。
【０００７】
好ましくは、前記現在環境での飛行指示データを受信するステップは、予め設定された周波数で他の無人機によりブロードキャストされた現在位置する環境の飛行指示データを受信するステップを含む。
【０００８】
好ましくは、前記受信された飛行指示データに基づき飛行制御指令を生成するステップは、
現在位置が、受信された前記飛行指示データが示す位置領域に位置しているか否かを判断するステップと、
現在位置が、前記位置領域に位置しているとき、受信された飛行指示データに基づき飛行制御指令を生成するステップと、
を含む。
【０００９】
好ましくは、前記受信された飛行指示データに基づき飛行制御指令を生成するステップは、
受信された飛行指示データに基づき現在環境の環境地図を確認するステップと、
確認された環境地図と航空機の現在位置に基づき飛行制御指令を生成するステップとを含み、
確認された環境地図は３次元環境地図を含む。
【００１０】
好ましくは、前記受信された飛行指示データに基づき飛行制御指令を生成するステップは、
前記飛行指示データに含まれるデータオブジェクトを確認するステップと、
前記飛行指示データに障害物回避飛行を指示するための障害物データが含まれるとき、この障害物データにおける障害物の位置情報、航空機の現在の座標位置及び高度に基づき、航空機とこの障害物のエッジとの距離値を算出し、算出された距離値に基づき障害物回避飛行指令を生成するステップと、
前記飛行指示データに飛行経路データが含まれる場合、この飛行経路データが指示する経路に沿って容易に飛行させるため、この飛行経路データと航空機自体の座標位置に基づき飛行制御指令を生成するステップと、
を含む。
【００１１】
好ましくは、前記受信された飛行指示データに基づき飛行制御指令を生成するステップは、
航空機の航続力の状態情報を検出するステップと、
検出された航続力の状態情報が予め定められた飛行停止条件を満たす場合、前記受信された飛行指示データに含まれる航空機基地局データを抽出するステップと、
航空機を、前記航空機基地局データが指示する航空機基地局に向かって飛行及び着陸するように制御するための、飛行制御指令を生成するステップと、
を含み、
前記航空機基地局データは航空機基地局の位置データを含む。
【００１２】
好ましくは、前記受信された飛行指示データに基づき飛行制御指令を生成するステップは、
前記飛行指示データに飛行禁止区域指示情報が含まれる場合、現在位置に基づき前記飛行禁止区域指示情報が指示する飛行禁止区域の境界との最小距離を確認するステップと、
確認された最小距離が予め設定された距離閾値より小さい又は現在位置が前記飛行禁止区域内に位置する場合、航空機を前記飛行禁止区域から飛び去るように制御するための飛行制御指令を生成するステップと、
を含む。
【００１３】
また、前記方法は、
検出モジュールを呼び出して飛行過程における環境データを収集するステップと、
検出された環境データを目標アドレスの外部メモリへ送信する、又は予め設定された周波数で前記検出された環境データをブロードキャストするステップと、
を更に含む。
【００１４】
別の態様において、本発明の実施例は、
様々な航空機が飛行過程における収集してアップロードした、環境の画像データ、位置データを含む環境データを受信するステップと、
受信された環境データに含まれる位置データに基づき、前記環境データを位置領域に応じて処理して、対応する位置領域の飛行指示データを得るステップと、
を含む飛行データ処理方法を更に提供する。
【００１５】
また、前記方法は、
飛行指示データのダウンロードを要求するためのダウンロード要求を受信したとき、このダウンロード要求に含まれる位置情報に基づき、対応する位置領域の飛行指示データを検出するステップと、
検出された飛行指示データをプロコトルのデータフォーマットに従ってカプセル化し、カプセル化された飛行指示データを、前記ダウンロード要求を送信した航空機に返信するステップと、
を更に含む。
【００１６】
好ましくは、前記受信された環境データに含まれる位置データに基づき、前記環境データを位置領域に応じて処理して、対応する位置領域の飛行指示データを得るステップは、
受信された環境データに含まれる位置データに基づき、対応する位置領域の３次元環境地図を更新するステップと、
更新された３次元環境地図を対応する位置領域の飛行指示データとするステップと、
を含む。
【００１７】
好ましくは、前記受信された環境データに含まれる位置データに基づき、前記環境データを位置領域に応じて処理して、対応する位置領域の飛行指示データを得るステップは、
受信された環境データの受信時間を確認するステップと、
生成された３次元環境地図におけるこの受信された環境データの位置データが対応する領域の地図内容について最終更新時間を確認するステップと、
前記最終更新時間より後の受信時間が対応する環境データに基づき、前記生成された３次元環境地図における対応する位置領域の地図を更新し、更新された前記３次元環境地図を飛行指示データとするステップと、
を含む。
【００１８】
好ましくは、前記様々な航空機が飛行過程における収集してアップロードした環境データを受信するステップの後に、
同一のデータ集合に内容が類似する環境データを記憶するステップと、
予め設定された記憶管理ルールに基づき各データ集合に対して、環境データの削除管理を含む記憶管理を行うステップと、
を更に含み、
前記記憶管理ルールが、環境データの受信時間、環境データにおける画像データの画像品質、及び内容が同じである環境データにおける画像内容の相違点の何れか１つ又は複数の組み合わせに基づき設定されており、
前記同一のデータ集合に含まれる内容が類似する環境データにおいて、任意の２つの環境データの収集位置ポイントの間の距離値が予め設定された距離閾値より小さく、且つ任意の２つの環境データについて基準方向における収集方位角度に対する差が予め設定された角度閾値より小さい、または、前記同一のデータ集合に含まれる内容が類似する環境データにおいて、任意の２つの画像データの画像類似度が予め設定された類似度閾値に達する。
【００１９】
好ましくは、前記受信された環境データに含まれる位置データに基づき、前記環境データを位置領域に応じて処理して、対応する位置領域の飛行指示データを得るステップは、
予め設定された選択ルールに従って、環境データを含む各データ集合から最適の環境データを選択するステップと、
選択された各最適の環境データに含まれる位置データに基づき、各最適の環境データを位置領域に応じて処理して、対応する位置領域の飛行指示データを得るステップと、
を含み、
前記選択ルールが、環境データの受信時間、環境データにおける画像データの画像品質、及び内容が同じである環境データに含まれる画像内容の相違点の何れか１つ又は複数の組み合わせに基づき設定される。
【００２０】
また別の態様において、本発明の実施例は、航空機であって、通信装置と飛行コントローラを含み、
前記飛行コントローラは、前記通信装置が受信した現在環境での飛行指示データに基づき飛行制御指令を生成して、航空機の飛行を制御することに用いられており、前記飛行指示データは、他の無人機により検出された飛行指示データ、又は外部メモリにより提供された飛行指示データを含む航空機を更に提供する。
【００２１】
好ましくは、前記飛行コントローラは更に、飛行過程に、現在位置における環境の飛行指示データを記憶しているか否かを判断しており、この飛行指示データを記憶していない場合、前記通信装置によって前記外部メモリから飛行指示データのダウンロードを要求するダウンロード要求を送信し、前記ダウンロード要求には現在環境の位置情報が含まれる。
【００２２】
好ましくは、前記飛行コントローラは更に、予め設定された周波数で前記通信モジュールを他の無人機がブロードキャストする現在位置における環境の飛行指示データを受信するように制御することに用いられる。
【００２３】
好ましくは、前記飛行コントローラは、具体的に現在位置が、受信された前記飛行指示データが示す位置領域に位置しているか否かを検出しており、現在位置が、前記位置領域に位置しているとき、受信された飛行指示データに基づき飛行制御指令を生成する。
【００２４】
好ましくは、前記飛行コントローラは、具体的に受信された飛行指示データに基づき現在環境の環境地図を確認しており、確認された環境地図と航空機の現在位置に基づき飛行制御指令を生成することに用いられており、確認された環境地図は３次元環境地図を含む。
【００２５】
好ましくは、前記飛行コントローラは、具体的に前記飛行指示データに障害物回避飛行を指示するための障害物データが含まれる場合、この障害物データにおける障害物の位置情報、航空機の現在の座標位置及び高度に基づき、航空機とこの障害物のエッジとの距離値を算出し、算出された距離値に基づき障害物回避飛行指令を生成しており、前記飛行指示データに飛行経路データが含まれる場合、この飛行経路データが指示する経路に沿って飛行するように、この飛行経路データと航空機自体の座標位置に基づき飛行制御指令を生成する。
【００２６】
好ましくは、前記飛行コントローラは、具体的に航空機の航続力の状態情報を検出しており、検出された航続力の状態情報が予め定められた飛行停止条件を満たす場合、前記受信された飛行指示データに含まれる航空機基地局データを抽出しており、航空機を、前記航空機基地局データが指示する航空機基地局に向かって飛行及び着陸するように制御するための、飛行制御指令を生成することに用いられる。前記航空機基地局データは、航空機基地局の位置データを含む。
【００２７】
好ましくは、前記飛行コントローラは、具体的に前記飛行指示データに飛行禁止区域指示情報が含まれるとき、現在位置に基づき前記飛行禁止区域指示情報が指示する飛行禁止区域の境界との最小距離を確認しており、確認された最小距離が予め設定された距離閾値より小さい又は現在位置が前記飛行禁止区域内に位置する場合、航空機を前記飛行禁止区域から飛び去るように制御するための飛行制御指令を生成することに用いられる。
【００２８】
好ましくは、前記飛行コントローラは更に、飛行過程における環境データを収集しており、検出された環境データを目標アドレスの外部メモリへ送信する、又は予め設定された周波数で前記検出された環境データをブロードキャストすることに用いられる。
【００２９】
また別の態様において、本発明の実施例は、サーバであって、通信装置とプロセッサを含み、
前記通信装置は、様々な航空機が飛行過程における収集してアップロードした環境データの受信に用いられ、前記環境データが環境の画像データ、位置データを含み、
前記プロセッサは、受信された環境データに含まれる位置データに基づき、前記環境データを位置領域に応じて処理して、対応する位置領域の飛行指示データを得ることに用いられるサーバを更に提供する。
【００３０】
好ましくは、前記プロセッサは更に、前記通信装置が飛行指示データのダウンロードを要求するためのダウンロード要求を受信したとき、このダウンロード要求に含まれる位置情報に基づき、対応する位置領域の飛行指示データを検出しており、検出された飛行指示データをプロコトルのデータフォーマットに従ってカプセル化し、カプセル化された飛行指示データを前記通信装置によって前記ダウンロード要求を送信する航空機に返信することに用いられる。
【００３１】
好ましくは、前記プロセッサは、具体的に受信された環境データに含まれる位置データに基づき、対応する位置領域の３次元環境地図を更新しており、更新された３次元環境地図を、対応する位置領域の飛行指示データとすることに用いられる。
【００３２】
好ましくは、前記プロセッサは、具体的に受信された環境データの受信時間を確認しており、生成された３次元環境地図におけるこの受信された環境データの位置データが対応する領域の地図内容について最終更新時間を確認しており、前記最終更新時間より後の受信時間が対応する環境データに基づき、前記生成された３次元環境地図における対応する位置領域の地図を更新し、更新された前記３次元環境地図を飛行指示データとすることに用いられる。
【００３３】
好ましくは、前記プロセッサは更に、同一のデータ集合に内容が類似する環境データを記憶しており、予め設定された記憶管理ルールに基づき各データ集合に対して、環境データの削除管理を含む記憶管理を行うことに用いられる。前記記憶管理ルールが、環境データの受信時間、環境データにおける画像データの画像品質、及び内容が同じである環境データにおける画像内容の相違点の何れか１つ又は複数の組み合わせに基づき設定される。前記同一のデータ集合に含まれる内容が類似する環境データにおいて、任意の２つの環境データの収集位置ポイントの間の距離値が予め設定された距離閾値より小さく、且つ任意の２つの環境データについて基準方向における収集方位角度に対する差が予め設定された角度閾値より小さい、または、前記同一のデータ集合に含まれる内容が類似する環境データにおいて、任意の２つの画像データの画像類似度が予め設定された類似度閾値に達する。
【００３４】
好ましくは、前記プロセッサは、具体的に予め設定された選択ルールに従って、環境データを含む各データ集合から最適の環境データを選択しており、選択された各最適の環境データに含まれる位置データに基づき、各最適の環境データを位置領域に応じて処理して、対応する位置領域の飛行指示データを得ることに用いられる。前記選択ルールは、環境データの受信時間、環境データにおける画像データの画像品質、及び内容が同じである環境データにおける画像内容の相違点の何れか１つ又は複数の組み合わせに基づき設定される。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の実施例は、他の航空機又はサーバから共有された関連する飛行指示データにより、自体の飛行の制御を実現することができ、この航空機が大量の検出機器を携帯する必要がなく、体積、重量を低減させ、航続距離を増加させるとともに、航空機のコストを低減させるようにしている。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、本発明の実施例に係る航空機の飛行制御方法のフローチャートである。
【図２】図２は、本発明の実施例に係る別の航空機の飛行制御方法のフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の実施例に係る飛行制御指令を生成する方法のフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の実施例に係る飛行制御指令を生成する方法の別のフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の実施例に係る飛行データ処理方法のフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の実施例に係る航空機の構造を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施例に係るサーバの構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下では、本発明の実施形態に係る添付図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る技術的解決手段を明確かつ詳細に説明する。当然ながら、ここで説明する実施形態は本発明の実施形態の全てではなく一部にすぎない。当業者が創造的な作業なしに本発明の実施形態に基づいて得る他の全ての実施形態は、本発明の保護範囲に属するべきである。
【００３８】
本発明の実施例は、サーバ又は他の無人機から関連する位置の飛行指示データを獲得し、獲得された飛行指示データに基づき障害物回避、自動ナビゲーション、安全飛行経路の計画などの操作を実行することができ、カメラや距離検出器などの装置を設ける必要がない。なお、本発明の各実施例に係る飛行指示データは、対応する位置における一定領域範囲内の飛行指示データを含み、具体的には、一定領域内の３次元環境地図であってもよい。係る航空機は、少なくとも位置決めのための機能モジュールを含み、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ、全地球測位システム）を有する位置決めモジュールを含むことで、この航空機の位置を確認及びその位置に基づき獲得すべき飛行指示データを確認する。
【００３９】
具体的に、図１は本発明の実施例に係る航空機の飛行制御方法のフローチャートである。本発明の実施例に係る前記方法はコントローラにより実現されてもよい。このコントローラは具体的に、航空機のフライトコントロールと連結されている単一のコントローラであってもよく、又は、航空機内に設けられている飛行コントローラ、若しくは、航空機の飛行を制御するために設けられているスマート移動端末であってもよい。具体的に、前記方法は、以下のステップを含む。
【００４０】
Ｓ１０１では、他の無人機により検出された飛行指示データ、又は外部メモリにより提供された飛行指示データを含む現在環境での飛行指示データを受信する。
【００４１】
飛行指示データは、航空機を、障害物回避飛行するように指示して、経路に沿って飛行させるための３次元環境地図データであってもよい。飛行指示データは、環境における航空機の飛行に影響を与える可能性がある様々な障害物の関連するデータであってもよく、例えば、障害物のサイズ、概略の座標位置範囲などであってもよい。前記外部メモリは具体的に予め配置されたサーバであってもよい。以下、サーバを例にして説明する。
【００４２】
他の無人機は主に様々な検出装置を備える無人機であり、これらの無人機はカメラ、超音波センサー、レーダなどの検出装置によりリアルタイムに検出された環境画像及び距離データに基づき、且つ自体のＧＰＳによって生成された位置決めデータを結合して、所定の座標位置の所在領域の環境データを獲得することができる。これらの無人機は、その獲得した環境データを所定のサーバ又は無人機へ送信してもよく、その獲得した環境データを融合して所定の座標位置の所在環境領域の３次元環境地図を取得して、この３次元環境地図を対応する位置の飛行指示データとして所定のサーバ又は無人機へ送信してもよい。
【００４３】
サーバは、オープン系サーバであってもよく、様々な無人機によりアップロードされた環境データを受信し、且つ環境データにおける位置データに基づき、アップロードされた環境データを位置に応じて記憶管理をしてもよい。サーバは、大量の環境データ及びそれに対応する位置に基づき融合して、位置領域の更に正確な３次元環境地図を取得し、３次元環境地図を飛行指示データとしてそれを必要とする航空機に提供してもよい。
【００４４】
前記Ｓ１０１を実行するコントローラの対応する無人機は、外部環境を検出できないローエンドの無人機であってもよい。前記Ｓ１０１において、受信された飛行指示データがサーバ又は他の航空機により直接提供されたこのローエンド無人機の所在領域範囲内の３次元環境地図であるとき、直接にこの３次元環境地図を用いて制御指令の生成操作を実行してもよい。受信された飛行指示データは、他のデータであってもよく、例えば障害物データであるとき、障害物データにおける障害物が位置している絶対座標の所在領域、及び本航空機の位置座標に基づき、距離を算出して障害物回避を実現する。
【００４５】
当然のことながら、受信された飛行指示データは幾つかの生データであってもよく、例えば撮像された元の画像、撮像する時の座標位置などのデータであってもよい。コントローラは、まず大量の生データに基づきデータ融合操作を実行して、現在位置の対応する３次元環境地図を取得し、更に対応する指令の生成操作を実行してもよい。
【００４６】
なお、様々なセンサーにより検出された、位置、大量の画像などを含む環境データに基づき３次元環境地図を生成することは従来技術である。具体的には、位置領域内の異なる位置で取得された大量の３次元画像を処理して３次元環境地図を生成してもよい。ここで詳細に説明しない。
【００４７】
更に、前記サーバ又は他の無人機は、所定位置の環境データに基づき、既存の３次元環境地図を更新して、３次元環境地図を飛行指示データとし提供してこれを必要とするローエンド無人機を支援することを容易にしてもよい。
【００４８】
Ｓ１０２では、受信された飛行指示データに基づき、航空機の飛行を制御するための飛行制御指令を生成する。
【００４９】
上述のように、飛行指示データが関連する領域の３次元環境地図のままであるとき、直接この３次元環境地図に基づき対応する飛行制御指令を生成して、障害物回避、ナビゲーション、及び自動アドレス検出などの飛行を完了する。飛行指示データが元の位置、画像、及び障害物などのデータであるとき、前記Ｓ１０２において、コントローラはまずこれらの元の位置、画像、及び障害物などの飛行指示データに基づき３次元環境地図を生成し、更に３次元環境地図に基づき対応する飛行制御指令を生成して、障害物回避、ナビゲーション、及び自動アドレス検出などの飛行を完了する。直接飛行指示データに含まれる航空機基地局データに基づき、飛行制御指令を生成して航空機についてヨー方向と高度を変更し、この航空機基地局データにより指示された基地局に向かって飛行するように制御してもよい。航空機基地局データは航空機基地局の位置座標情報を含み、航空機基地局は航空機の着陸ホームとしてもよく、関連する航空機に充電などの機能を提供してもよい。
【００５０】
本発明の実施例は、他の航空機又はサーバから共有された関連する飛行指示データにより、自体の飛行の制御を実現することができ、この航空機が大量の検出機器を携帯する必要がなく、体積、重量を低減させ、航続距離を増加させるとともに、航空機のコストを低減させるようにしている。
【００５１】
図２は本発明の実施例に係る別の航空機の飛行制御方法のフローチャートである。本発明の実施例に係る前記方法はコントローラにより実現されてもよい。このコントローラは具体的に、航空機のフライトコントロールと連結されている単一のコントローラであってもよく、又は、航空機内に設けられている飛行コントローラ、若しくは、航空機の飛行を制御するために設けられているスマート移動端末であってもよい。具体的に、前記方法は、以下のステップを含む。
【００５２】
Ｓ２０１では、現在位置における環境の飛行指示データを記憶しているか否かを判断する。
【００５３】
この飛行指示データを記憶していない場合、下記のＳ２０２を実行しており、この飛行指示データを記憶しているとき、本ステップを続行する。本航空機のＧＰＳにより獲得された現在の座標位置に基づき、既存のデータに対して位置の検出比較を行い、この座標位置が既存のデータにおける座標位置データにより囲まれた比較的小さい領域範囲内に位置するか否かを確認しており、判断の結果が「ＹＥＳ」であるとき、現在位置における環境の飛行指示データが存在していることを判断しており、判断の結果が「ＮＯ」であるとき、現在位置における環境の飛行指示データを記憶していない。前記Ｓ２０１を複数回繰り返して、現在環境のデータを記憶しているか否かを正確に判断してもよい。
【００５４】
Ｓ２０２では、他の無人機により検出された飛行指示データ、又は外部メモリにより提供された飛行指示データを含む現在環境での飛行指示データを受信する。
【００５５】
前記Ｓ２０２の飛行指示データを受信する具体的な方式は、外部メモリへ、前記サーバから飛行指示データをダウンロードすることを要求するためのダウンロード要求を送信することを含んでもよく、前記ダウンロード要求が現在の位置情報を含む。又は、前記Ｓ２０２は、予め設定された周波数で他の無人機によりブロードキャストされた現在位置が位置している環境の飛行指示データを受信するステップを含む。同時にサーバへダウンロード要求を送信及びブロードキャストされた飛行指示データを受信してもよく、これによって更にタイムリーに、関連する情報を正確に得る。サーバにより提供されたデータが好ましい。
【００５６】
ここで、具体的には、前記ダウンロード要求は、具体的に飛行経路を要求するための要求であってもよい。サーバは、飛行経路を要求するためのこのダウンロード要求を受信した後に、このダウンロード要求における位置情報に基づき記憶された関連する環境地図を検出して、飛行経路を計画し且つ航空機へ返信する。
【００５７】
Ｓ２０３では、受信された飛行指示データに基づき、航空機の飛行を制御するための飛行制御指令を生成する。
【００５８】
前記Ｓ２０３において、現在位置が、受信された前記飛行指示データが示す位置領域内に位置しているか否かを検出してもよく、即ち、現在位置が、受信された前記飛行指示データが示す位置領域に位置しているか否かを検出してもよい。現在位置が記録された位置領域に位置しているとき、受信された飛行指示データが必要な位置の飛行指示データであることを確認することができ、これによって受信された飛行指示データに基づき飛行制御指令を生成する。必要な位置の飛行指示データでないとき、サーバにダウンロードを再度要求することができる。
【００５９】
好ましくは、要求された又は聞いた前記飛行指示データは３次元環境地図であってもよい。受信された飛行指示データに基づき飛行制御指令を生成する前記ステップは具体的に、受信された飛行指示データに基づき、３次元環境地図を含む現在環境の環境地図を確認しており、確認された環境地図及び航空機の現在位置に基づき飛行制御指令を生成する。即ち、飛行を支援するために直接に飛行指示データから３次元環境地図を抽出するか、または飛行指示データが３次元環境地図の関連するデータであり、関連するデータを抽出した後に、更にデータ復元動作をして３次元環境地図を確認する。
【００６０】
更に、前記受信された飛行指示データに基づき飛行制御指令を生成するステップは具体的に、前記飛行指示データに飛行禁止区域指示情報が含まれる場合、現在位置に基づき前記飛行禁止区域指示情報が指示する飛行禁止区域の境界との最小距離を確認しており、確認された最小距離が予め設定された距離閾値より小さい又は現在位置が前記飛行禁止区域内に位置する場合、航空機を前記飛行禁止区域から飛び去るように制御するための飛行制御指令を生成することを含んでもよい。
【００６１】
なお、本発明の実施例に係る前記方法は、検出モジュールを呼び出して飛行過程における環境データを収集しており、検出された環境データを目標アドレスの外部メモリへ送信する、又は予め設定された周波数で前記検出された環境データをブロードキャストすることを更に含んでもよい。即ち、検出モジュールが存在している航空機については、検出モジュールにより様々な飛行指示データを収集し、収集された１種以上の飛行指示データをサーバにアップロードすることで、サーバが対応するデータ管理又は融合を行って３次元環境地図を得ることによって、次回の飛行又は他の航空機の飛行を容易にする。
【００６２】
好ましくは、獲得された飛行制御指令は、この３次元環境地図に基づき、障害物回避の飛行制御指令を生成し、飛行経路を調整して飛行する指令などであってもよい。
【００６３】
好ましくは、受信された飛行指示データは前記環境地図データ以外に、障害物データ、飛行経路データ等であってもよく、図３に示されたように、本発明の実施例の飛行制御指令を生成する方法の１つのフローチャートであり、本発明の実施例の前記方法は、以下のステップを含む。
【００６４】
Ｓ３０１では、前記飛行指示データに含まれるデータオブジェクトを確認する。飛行指示データのフォーマットは、サーバと各タイプの航空機により合意して取得されてもよく、それが搬送可能であるデータオブジェクトは、上述の３次元環境地図データ、及び障害物データ、飛行経路データ、航空機基地局データ、飛行禁止区域データなどを含む。
【００６５】
Ｓ３０２では、前記飛行指示データに障害物回避飛行を指示するための障害物データが含まれるとき、この障害物データにおける障害物の位置情報、航空機の現在の座標位置及び高度に基づき、航空機とこの障害物のエッジとの距離値を算出する。
【００６６】
本実施例における前記障害物データは、環境領域範囲内の複数の障害物の関連するデータであり、具体的には、各障害物の絶対座標位置（範囲位置）である。前記Ｓ３０２において本航空機から１つ以上の障害物のエッジ座標までの距離値を迅速に計算することで、下記の障害物回避飛行指令を生成する。ここで、本発明の実施例では、前記障害物の座標位置は、Ｘ、Ｙ、Ｚの３軸座標を含む３次元座標集合である。
【００６７】
Ｓ３０３では、算出された距離値に基づき障害物回避飛行指令を生成する。
【００６８】
障害物回避飛行指令は飛行方向や角度などの指令を含み、これらの指令が航空機の動力ユニットへ送信されて障害物回避飛行を実現する。
【００６９】
Ｓ３０４では、前記飛行指示データに飛行経路データが含まれるとき、この飛行経路データが指示する経路に沿って飛行することを容易にするように、この飛行経路データと航空機自体の座標位置に基づき飛行制御指令を生成する。
【００７０】
飛行指示データが飛行経路データのままであるとき、制御された航空機の現在の座標と高度に基づき、まず対応する飛行制御指令を生成して、本航空機を対応する飛行経路に調整しており、そして飛行経路データに基づき飛行制御指令を生成して、制御された航空機を本経路に沿って飛行させる。飛行経路データは具体的に、幾つかのＧＰＳ座標点と対応する高度値を含んでもよく、高度と座標位置を調整する飛行制御指令を生成する必要がある。
【００７１】
図４は、本発明の実施例に係る飛行制御指令を生成する方法の別のフローチャートである。本発明の実施例において、飛行指示データには航空機基地局データが含まれ、航空機基地局データは航空機基地局が位置する位置座標を含んでもよい。航空機基地局は航空機の着陸ホームとしてもよく、関連する航空機に充電などの機能を提供してもよい。本発明の実施例の前記方法は、以下のステップを含む。
【００７２】
Ｓ４０１では、航空機の航続力の状態情報を検出する。電池残量を検出することによって、可能な航続時間の長さを確認し、航空機の航続状態を確認することができる。
【００７３】
Ｓ４０２では、検出された航続力の状態情報が予め定められた飛行停止条件を満たす場合、前記受信された飛行指示データに含まれる航空機基地局データを抽出する。
【００７４】
具体的には、電池残量が警戒閾値に達したとき、予め定められた飛行停止条件を満たすように、受信された飛行指示データから航空機基地局データを抽出する。
【００７５】
Ｓ４０３では、航空機を、前記航空機基地局データが指示する航空機基地局に向かって飛行及び着陸するように制御するための、飛行制御指令を生成する。前記航空機基地局データは、航空機基地局の位置データを含む。
【００７６】
航空機は、航空機基地局上で停止して充電することによって充電完了後に飛行し続け、又は航空機基地局で停止することによって回収されるか又は電池切れの場合航空機が墜落して人々に被害を与えることを回避する。
【００７７】
本発明の実施例は、他の航空機又はサーバから共有された関連する飛行指示データにより、自体の飛行の制御を実現することができ、この航空機が大量の検出機器を携帯する必要がなく、体積、重量を低減させ、航続距離を増加させるとともに、航空機のコストを低減させるようにしている。
【００７８】
図５は、本発明の実施例に係る飛行データ処理方法のフローチャートである。本発明の実施例の前記方法は航空機を管理するためのサーバにより実現することができる。具体的には、前記方法は、以下のステップを含む。
【００７９】
Ｓ５０１では、様々な航空機が飛行過程における収集してアップロードした環境データを受信する。前記環境データは、航空機が位置する環境に対応する画像データ、位置データを含む。
【００８０】
Ｓ５０２では、受信された環境データに含まれる位置データに基づき、前記環境データを位置領域に応じて処理して、対応する位置領域の飛行指示データを得る。
【００８１】
サーバには関連する領域の３次元環境地図が予め配置されてもよい。前記Ｓ５０１において受信された環境データはこの予め配置された３次元環境地図を更新し、例えば、受信された画像データと位置データに基づき、配置された３次元環境地図の中の対応する位置の地図内容を更新して、更新された３次元環境地図を対応する位置領域の飛行指示データとしてもよい。
【００８２】
当然のことながら、サーバは大量の環境データに基づき３次元環境地図を再生成してもよい。本発明の実施例では、前記Ｓ５０１において位置領域の異なる位置、異なる方位の大量の環境データを得ることができ、各環境データに基づき、サーバに所定目標領域の３次元環境地図を生成することができる。この目標領域は予め画定された領域であってもよい。具体的には、ＧＰＳ位置座標に基づき１つの領域を画定し、環境データにおける位置データにより指示された座標がこの領域内に位置するとき、この環境データをこの目標領域の環境データとして確認してもよく、これによって大量の環境データを取得すると、この領域の３次元環境地図を生成することができる。
【００８３】
好ましくは、前記Ｓ５０２は既存のデータに対して更新処理を行ってもよい。前記Ｓ５０２は、具体的に受信された環境データに含まれる位置データに基づき、対応する位置領域の３次元環境地図を更新しており、更新された３次元環境地図を、対応する位置領域の飛行指示データとすることを含んでもよい。
【００８４】
好ましくは、前記Ｓ５０２の更新処理は、受信された環境データの受信時間を確認しており、生成された３次元環境地図におけるこの受信された環境データの位置データが対応する領域の地図内容について最終更新時間を確認しており、前記最終更新時間より後の受信時間が対応する環境データに基づき、前記生成された３次元環境地図における対応する位置領域の地図を更新し、更新された前記３次元環境地図を位置領域に対する飛行指示データとすることであってもよい。
【００８５】
更に、受信された環境データについては、記憶管理を行ってもよく、これにより一定の更新周期が来るとき、記憶された環境データに基づき、生成された３次元環境地図などの飛行指示データを更新する。
【００８６】
好ましくは、前記様々な航空機が飛行過程における収集してアップロードした環境データを受信した後に、同一のデータ集合に内容が類似する環境データを記憶しており、予め設定された記憶管理ルールに基づき各データ集合に対して、環境データの削除管理を含む記憶管理を行うことを更に含む。前記記憶管理ルールが、環境データの受信時間、環境データにおける画像データの画像品質、及び内容が同じである環境データにおける画像内容の相違点の何れか１つ又は複数の組み合わせに基づき設定される。前記同一のデータ集合に含まれる内容が類似する環境データにおいて、任意の２つの環境データの収集位置ポイントの間の距離値が予め設定された距離閾値より小さく、且つ任意の２つの環境データについて基準方向における収集方位角度に対する差が予め設定された角度閾値より小さい。及び／又は、前記同一のデータ集合に含まれる内容が類似する環境データにおいて、任意の２つの画像データの画像類似度が予め設定された類似度閾値に達する。更に、前記同一のデータ集合に含まれる内容が類似する環境データにおいて、任意の２つの環境データの取集位置ポイントの間の距離が予め設定された距離閾値より小さく、且つ任意の２つの画像データの画像類似度が予め設定された類似度閾値に達する。
【００８７】
環境データについて内容が類似するか否かは、この環境データに含まれる位置及び撮影方向に基づき確認する。同一の比較的小さい空間位置範囲、且つ比較的小さい撮影方向角度範囲（絶対方向角度、例えば真北方向に向いた左右５度の角度範囲を含む）内に撮影された画像データは、内容が同じ環境データとして考えてもよく、例えば、２つの無人機がそれぞれ同一のＧＰＳ座標位置で真北方向に向かって撮影された画像は、内容が同じである画像として考えてもよい。これらの内容が同じ画像は同一のデータ集合に記憶されてもよく、これによって３次元環境地図などの飛行指示データに融合してなるとき、１つの最適の画像を見つけて融合してもよい。
【００８８】
前記記憶管理ルールは、データ集合において常に現在の時間値に準じて、最後の受信された環境データを記憶し、現在の時間値より早い環境データを削除し、例えば、１ヶ月前の環境データを削除することを含んでもよい。即ち、先入れ先削除のルールである。
【００８９】
または、データ集合における全部の環境データの画像品質、例えば解像度などを含む品質パラメータを検出して、品質がより高い環境データのみを記憶し、例えば画素値が一定の閾値に達する画像のみを記憶することが含まれてもよい。
【００９０】
または、環境データにおける画像の画素値に基づき、データ集合における各画像に含まれるオブジェクト輪郭を検出し、画像での位置に基づき各画像におけるオブジェクト輪郭を比較して、他の多くの画像と比べてオブジェクト輪郭について相違が存在する画像を削除することが含まれてもよい。具体的には、画像の数閾値を設定し、そのうちの１枚以上の画像が他の多くの（数閾値）画像と一致していないと、この画像を削除してもよい。例えば、同じと判断された１０枚の画像（環境データ）のうち、１枚の画像に鳥のオブジェクト輪郭が存在しているが、他の９枚の画像にこのオブジェクト輪郭が存在していないとき、鳥のオブジェクト輪郭が存在しているこの画像を削除する。
【００９１】
更に、記憶管理ルールは、上述の幾つかの方式の中の２つ又は３つの組み合わせにより確認された、例えば時間と品質を組み合わせて総合判断して、現在の時間により近い且つ品質が一定の閾値より高い画像のみを記憶することを含んでもよい。各画像におけるオブジェクト輪郭の相違点と受信時間に基づき総合判断することが含まれてもよい。例えば、データ集合における受信時間の間隔がより短い２枚の画像について、オブジェクト輪郭に基づきこの２枚の画像の類似度が予め設定された類似度閾値以下である、例えば類似度が９５％以下であると確認するとき、この２枚の画像をデータ集合に含まずに直接削除してもよい。一方、２枚の画像の受信時間の間隔がより長く、例えば予め設定された１日の閾値より長いとき、画像類似度が一定の閾値（例えば６０％）に達してこの２枚の画像が内容について類似する環境データであると確認して、いずれも削除せず対応するデータ集合に記憶してもよい。
【００９２】
更に、前記受信された環境データに含まれる位置データに基づき、前記環境データを位置領域に応じて処理して、対応する位置領域の飛行指示データを得るステップは、予め設定された選択ルールに従って、環境データを含む各データ集合から最適の環境データを選択しており、選択された各最適の環境データに含まれる位置データに基づき、各最適の環境データを位置領域に応じて処理して、対応する位置領域の飛行指示データを得ることを含む。前記選択ルールは、環境データの受信時間、環境データにおける画像データの画像品質、及び内容が同じ環境データにおける画像内容の相違点の何れか１つ又は複数の組み合わせに基づき設定される。
【００９３】
また、前記選択ルールは、常に現在の時間値に準じて、最後の受信された環境データを選択して最適の環境データとし、例えば受信された直後の環境データを選択して最適の環境データとすることであってもよい。または、データ集合における全ての環境データの画像品質、例えば解像度などを含む品質パラメータを検出して、品質が最も高い環境データを最適の環境データとすることであってもよい。または、環境データにおける画像の画素値に基づき、データ集合における各画像に含まれるオブジェクト輪郭を検出し、画像での位置に基づき各画像におけるオブジェクト輪郭を比較して、オブジェクト輪郭が最も鮮明である画像を最適の環境データとすることであってもよい。更に、選択ルールは、上述の幾つかの方式の２つ又は３つの組み合わせであってもよく、例えば、時間と品質を組み合わせて総合判断して、現在の時間から一定の時間の長さである閾値内の画像に、品質が最も高い画像を最適の環境データとすることであってもよい。
【００９４】
Ｓ５０３では、飛行指示データのダウンロードを要求するためのダウンロード要求を受信したとき、このダウンロード要求に含まれる位置情報に基づき、対応する位置領域の飛行指示データを検出する。
【００９５】
Ｓ５０４では、検出された飛行指示データをプロコトルのデータフォーマットに従ってカプセル化し、カプセル化された飛行指示データを、前記ダウンロード要求を送信した航空機に返信する。
【００９６】
本発明の実施例は、様々な航空機が収集した飛行指示データを記憶且つ管理することができることによって、それを必要とする航空機について、必要な場合、関連する飛行指示データを提供して、これらの飛行指示データに基づき障害物の回避、安全経路の計画、着陸場所の探索などのような操作をより良好にさせる。
【００９７】
以下、本発明の実施例に係る航空機及びサーバを詳細に説明する。
【００９８】
図６に示すように、本発明の実施例に係る航空機の構造を示す図である。本発明の実施例に係る前記航空機は、従来の航空機本体、電源モジュール、動力ユニット、回転翼、又は翼などを含み、メモリ、データバスラインなどを更に含む。本発明の実施例において、前記航空機は、通信装置１００と飛行コントローラ２００を更に含み、前記飛行コントローラ２００がメモリの中の関連するアプリケーションプログラムを呼び出して、異なる機能を実現することができる。
【００９９】
前記飛行コントローラ２００は、前記通信装置１００が受信した現在環境での飛行指示データに基づき飛行制御指令を生成して、航空機の飛行を制御することに用いられており、前記飛行指示データは、他の無人機により検出された飛行指示データ、又は外部メモリにより提供された飛行指示データを含む。
【０１００】
飛行指示データは、航空機を、障害物回避飛行をするように指示して、経路に沿って飛行させるための３次元環境地図データであってもよい。飛行指示データは、環境における航空機の飛行に影響を与える可能性がある様々な障害物の関連するデータであってもよく、例えば、障害物のサイズ、概略の座標位置範囲などであってもよい。前記外部メモリは具体的に予め配置されたサーバであってもよい。以下、サーバを例にして説明する。
【０１０１】
他の無人機は主に様々な検出装置を備える無人機であり、これらの無人機はカメラ、超音波センサー、レーダなどの検出装置によりリアルタイムに検出された環境画像及び距離データに基づき、且つ自体のＧＰＳによって取得された位置決めデータを結合して、ある座標位置が位置する領域の環境データを獲得することができる。これらの無人機は、その獲得した環境データを所定のサーバ又は無人機へ送信してもよく、その獲得した環境データを融合して所定の座標位置の所在環境領域の３次元環境地図を取得して、この３次元環境地図を対応する位置の飛行指示データとして所定のサーバ又は無人機へ送信してもよい。
【０１０２】
サーバは、オープン系サーバであってもよく、様々な無人機によりアップロードされた各環境データを受信し、且つ環境データにおける位置データに基づき、アップロードされた環境データの記憶管理をしてもよい。サーバは、大量の環境データ及びそれに対応する位置に基づき融合して、位置領域のより正確な３次元環境地図を取得し、３次元環境地図を飛行指示データとしてそれを必要とする航空機に提供してもよい。
【０１０３】
更に、本発明の実施例において、前記飛行コントローラ２００は更に、飛行過程に、現在位置における環境の飛行指示データを記憶しているか否かを判断しており、この飛行指示データを記憶していない場合、前記通信装置１００によって前記外部メモリから飛行指示データをダウンロードすることを要求するためのダウンロード要求を送信することに用いられており、前記ダウンロード要求には現在環境の位置情報が含まれる。前記外部メモリへダウンロード要求を送信してこの外部メモリ（サーバ）から対応する飛行指示データをダウンロートする。
【０１０４】
更に、前記飛行コントローラ２００は更に、予め設定された周波数で前記通信モジュールを他の無人機によりブロードキャストした現在位置が位置する環境の飛行指示データを受信するように制御することに用いられる。
【０１０５】
前記飛行コントローラ２００は、現在位置での各種の飛行指示データがないことを検出するとき、上述のダウンロードを要求する方式及び／又は予め設定された周波数で近傍の無人機のブロードキャストを聞く方式によって、対応する飛行指示データを取得することができる。
【０１０６】
更に、前記飛行コントローラ２００は、具体的に受信された飛行指示データに基づき現在環境の環境地図を確認しており、確認された環境地図と航空機の現在位置に基づき飛行制御指令を生成することに用いられる。確認された環境地図は３次元環境地図を含む。
【０１０７】
更に、前記飛行コントローラ２００は、具体的に現在位置が、受信された前記飛行指示データが示す位置領域に位置するか否かを検出しており、現在位置が前記位置領域に位置する場合、受信された飛行指示データに基づき飛行制御指令を生成することに用いられる。
【０１０８】
受信された飛行指示データには複数の位置情報が含まれ、各位置情報に基づき受信されたデータが必要な環境位置であるか否かを総合判断する。
【０１０９】
更に、前記飛行コントローラ２００は、具体的に前記飛行指示データに障害物回避飛行を指示するための障害物データが含まれる場合、この障害物データにおける障害物の位置情報、航空機の現在の座標位置及び高度に基づき、航空機とこの障害物のエッジとの距離値を算出し、算出された距離値に基づき障害物回避飛行指令を生成しており、前記飛行指示データに飛行経路データが含まれるとき、この飛行経路データが指示する経路に沿って飛行することを容易にするように、この飛行経路データと航空機自体の座標位置に基づき飛行制御指令を生成することに用いられる。
【０１１０】
更に、前記飛行コントローラ２００は、具体的に航空機の航続力の状態情報を検出しており、検出された航続力の状態情報が予め定められた飛行停止条件を満たす場合、前記受信された飛行指示データに含まれる航空機基地局データを抽出しており、航空機を、前記航空機基地局データが指示する航空機基地局に向かって飛行及び着陸するように制御するための、飛行制御指令を生成することに用いられる。前記航空機基地局データは、航空機基地局の位置データを含む。
【０１１１】
更に、前記飛行コントローラ２００は、具体的に前記飛行指示データに飛行禁止区域指示情報が含まれる場合、現在位置に基づき前記飛行禁止区域指示情報が指示する飛行禁止区域の境界との最小距離を確認しており、確認された最小距離が予め設定された距離閾値より小さい又は現在位置が前記飛行禁止区域内に位置する場合、航空機を前記飛行禁止区域から飛び去るように制御するための飛行制御指令を生成することに用いられる。
【０１１２】
更に、前記飛行コントローラ２００は更に、飛行過程における環境データを収集しており、検出された環境データを前記通信装置１００によって目標アドレスの外部メモリへ送信する、又は前記通信装置１００を制御して予め設定された周波数で前記検出された環境データをブロードキャストすることに用いられる。
【０１１３】
具体的には、上述飛行コントローラ２００の各機能の具体的な実現は、図１〜図６の対応する実施例における関連する方法とステップの記載を参照してもよい。
【０１１４】
本発明の実施例は、他の航空機又はサーバから共有された関連する飛行指示データにより、自体の飛行の制御を実現することができ、この航空機が大量の検出機器を携帯する必要がなく、体積、重量を低減させ、航続距離を増加させるとともに、航空機のコストを低減させるようにしている。
【０１１５】
図７に示すように、本発明の実施例に係るサーバの構造を示す図である。本発明の実施例に係る前記サーバは、大量の航空機を管理可能であるサーバを含み、具体的には、前記サーバは、通信装置３００とプロセッサ４００を含む。
前記通信装置３００は、様々な航空機が飛行過程における収集してアップロードした環境データを受信することに用いられ、前記環境データが環境の画像データ、位置データを含み、
前記プロセッサ４００は、受信された環境データに含まれる位置データに基づき、前記環境データを位置領域に応じて処理して、対応する位置領域の飛行指示データを得ることに用いられる。
【０１１６】
本発明の実施例において、環境データには大量の環境関連データ、例えば画像やビデオなどが含まれ、この様々な航空機によりアップロードされた環境データに基づき、サーバに関連する領域の３次元環境地図を生成させることができる。サーバは具体的に、位置領域に応じて元の環境データを記憶してもよく、各元の環境データに基づき融合して算出された３次元環境地図のみを記憶してもよい。
【０１１７】
前記プロセッサ４００は更に、前記通信装置３００が飛行指示データのダウンロードを要求するためのダウンロード要求を受信したとき、このダウンロード要求に含まれる位置情報に基づき、対応する位置領域の飛行指示データを検出しており、検出された飛行指示データをプロコトルのデータフォーマットに従ってカプセル化し、カプセル化された飛行指示データを前記通信装置３００によって前記ダウンロード要求を送信する航空機に返信することに用いられる。
【０１１８】
サーバは、関連する環境データのみを飛行指示データとして回復してもよく、具体的には、融合された３次元環境地図又は他のデータがダウンロード要求を送信する航空機により実現してもよい。
【０１１９】
本発明の実施例において、飛行指示データのダウンロードを要求する航空機に、関連する位置領域の３次元環境地図のみを提供して、例えば、ダウンロード要求における座標位置を中心とする半径１００メートル内の球空間領域の３次元環境地図を提供することは、伝送する必要があるデータの量をより良好に低減させ、データを速やかに送り届けるようにする。
【０１２０】
更に、前記プロセッサ４００は、具体的に受信された環境データに含まれる位置データに基づき、対応する位置領域の３次元環境地図を更新しており、更新された３次元環境地図を、対応する位置領域の飛行指示データとすることに用いられる。
【０１２１】
更に、前記プロセッサ４００は、具体的に受信された環境データの受信時間を確認しており、生成された３次元環境地図におけるこの受信された環境データの位置データが対応する領域の地図内容について最終更新時間を確認しており、前記最終更新時間より後の受信時間が対応する環境データに基づき、前記生成された３次元環境地図における対応する位置領域の地図を更新し、更新された前記３次元環境地図を飛行指示データとすることに用いられる。
【０１２２】
更に、前記プロセッサ４００は、同一のデータ集合に内容が類似する環境データを記憶しており、予め設定された記憶管理ルールに基づき各データ集合に対して、環境データの削除管理を含む記憶管理を行うことに用いられる。前記記憶管理ルールが、環境データの受信時間、環境データにおける画像データの画像品質、及び内容が同じである環境データにおける画像内容の相違点の何れか１つ又は複数の組み合わせに基づき設定される。前記同一のデータ集合に含まれる内容が類似である環境データにおいて、任意の２つの環境データの収集位置ポイントの間の距離値が予め設定された距離閾値より小さく、且つ任意の２つの環境データについて基準方向における収集方位角度に対する差が予め設定された角度閾値より小さい、または、前記同一のデータ集合に含まれる内容が類似である環境データにおいて、任意の２つの画像データの画像類似度が予め設定された類似度閾値に達する。
【０１２３】
更に、前記プロセッサ４００は、具体的に予め設定された選択ルールに従って、環境データを含む各データ集合から最適の環境データを選択しており、選択された各最適の環境データに含まれる位置データに基づき、各最適の環境データを位置領域に応じて処理して、対応する位置領域の飛行指示データを得ることに用いられる。前記選択ルールは、環境データの受信時間、環境データにおける画像データの画像品質、及び内容が同じである環境データにおける画像内容の相違点の何れか１つ又は複数の組み合わせに基づき設定される。
【０１２４】
なお、前記プロセッサ４００の具体的な実現については、上述の方法の項における関連するステップに対応する記載を参照してもよい。
【０１２５】
本発明の実施例は、様々な航空機が収集した環境データを記憶且つ管理することができることによって、所定の航空機について、必要な場合、関連する環境データの支援を提供して、これらの環境データに基づき障害物の回避、安全経路の計画、着陸場所の探索などのような操作をより良好にさせる。
【０１２６】
本発明による幾つかの実施例において、理解されるように、開示された関連装置と方法は、他の方式で実現されてもよい。例えば、上述のような装置実施例は、単なる例にすぎない。例えば、前記モジュールまたはユニットの区分は、単なる論理的な機能による区分であり、実際に実現するとき他の区分方式であってもよく、例えば、複数のユニットまたは組立体が組み合わされるかまたは別のシステムに一体化してもよく、或いは幾つかの特徴が省略されまたは実行されなくてもよい。一方、示されたまたは解説された相互間の結合又は直接的な結合又は通信接続は、幾つかのインターフェイス、装置又はユニットによる間接的な結合又は通信接続であってもよく、電気接続、機械接続または他の形態であってもよい。
【０１２７】
前記分離部材として説明されたユニットは、物理的に分離されてもよく、分離されなくてもよく、ユニットとして示された部材は、物理的ユニットであってもよく、物理的ユニットでなくてもよく、同じ箇所に位置してもよく、複数のネットワークユニットに分散されてもよい。実際の必要に応じて、一部または全部のユニットを選択し、本実施例の目的を実現することができる。
【０１２８】
なお、本発明の各実施例における各機能ユニットは、１つの処理ユニットに集積されていてもよく、各ユニットが単独に物理的に存在していてもよく、２つまたは２つ以上のユニットが１つのユニットに集積されていてもよい。上述の一体化されたユニットは、ハードウエアの形で実現されてもよく、ソフトウェア機能ユニットの形で実現されてもよい。
【０１２９】
前記一体化されたユニットは、ソフトウェア機能ユニットの形で実現され、かつ独立した製品として販売または使用されるとき、コンピュータにより読み取り可能な記憶媒体内に記憶されてもよい。このような理解に基づき、本発明の技術案は、本質的に、或いは、従来技術に対して寄与する部分、或いは、この技術案の全て若しくは一部に対して、ソフトウェア製品の形式で表すことができ、このコンピュータソフトウェア製品は、１つの記録媒体に記録され、コンピュータプロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）に本発明の各実施例における前記方法の全て若しくは一部のステップを実行させる複数の指令が含まれてもよい。前記記憶媒体は、ＵＳＢメモリ、リムーバブルハードディスク、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ、Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ、Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フロッピー（登録商標）ディスクまたは光ディスクなどの様々なプログラム・コードを記憶することができる媒体を含む。
【０１３０】
以上の説明は本発明に係る実施形態にすぎず、本発明の特許保護範囲を限定するものではない。本発明の明細書及び添付図面によって作成されたすべての同等構造又は同等フロー変更を、直接又は間接的に他の関連する技術分野に実施することは、いずれも同じ理由により本発明の特許保護範囲内に含まれるべきである。
【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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【図７】
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【国際調査報告】
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