一种基于激光雷达的无人机定位方法、装置及电子设备-9479威尼斯

专利名称：一种基于激光雷达的无人机定位方法、装置及电子设备

专利类型：实用新型专利

专利申请号：cn202410263747.x

专利申请（专利权）人：山西万鼎空间数字股份有限公司
权利人地址：山西省大同市平城区御河湾智慧苑10号楼17层

专利发明（设计）人：段建文,李日增,范佳,张义杰

专利摘要：一种基于激光雷达的无人机定位方法、装置及电子设备，涉及无人机定位领域；其中，方法包括：响应于获取当前定位的操作，通过激光雷达设备向预设标定点发射激光束，激光雷达设备搭载于无人机；获取测距时间，测距时间为激光束从发射到到达预设标定点所花费的时间；获取激光束速度，根据激光束速度以及测距时间得到相对距离，相对距离为预设标定点到无人机之间的距离；获取预设标定坐标，根据预设标定坐标以及相对距离获取无人机坐标，预设标定坐标为预设标定点的坐标，无人机坐标和预设标定坐标处于同一坐标系；将无人机坐标展示给用户。实施本申请提供的技术方案，能解决无人机室内定位准确率较低的问题。

主权利要求：
1.一种基于激光雷达的无人机定位方法，其特征在于，所述方法包括：响应于获取当前定位的操作，通过激光雷达设备向预设标定点发射激光束，所述预设标定点包括第一标定点、第二标定点以及第三标定点，所述激光雷达设备搭载于无人机；
判断所述激光束是否返回所述激光雷达设备；
若所述激光束未返回所述激光雷达设备，则确定所述激光束被阻挡，根据预设历史飞行坐标库判断是否存在所述激光束未被阻挡时获得的坐标；
若所述预设历史飞行坐标库存在所述激光束未被阻挡时获得的坐标，则获取历史标准坐标以及运动时间段，所述运动时间段为所述历史标准坐标的获取时刻到当前时刻之间的时间段；
在预设位移数据库中获取所述运动时间段对应的历史位移向量；
根据所述历史位移向量以及所述历史标准坐标获取无人机坐标；
获取测距时间，所述测距时间为所述激光束从发射到到达所述预设标定点所花费的时间，所述测距时间包括第一测距时间、第二测距时间以及第三测距时间；
获取激光束速度，根据所述激光束速度以及所述测距时间得到相对距离，所述相对距离为所述预设标定点到所述无人机之间的距离，所述相对距离包括第一相对距离、第二相对距离以及第三相对距离；
获取预设标定坐标，根据所述预设标定坐标以及所述相对距离获取无人机坐标，所述预设标定坐标为所述预设标定点的坐标，所述预设标定坐标包括第一标定坐标、第二标定坐标以及第三标定坐标，所述无人机坐标和所述预设标定坐标处于同一坐标系；
将所述无人机坐标展示给用户；
获取所述无人机的当前剩余电量；
判断所述当前剩余电量是否小于第一电量阈值以及大于第二电量阈值，所述第一电量阈值大于所述第二电量阈值；
若所述当前剩余电量小于所述第一电量阈值以及大于所述第二电量阈值，则开启间歇激光定位模式；
判断所述当前剩余电量是否小于或等于所述第二电量阈值；
若所述当前剩余电量小于或等于所述第二电量阈值，则关闭激光定位系统，并将所述无人机电量不足的提示信息展示给所述用户。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取预设标定坐标，根据所述预设标定坐标以及所述相对距离获取无人机坐标之后，所述方法还包括：在所述预设位移数据库中获取所述测距时间对应的测距偏移向量，所述测距偏移向量为所述无人机在所述测距时间内的位移量；
根据所述无人机坐标以及所述测距偏移向量获取修正坐标；
将所述修正坐标作为所述无人机坐标。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述无人机坐标展示给用户之后，所述方法还包括：在预设路线数据库中获取当前时刻对应的标准坐标，所述预设路线数据库包括时间和计划路线中的坐标之间的对应关系，所述标准坐标为所述计划路线中的坐标，所述标准坐标和所述无人机坐标为同一坐标系上的坐标；
判断所述标准坐标与所述无人机坐标是否一致；
若所述标准坐标与所述无人机坐标不一致，则确定所述无人机当前偏离所述计划路线；
将所述无人机偏离所述计划路线的提示信息展示给所述用户。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述无人机坐标展示给用户之后，所述方法还包括：通过摄像设备获取环境图像信息，所述摄像设备搭载于所述无人机，所述环境图像信息为预设体积范围内的图像，所述无人机位于所述预设体积范围中心；
根据预设图像识别算法判断所述环境图像信息中是否存在有人员；
若所述环境图像信息中存在有所述人员，则将所述无人机附近存在所述人员的提示信息展示给所述用户。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述无人机坐标展示给用户具体包括：将所述无人机坐标转换为地图坐标系下的地图展示坐标；
将所述地图展示坐标标记在预设地图界面上，并将所述预设地图界面展示给所述用户；
响应于所述用户的查看飞行轨迹操作，将预设时间段内的地图展示坐标标记在所述预设地图界面上，并绘制为飞行轨迹；
将所述飞行轨迹展示给所述用户。
6.一种基于激光雷达的无人机定位装置，其特征在于，所述装置用于执行如权利要求1至5任意一项所述的方法，所述装置包括获取单元（201）和处理单元（202）：所述处理单元（202），用于响应于获取当前定位的操作，通过激光雷达设备向预设标定点发射激光束，所述预设标定点包括第一标定点、第二标定点以及第三标定点，所述激光雷达设备搭载于无人机；
所述获取单元（201），用于获取测距时间，所述测距时间为所述激光束从发射到到达所述预设标定点所花费的时间，所述测距时间包括第一测距时间、第二测距时间以及第三测距时间；
所述获取单元（201），还用于获取激光束速度，根据所述激光束速度以及所述测距时间得到相对距离，所述相对距离为所述预设标定点到所述无人机之间的距离，所述相对距离包括第一相对距离、第二相对距离以及第三相对距离；
所述获取单元（201），还用于获取预设标定坐标，根据所述预设标定坐标以及所述相对距离获取无人机坐标，所述预设标定坐标为所述预设标定点的坐标，所述预设标定坐标包括第一标定坐标、第二标定坐标以及第三标定坐标，所述无人机坐标和所述预设标定坐标处于同一坐标系；
所述处理单元（202），还用于将所述无人机坐标展示给用户；
所述处理单元（202），还用于判断所述激光束是否返回所述激光雷达设备；若所述激光束未返回所述激光雷达设备，则确定所述激光束被阻挡，根据预设历史飞行坐标库判断是否存在所述激光束未被阻挡时获得的坐标；若所述预设历史飞行坐标库存在所述激光束未被阻挡时获得的坐标，则获取历史标准坐标以及运动时间段，所述运动时间段为所述历史标准坐标的获取时刻到当前时刻之间的时间段；在预设位移数据库中获取所述运动时间段对应的历史位移向量；根据所述历史位移向量以及所述历史标准坐标获取所述无人机坐标。
7.一种电子设备，其特征在于，包括处理器（301）、存储器（305）、用户接口（303）及网络接口（304），所述存储器（305）用于存储指令，所述用户接口（303）和所述网络接口（304）用于给其他设备通信，所述处理器（301）用于执行所述存储器（305）中存储的指令，以使所述电子设备（300）执行如权利要求1至5任意一项所述的方法。 说明书 : 一种基于激光雷达的无人机定位方法、装置及电子设备技术领域[0001] 本申请涉及无人机定位领域，具体涉及一种基于激光雷达的无人机定位方法、装置及电子设备。背景技术[0002] 随着无人机技术的不断发展，无人机在许多领域的应用也越来越广泛。[0003] 在室内环境下，由于卫星信号被建筑物遮挡，gps等卫星导航系统的定位精度会受到很大影响，无法满足一些高精度定位应用场景下的需求；基于视觉的定位方法也是一种较为常见的方式，该方法通过在室内环境中布置视觉传感器，利用视觉特征匹配或深度学习等技术实现无人机的定位，但是该方法的精度会受到光照条件、目标遮挡等因素的干扰而造成定位不准确，即存在无人机室内定位准确率较低的问题。[0004] 因此，亟需一种基于激光雷达的无人机定位方法、装置及电子设备。发明内容[0005] 本申请提供了一种基于激光雷达的无人机定位方法、装置及电子设备，能解决无人机室内定位准确率较低的问题。[0006] 本申请在第一方面提供了一种基于激光雷达的无人机定位方法，方法包括：响应于获取当前定位的操作，通过激光雷达设备向预设标定点发射激光束，预设标定点包括第一标定点、第二标定点以及第三标定点，激光雷达设备搭载于无人机；获取测距时间，测距时间为激光束从发射到到达预设标定点所花费的时间，测距时间包括第一测距时间、第二测距时间以及第三测距时间；获取激光束速度，根据激光束速度以及测距时间得到相对距离，相对距离为预设标定点到无人机之间的距离，相对距离包括第一相对距离、第二相对距离以及第三相对距离；获取预设标定坐标，根据预设标定坐标以及相对距离获取无人机坐标，预设标定坐标为预设标定点的坐标，预设标定坐标包括第一标定坐标、第二标定坐标以及第三标定坐标，无人机坐标和预设标定坐标处于同一坐标系；将无人机坐标展示给用户。[0007] 通过采用上述技术方案，服务器通过激光雷达设备向三个预设标定点发射激光束进行测距，得到第一相对距离、第二相对距离以及第三相对距离，再通过获取三个预设标定点的坐标，结合相对距离获得所述当前无人机所在的位置，即无人机坐标，这个过程未依赖于gps等定位技术，而是通过测量到三个标定点的距离并且已知三个标定点的坐标来精确地获取无人机当前所在位置，提高了无人机室内定位的准确率。[0008] 可选地，在响应于获取当前定位的操作，通过激光雷达设备向预设标定点发射激光束之后，方法还包括：判断激光束是否返回激光雷达设备；若激光束未返回激光雷达设备，则确定激光束被阻挡，根据预设历史飞行坐标库判断是否存在激光束未被阻挡时获得的坐标；若预设历史飞行坐标库存在激光束未被阻挡时获得的坐标，则获取历史标准坐标以及运动时间段，运动时间段为历史标准坐标的获取时刻到当前时刻之间的时间段；在预设位移数据库中获取运动时间段对应的历史位移向量；根据历史位移向量以及历史标准坐标获取无人机坐标。[0009] 通过采用上述技术方案，服务器通过判断是否接收到返回激光束，来判断在使用激光进行定位时，激光是否被阻挡；当被阻挡时，服务器以历史飞行坐标库中激光束未被阻挡时的坐标为基准，即历史标准坐标；再获取运动时间段，根据运动时间段进一步获取无人机在这段时间内的位移量；将位移量和历史标准坐标进行结合，即可推算出无人机的当前坐标即无人机坐标；通过这种方式，避免了无人机因为激光被遮挡而不能正确或精准获取无人机坐标的情况，提高无人机坐标的获取正确率和效率。[0010] 可选地，在获取预设标定坐标，根据预设标定坐标以及相对距离获取无人机坐标之后，方法还包括：在预设位移数据库中获取测距时间对应的测距偏移向量，测距偏移向量为无人机在测距时间内的位移量；根据无人机坐标以及测距偏移向量获取修正坐标；将修正坐标作为无人机坐标。[0011] 通过采用上述技术方案，服务器可以根据测距时间内无人机的位移量，来对无人机坐标进行修正，弥补了无人机在发射激光束和激光束到达标定点时，位置发生变化的误差，即提高了无人机坐标的准确度。[0012] 可选地，在将无人机坐标展示给用户之后，方法还包括：在预设路线数据库中获取当前时刻对应的标准坐标，预设路线数据库包括时间和计划路线中的坐标之间的对应关系，标准坐标为计划路线中的坐标，标准坐标和无人机坐标为同一坐标系上的坐标；判断标准坐标与无人机坐标是否一致；若标准坐标与无人机坐标不一致，则确定无人机当前偏离计划路线；将无人机偏离计划路线的提示信息展示给用户。[0013] 通过采用上述技术方案，服务器先获取预设路线数据库中当前时刻对应的标准坐标，即确定当前无人机在理想情况下的位置；再将标准坐标和获取到的无人机坐标进行比较，判断无人机是否偏离计划路线，当无人机偏离计划路线时，服务器可以将该信息展示给用户，以辅助用户进行进一步决策。[0014] 可选地，在将无人机坐标展示给用户之后，方法还包括：通过摄像设备获取环境图像信息，摄像设备搭载于无人机，环境图像信息为预设体积范围内的图像，无人机位于预设体积范围中心；根据预设图像识别算法判断环境图像信息中是否存在有人员；若环境图像信息中存在有人员，则将无人机附近存在人员的提示信息展示给用户。[0015] 通过采用上述技术方案，服务器先获取无人机周围的环境图像信息，然后根据环境图像信息判断是否存在有人员，当存在有人员的情况下，将无人机附近存在有人员的信息展示给用户，以提示用户当前无人机所发射的激光束可能会对人员造成伤害；即可以降低激光伤人的概率。[0016] 可选地，在将无人机坐标展示给用户之后，方法还包括：获取无人机的当前剩余电量；判断当前剩余电量是否小于第一电量阈值以及大于第二电量阈值，第一电量阈值大于第二电量阈值；若当前剩余电量小于第一电量阈值以及大于第二电量阈值，则开启间歇激光定位模式；判断当前剩余电量是否小于或等于第二电量阈值；若当前剩余电量小于或等于第二电量阈值，则关闭激光定位系统，并将无人机电量不足的提示信息展示给用户。[0017] 通过采用上述技术方案，服务器通过第一电量阈值以及第二电量阈值来判断无人机当前剩余电量是否充足，当当前剩余电量小于第一电量阈值以及大于第二电量阈值时，服务器可以确定无人机当前电量较少，从而开启间歇激光定位模式，来减少电量消耗，使无人机可以有电量用在飞行上，进一步地，能够帮助用户回收无人机；当当前剩余电量小于或等于第二电量阈值时，服务器可以确定无人机当前电量过于少，通过将无人机电量不足的信息展示给用户的方式，提示用户及时回收无人机，以避免无人机因没有足够电量直接坠毁的情况发生。[0018] 可选地，将无人机坐标展示给用户具体包括：将无人机坐标转换为地图坐标系下的地图展示坐标；将地图展示坐标标记在预设地图界面上，并将预设地图界面展示给用户；响应于用户的查看飞行轨迹操作，将预设时间段内的地图展示坐标标记在预设地图界面上，并绘制为飞行轨迹；将飞行轨迹展示给用户。[0019] 通过采用上述技术方案，服务器能够将获得的无人机坐标转换为地图坐标系下的坐标，以使无人机坐标能够更直观地展示在地图界面上，以辅助用户确认无人机的飞行情况。[0020] 本申请在第二方面提供了一种基于激光雷达的无人机定位装置，装置包括获取单元和处理单元；[0021] 获取单元，用于获取测距时间，测距时间为激光束从发射到到达预设标定点所花费的时间，测距时间包括第一测距时间、第二测距时间以及第三测距时间；还用于获取激光束速度，根据激光束速度以及测距时间得到相对距离，相对距离为预设标定点到无人机之间的距离，相对距离包括第一相对距离、第二相对距离以及第三相对距离；还用于获取预设标定坐标，根据预设标定坐标以及相对距离获取无人机坐标，预设标定坐标为预设标定点的坐标，预设标定坐标包括第一标定坐标、第二标定坐标以及第三标定坐标，无人机坐标和预设标定坐标处于同一坐标系。[0022] 处理单元，用于响应于获取当前定位的操作，通过激光雷达设备向预设标定点发射激光束，预设标定点包括第一标定点、第二标定点以及第三标定点，激光雷达设备搭载于无人机；还用于将无人机坐标展示给用户。[0023] 本申请在第三方面提供了一种电子设备，包括处理器、存储器、用户接口及网络接口，存储器用于存储指令，用户接口和网络接口用于给其他设备通信，处理器用于执行存储器中存储的指令，以使电子设备执行如上第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方法。[0024] 本申请在第四方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行如上第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方法。[0025] 综上，本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：[0026] 1、服务器通过激光雷达设备向三个预设标定点发射激光束进行测距，得到第一相对距离、第二相对距离以及第三相对距离，再通过获取三个预设标定点的坐标，结合相对距离获得所述当前无人机所在的位置，即无人机坐标，这个过程未依赖于gps等定位技术，而是通过测量到三个标定点的距离并且已知三个标定点的坐标来精确地获取无人机当前所在位置，提高了无人机室内定位的准确率。[0027] 2、服务器通过判断是否接收到返回激光束，来判断在使用激光进行定位时，激光是否被阻挡；当被阻挡时，服务器以历史飞行坐标库中激光束未被阻挡时的坐标为基准，即历史标准坐标；再获取运动时间段，根据运动时间段进一步获取无人机在这段时间内的位移量；将位移量和历史标准坐标进行结合，即可推算出无人机的当前坐标即无人机坐标；通过这种方式，避免了无人机因为激光被遮挡而不能正确或精准获取无人机坐标的情况，提高无人机坐标的获取正确率和效率。[0028] 3、服务器通过第一电量阈值以及第二电量阈值来判断无人机当前剩余电量是否充足，当当前剩余电量小于第一电量阈值以及大于第二电量阈值时，服务器可以确定无人机当前电量较少，从而开启间歇激光定位模式，来减少电量消耗，使无人机可以有电量用在飞行上，进一步地，能够帮助用户回收无人机；当当前剩余电量小于或等于第二电量阈值时，服务器可以确定无人机当前电量过于少，通过将无人机电量不足的信息展示给用户的方式，提示用户及时回收无人机，以避免无人机因没有足够电量直接坠毁的情况发生。附图说明[0029] 图1是本申请实施例提供的一种基于激光雷达的无人机定位方法的一种流程示意图。[0030] 图2是本申请实施例提供的一种基于激光雷达的无人机定位装置的模块示意图。[0031] 图3是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。[0032] 附图标记说明：201、获取单元；202、处理单元；300、电子设备；301、处理器；302、通信总线；303、用户接口；304、网络接口；305、存储器。具体实施方式[0033] 为了使本领域的技术人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。[0034] 在本申请实施例的描述中，“例如”或者“举例来说”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“例如”或者“举例来说”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“例如”或者“举例来说”等词旨在以具体方式呈现相关概念。[0035] 在本申请实施例的描述中，术语“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个系统是指两个或两个以上的系统，多个屏幕终端是指两个或两个以上的屏幕终端。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。[0036] 在室内环境下，由于卫星信号被建筑物遮挡，gps等卫星导航系统的定位精度会受到很大影响，无法满足一些高精度定位应用场景下的需求；基于视觉的定位方法也是一种较为常见的方式，该方法通过在室内环境中布置视觉传感器，利用视觉特征匹配或深度学习等技术实现无人机的定位，但是该方法的精度会受到光照条件、目标遮挡等因素的干扰而造成定位不准确，即存在无人机室内定位准确率较低的问题。因此，本实施例提供了一种基于激光雷达的无人机定位方法。[0037] 本申请提供的一种基于激光雷达的无人机定位方法可参考图1，图1是本申请实施例提供的一种基于激光雷达的无人机定位方法的一种流程示意图，应用于服务器。该方法包括步骤s101至步骤s105。[0038] s101、响应于获取当前定位的操作，通过激光雷达设备向预设标定点发射激光束，预设标定点包括第一标定点、第二标定点以及第三标定点，激光雷达设备搭载于无人机。[0039] 在上述步骤中，服务器响应于用户的获取无人机当前定位的操作，通过向预先搭载的激光雷达设备发送指令，使激光雷达设备向预设标定点发射激光束，激光雷达设备预先设置在无人机上，用于实时测距；预设标定点为预先设置的可以接收激光束的接收点位，且标定点的坐标已知且准确，此外，三个预设标定点不能处在同一条直线上；在本实施例中，预设标定点设置为三个，即第一标定点、第二标定点以及第三标定点，工作人员可以根据实际需求设置更多数量的标定点来获取飞行坐标，但是那样会加大工作量以及并不一定能够提高坐标精确度。[0040] 在一种可能的实施方式中，在响应于获取当前定位的操作，通过激光雷达设备向预设标定点发射激光束之后，方法还包括：判断激光束是否返回激光雷达设备；若激光束未返回激光雷达设备，则确定激光束被阻挡，根据预设历史飞行坐标库判断是否存在激光束未被阻挡时获得的坐标；若预设历史飞行坐标库存在激光束未被阻挡时获得的坐标，则获取历史标准坐标以及运动时间段，运动时间段为历史标准坐标的获取时刻到当前时刻之间的时间段；在预设位移数据库中获取运动时间段对应的历史位移向量；根据历史位移向量以及历史标准坐标获取无人机坐标。[0041] 具体地，服务器在激光雷达向预设标定点发射激光束之后，通过激光束是否返回来判断激光束是否被障碍物或其他物体阻挡，由于本方案需要使用激光进行测距，因此在激光被阻挡时，会造成后续无人机坐标无法获取或者准确度较低，因此本实施例在激光束被阻挡的情况下给出了另一种获取无人机坐标的方式，即，将之前激光未被阻挡时获取到的坐标，作为历史标准坐标，这里的历史飞行坐标库中包括无人机此次飞行过程中，每个时刻所在的坐标数据，并且每个坐标数据都有各自的获取方式，比如在激光未被阻挡的情况下，其中一些无人机坐标的获取方式就是激光测量获取，在激光被阻挡的情况下，另一部分无人机坐标的获取方式就是推算获取；在本步骤中，主要通过激光测量获取的无人机坐标来进行推算；进一步地，历史飞行坐标库中存在有激光未被阻挡时获取到的坐标的情况下，获取运动时间段，运动时间段即为获取历史标准坐标时，到当前时刻之间的时间段，根据运动时间段在预设位移数据库中获取历史位移向量，预设位移数据库预先保存着无人机此次飞行过程中的位移情况；具体来说，保存有无人机的绝对位移情况，以及对应的时间，例如在0秒这个起始时刻，无人机的位置为（0，0），这里的坐标为预设位移数据库中特有的坐标系上的坐标，该坐标系并非为后续步骤中求得的飞行坐标所处在的坐标系；在0.2秒这个时刻，无人机的位置为（3，4，0），此时则可以得到无人机在0至0.2秒这个时间段内，无人机的绝对位移长度为5，绝对位移的方向为（3，4，0）；进而通过历史标准坐标和运动时间段对应的历史位移向量相加，可以得到当前时刻无人机的位置，即无人机坐标。[0042] s102、获取测距时间，测距时间为激光束从发射到到达预设标定点所花费的时间，测距时间包括第一测距时间、第二测距时间以及第三测距时间。[0043] 在上述步骤中，服务器获取激光束从发射时刻至激光束到达预设标定点这段时间（即测距时间），以在后续步骤中求得无人机到每个预设标定点的距离；在本实施例中因为设有三个预设标定点，故需要向第一标定点、第二标定点以及第三标定点分别发射激光束，以分别获得第一测距时间、第二测距时间以及第三测距时间。[0044] s103、获取激光束速度，根据激光束速度以及测距时间得到相对距离，相对距离为预设标定点到无人机之间的距离，相对距离包括第一相对距离、第二相对距离以及第三相对距离。[0045] 在上述步骤中，服务器获取激光束的速度，该速度为已知速度或预先测得的已知数据；再通过激光束速度和三个测距时间分别相乘，即可分别获得无人机到达三个标定点之间的距离，即第一相对距离、第二相对距离以及第三相对距离。[0046] s104、获取预设标定坐标，根据预设标定坐标以及相对距离获取无人机坐标，预设标定坐标为预设标定点的坐标，预设标定坐标包括第一标定坐标、第二标定坐标以及第三标定坐标，无人机坐标和预设标定坐标处于同一坐标系。[0047] 在上述步骤中，服务器获取三个预设标定坐标，即第一标定坐标、第二标定坐标以及第三标定坐标，由于预设标定点都是提前设置的，故三个预设标定坐标是已知且准确的，可以直接进行获取；根据三个预设标定坐标以及三个相对距离，通过设置无人机坐标为未知坐标并建立三个方程组进行求解的方式，可以解得无人机坐标。[0048] 举例来说，已知三个预设标定点的坐标分别为（0，0，0）、（0，2，0）以及（0，0，1），三1/2 1/2个预设标定点到无人机的距离长度分别为1、5 、2 ，设无人机坐标为（x，y，z），则可以得2 2 2 2 2 2 2 2 2到方程组：x y z=1；x （y‑2） z=5；x y （z‑1）=2；解得无人机坐标为（1，0，0）。[0049] 在一种可能的实施方式中，在获取预设标定坐标，根据预设标定坐标以及相对距离获取无人机坐标之后，方法还包括：在预设位移数据库中获取测距时间对应的测距偏移向量，测距偏移向量为无人机在测距时间内的位移量；根据无人机坐标以及测距偏移向量获取修正坐标；将修正坐标作为无人机坐标。[0050] 具体地，服务器在提前构建的预设位移数据库中获取测距时间内，无人机的位移量，即测距偏移向量，将测距偏移向量与无人机坐标相加，即可对无人机坐标进行修正，得到新的无人机坐标；该步骤能够弥补无人机在测距时的位移带来的误差，提高无人机坐标的精确度。[0051] s105、将无人机坐标展示给用户。[0052] 在上述步骤中，服务器将获取到的无人机坐标展示给用户。[0053] 在一种可能的实施方式中，将无人机坐标展示给用户具体包括：将无人机坐标转换为地图坐标系下的地图展示坐标；将地图展示坐标标记在预设地图界面上，并将预设地图界面展示给用户；响应于用户的查看飞行轨迹操作，将预设时间段内的地图展示坐标标记在预设地图界面上，并绘制为飞行轨迹；将飞行轨迹展示给用户。[0054] 具体地，服务器可以在得到无人机坐标后，通过在地图上标注的形式，来更直观地展示无人机当前所在位置，具体为先将无人机坐标转换为地图坐标系下的坐标，即地图展示坐标，然后将地图展示坐标标记在地图界面上，地图界面可以展示在用户持有的终端设备上；服务器同时也可以响应于用户查看飞行轨迹的操作，服务器获取预设时间段内的地图展示坐标，并标记于地图界面上进行展示，预设时间段的长短可以根据用户需求进行设置。[0055] 在一种可能的实施方式中，在将无人机坐标展示给用户之后，方法还包括：在预设路线数据库中获取当前时刻对应的标准坐标，预设路线数据库包括时间和计划路线中的坐标之间的对应关系，标准坐标为计划路线中的坐标，标准坐标和无人机坐标为同一坐标系上的坐标；判断标准坐标与无人机坐标是否一致；若标准坐标与无人机坐标不一致，则确定无人机当前偏离计划路线；将无人机偏离计划路线的提示信息展示给用户。[0056] 具体地，服务器在预设路线数据库中获取当前时刻对应的标准坐标，即当前无人机所应该处在的位置；预设路线数据库中保存有无人机此次飞行的飞行路线，具体包括标准坐标和时间点的对应关系，即存有了无人机什么时候应该处在什么位置的数据；将标准坐标和无人机坐标进行一致性比较，当然，也可以根据工作人员需求，允许无人机坐标在标准坐标的一定范围内；当标准坐标与无人机坐标不一致时，则确定无人机此时偏离了计划路线，进一步地，将无人机偏离计划路线的提示信息展示给用户。[0057] 在一种可能的实施方式中，在将无人机坐标展示给用户之后，方法还包括：通过摄像设备获取环境图像信息，摄像设备搭载于无人机，环境图像信息为预设体积范围内的图像，无人机位于预设体积范围中心；根据预设图像识别算法判断环境图像信息中是否存在有人员；若环境图像信息中存在有人员，则将无人机附近存在人员的提示信息展示给用户。[0058] 具体地，服务器可以通过摄像设备获取环境图像信息，该图像信息为无人机附近一定范围内的图像信息，以用来判断无人机附近是否存在人员；这里的一定范围具体可由工作人员进行设置，例如可以将该范围设置成，以无人机为中心，以10m为半径的球形区域范围；具体识别方式可以是通过提前训练好的图像识别算法来识别出预设范围内是否存在有人员，此步骤可以降低激光伤人的概率，当环境图像信息中存在有人员时，将无人机附近存在人员的提示信息展示给用户。[0059] 在一种可能的实施方式中，在将无人机坐标展示给用户之后，方法还包括：获取无人机的当前剩余电量；判断当前剩余电量是否小于第一电量阈值以及大于第二电量阈值，第一电量阈值大于第二电量阈值；若当前剩余电量小于第一电量阈值以及大于第二电量阈值，则开启间歇激光定位模式；判断当前剩余电量是否小于或等于第二电量阈值；若当前剩余电量小于或等于第二电量阈值，则关闭激光定位系统，并将无人机电量不足的提示信息展示给用户。[0060] 具体地，服务器获取无人机的当前剩余电量，判断剩余电量是否支持一直开启激光定位系统进行定位，即判断当前剩余电量是否小于第一电量阈值以及大于第二电量阈值，当剩余电量存在于该区间内时，则说明当前电量不足，服务器控制无人机开启间歇激光定位模式，即每使用一段时间的激光定位系统，就关闭激光定位系统一段时间，间歇性地开启激光定位系统；当当前剩余电量小于或等于第二电量阈值，则说明当前剩余电量过于不足，为保证无人机有足够电量飞行，将激光定位系统关闭，并将无人机电量不足的提示信息展示给用户。[0061] 本申请还提供了一种基于激光雷达的无人机定位装置，参照图2，该装置包括获取单元201和处理单元202。[0062] 获取单元201，用于获取测距时间，测距时间为激光束从发射到到达预设标定点所花费的时间，测距时间包括第一测距时间、第二测距时间以及第三测距时间；还用于获取激光束速度，根据激光束速度以及测距时间得到相对距离，相对距离为预设标定点到无人机之间的距离，相对距离包括第一相对距离、第二相对距离以及第三相对距离；还用于获取预设标定坐标，根据预设标定坐标以及相对距离获取无人机坐标，预设标定坐标为预设标定点的坐标，预设标定坐标包括第一标定坐标、第二标定坐标以及第三标定坐标，无人机坐标和预设标定坐标处于同一坐标系。[0063] 处理单元202，用于响应于获取当前定位的操作，通过激光雷达设备向预设标定点发射激光束，预设标定点包括第一标定点、第二标定点以及第三标定点，激光雷达设备搭载于无人机；还用于将无人机坐标展示给用户。[0064] 在一种可能的实施方式中，处理单元202用于判断激光束是否返回激光雷达设备；若激光束未返回激光雷达设备，则确定激光束被阻挡，根据预设历史飞行坐标库判断是否存在激光束未被阻挡时获得的坐标；获取单元201用于若预设历史飞行坐标库存在激光束未被阻挡时获得的坐标，则获取历史标准坐标以及运动时间段，运动时间段为历史标准坐标的获取时刻到当前时刻之间的时间段；在预设位移数据库中获取运动时间段对应的历史位移向量；根据历史位移向量以及历史标准坐标获取无人机坐标。[0065] 在一种可能的实施方式中，获取单元201用于在预设位移数据库中获取测距时间对应的测距偏移向量，测距偏移向量为无人机在测距时间内的位移量；根据无人机坐标以及测距偏移向量获取修正坐标；处理单元202用于将修正坐标作为无人机坐标。[0066] 在一种可能的实施方式中，获取单元201用于在预设路线数据库中获取当前时刻对应的标准坐标，预设路线数据库包括时间和计划路线中的坐标之间的对应关系，标准坐标为计划路线中的坐标，标准坐标和无人机坐标为同一坐标系上的坐标；处理单元202用于判断标准坐标与无人机坐标是否一致；若标准坐标与无人机坐标不一致，则确定无人机当前偏离计划路线；将无人机偏离计划路线的提示信息展示给用户。[0067] 在一种可能的实施方式中，获取单元201用于通过摄像设备获取环境图像信息，摄像设备搭载于无人机，环境图像信息为预设体积范围内的图像，无人机位于预设体积范围中心；处理单元202用于根据预设图像识别算法判断环境图像信息中是否存在有人员；若环境图像信息中存在有人员，则将无人机附近存在人员的提示信息展示给用户。[0068] 在一种可能的实施方式中，获取单元201用于获取无人机的当前剩余电量；处理单元202用于判断当前剩余电量是否小于第一电量阈值以及大于第二电量阈值，第一电量阈值大于第二电量阈值；若当前剩余电量小于第一电量阈值以及大于第二电量阈值，则开启间歇激光定位模式；判断当前剩余电量是否小于或等于第二电量阈值；若当前剩余电量小于或等于第二电量阈值，则关闭激光定位系统，并将无人机电量不足的提示信息展示给用户。[0069] 在一种可能的实施方式中，处理单元202用于将无人机坐标转换为地图坐标系下的地图展示坐标；将地图展示坐标标记在预设地图界面上，并将预设地图界面展示给用户；响应于用户的查看飞行轨迹操作，将预设时间段内的地图展示坐标标记在预设地图界面上，并绘制为飞行轨迹；将飞行轨迹展示给用户。[0070] 需要说明的是：上述实施例提供的装置在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的装置和方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。[0071] 本申请还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有指令。当由一个或多个处理器执行时，使得电子设备执行如上述实施例中一个或多个所述的方法。[0072] 本申请还提供了一种电子设备。参照图3，图3是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。该电子设备300可以包括：至少一个处理器301，至少一个通信总线302，至少一个用户接口303，网络接口304，存储器305。[0073] 其中，通信总线302用于实现这些组件之间的连接通信。[0074] 其中，用户接口303可以包括显示屏（display）、摄像头（camera），可选用户接口303还可以包括标准的有线接口、无线接口。[0075] 其中，网络接口304可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如wi‑fi接口）。[0076] 其中，处理器301可以包括一个或者多个处理核心。处理器301利用各种接口和线路连接整个服务器内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器305内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器305内的数据，执行服务器的各种功能和处理数据。可选的，处理器301可以采用数字信号处理（digitalsignalprocessing，dsp）、现场可编程门阵列（field‑programmablegatearray，fpga）、可编程逻辑阵列（programmablelogicarray，pla）中的至少一种硬件形式来实现。处理器301可集成中央处理器（centralprocessingunit，cpu）、图像处理器（graphicsprocessingunit，gpu）和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，cpu主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；gpu用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器301中，单独通过一块芯片进行实现。[0077] 其中，存储器305可以包括随机存储器（randomaccessmemory，ram），也可以包括只读存储器（read‑onlymemory）。可选的，该存储器305包括非瞬时性计算机可读介质（non‑transitorycomputer‑readablestoragemedium）。存储器305可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器305可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令（比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等）、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及的数据等。存储器305可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器301的存储装置。参照图3，作为一种计算机存储介质的存储器305中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及一种基于激光雷达的无人机定位方法的应用程序。[0078] 在图3所示的电子设备300中，用户接口303主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器301可以用于调用存储器305中存储的一种基于激光雷达的无人机定位方法的应用程序，当由一个或多个处理器301执行时，使得电子设备300执行如上述实施例中一个或多个的方法。需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必需的。[0079] 在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。[0080] 在本申请所提供的几种实施方式中，应该理解到，所披露的装置，可通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其他的形式。[0081] 作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。[0082] 另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。[0083] 集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。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或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：u盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。[0084] 以上所述者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践真理的公开后，将容易想到本公开的其他实施方案。[0085] 本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。

专利地区：山西

专利申请日期：2024-03-08

专利公开日期：2024-07-09

专利公告号：cn117849818b