一种无人机与无人船协同的水域清理方法及系统

摘要

本发明涉及一种无人机与无人船协同的水域清理方法及系统，通过将需要清理的水域分为若干子区域，并通过无人机采集图像获得子区域内的垃圾分布信息，并分配给不同的无人船对已获取垃圾分布信息的子区域进行清理，直至所有子区域清理完成，解决了现有技术中存在的无人机与无人船协同效率不高的技术问题，达到了提高无人机与无人船协同下的水域清理速度的效果。

权利要求

1.一种无人机与无人船协同的水域清理方法，其特征在于，所述无人机与无人船协同的水域清理方法包括以下步骤：

将目标清理水域划分为预设大小的规则子区域，控制所述无人机遍历目标子区域内的水面图像，当所述无人机遍历完成后，控制所述无人机遍历下一目标子区域，并根据遍历完成的全部水面图像生成子区域垃圾分布信息；

将所述子区域垃圾分布信息同步至所有无人船后，向距离所述目标子区域最近且没有清理任务的无人船下发目标子区域的清理任务；

当所述无人机遍历完成所述目标子区域后，获取全部无人船的位置信息；

将预设通讯距离作为无人船的通讯半径，根据所述全部无人船的位置信息，判断所述无人机的遍历路径是否至少位于一个无人船的通讯半径中；

当所述判断结果为不位于时，调整未在执行清理任务的无人船的航行路线，使得所述无人机的遍历路径至少位于一个无人船的通讯半径中；

在所述无人机遍历全部子区域后，控制所述无人机降落至距离所述无人机最近的无人船，并在全部子区域清理任务完成后，控制所有无人船前往预设地点，水域清理完成。

2.根据权利要求1所述的无人机与无人船协同的水域清理方法，其特征在于，将目标清理水域划分为预设大小的规则子区域，控制所述无人机遍历目标子区域内的水面图像，当所述无人机遍历完成后，控制所述无人机遍历下一目标子区域，并对遍历完成的全部水面图像生成子区域垃圾分布信息的步骤具体包括：将目标清理水域划分为预设大小的规则子区域；

控制所述无人机收集水面图像，并控制所述无人机将所述水面图像发送至最近的无人船；

当所述无人机遍历完成后，控制所述无人机遍历下一目标区域；

控制所述无人船对遍历完成的全部水面图像进行分析，生成垃圾分布信息。

3.根据权利要求2所述的无人机与无人船协同的水域清理方法，其特征在于，当所述无人机遍历完成后，控制所述无人机遍历下一目标区域的步骤还包括：当所述无人机遍历完成后，所述无人机发送获取最近的无人船的距离的请求；

所述无人机根据接收到的所述无人机与所述最近的无人船的距离信息、自身电量及遍历所述目标子区域的耗电量执行返回至最近的无人船更换电池动作或遍历下一目标子区域动作。

4.根据权利要求2所述的无人机与无人船协同的水域清理方法，其特征在于，所述将目标清理水域划分为预设大小的规则子区域的步骤之后还包括：根据划分完成的目标清理水域形状规划所述无人机的遍历顺序并对所有的子区域进行编号；

将编号最小且未被遍历完成的子区域作为目标子区域，将编号第二小且未被遍历完成的子区域作为下一目标子区域。

5.根据权利要求1所述的无人机与无人船协同的水域清理方法，其特征在于，将所述子区域垃圾分布信息同步至所有无人船后，向距离所述目标子区域最近且没有清理任务的无人船下发目标子区域的清理任务的步骤之后，还包括：根据所述垃圾分布信息及执行所述清理任务的无人船位置信息，采用最短路径算法生成所述无人船的清理路径；

控制所述无人船根据所述清理路径清理所述目标子区域。

6.根据权利要求5所述的无人机与无人船协同的水域清理方法，其特征在于，控制所述无人船根据所述清理路径清理所述目标子区域的步骤之后，还包括：当所述清理任务完成后，控制所述无人船前往下一需要清理且不存在无人船的子区域。

7.一种无人机与无人船协同的水域清理系统，其特征在于，所述无人机与无人船协同的水域清理系统包括：

划分与采集单元，用于将目标清理水域划分为预设大小的规则子区域，控制所述无人机遍历目标子区域内的水面图像，当所述无人机遍历完成后，控制所述无人机遍历下一目标子区域，并根据遍历完成的全部水面图像生成子区域垃圾分布信息；

分配与清理单元，用于将所述子区域垃圾分布信息同步至所有无人船后，向距离所述目标子区域最近且没有清理任务的无人船下发目标子区域的清理任务；

返航单元，用于在所述无人机遍历全部子区域后，控制所述无人机降落至距离所述无人机最近的无人船，并在子区域清理任务全部完成后，控制所有无人船前往预设地点，水域清理完成。

8.一种无人机与无人船协同的水域清理装置，其特征在于，所述无人机与无人船协同的水域清理装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的无人机与无人船协同的水域清理程序，所述无人机与无人船协同的水域清理程序被所述处理器执行时实现根据权利要求1至6中任一项所述的无人机与无人船协同的水域清理方法的步骤。

9.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有无人机与无人船协同的水域清理控制程序，所述无人机与无人船协同的水域清理控制程序被处理器执行时实现根据权利要求1至6中任一项所述的无人机与无人船协同的水域清理方法的步骤。

说明书

一种无人机与无人船协同的水域清理方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及水域清理技术领域，特别涉及一种无人机与无人船协同的水域清理方法及系统。

背景技术

[0002] 近年来，随着智能设备技术的不断进步与成熟，利用无人设备协助人工甚至代替人工执行重复繁重的工作变得可行。尤其对于水上任务，使用无人设备代替人工，可以很好
的避免工作人员因水况的不稳定而面临危险的情况，在解放人力的同时，保证了人的安全。

[0003] 无人船在执行水上作业，尤其是执行水域垃圾清理任务方面，有很大优势。以东方水利公司研发的清污无人船举例，该无人船可以用来打捞海洋、湖泊、池塘的水面漂浮物等
固体垃圾。该船会在船身安装一个智能监控设备，用于识别规划路径；另外，在船身前安装
两个扇轮将船身前方固定区域的垃圾聚集到链轮网，通过链轮网将垃圾卷进舱内。一方面，
无人船的应用解放了大量人力，并极大程度上保障了人的人身安全；但另一方面，无人船执
行清理任务时，由于视野受限，往往需要对整个水域进行全覆盖来确定垃圾的位置，也即需
要完成至少一次完全遍历。对于水域面积较大，或者垃圾分布区域相对集中的情况来说，由
船来遍历整个水域，无疑会产生较大的时间成本，同时造成了资源的浪费。

[0004] 而利用无人机直接拾取水面的悬浮垃圾来进行水域清理则是另一种思路。无人机具有较大的全局视野优势，单位时间内可覆盖的区域面积远大于无人船；但由于普通无人
机普遍灵活小巧，往往单次飞行只能拾取一个目标物体且续航时间短，若单独执行清理任
务，则需要多次返回固定起降地放置拾取到的悬浮物或者更换电池，会使得无人机电池能
量大多被耗费在垃圾与起降点的往返途中，同样会造成资源的极大浪费。

[0005] 由上可知，无人机与无人船在执行水域清理任务时各有其优势，因此出现了第三种清理方案：无人机无人船协同清理。此方案利用无人机执行覆盖任务，收集水面图像，回
传给无人船；无人船对图像进行分析确定垃圾所在区域，生成前往各垃圾节点的最佳路径，
执行清理任务。该方案虽然一定程度上提高了清理效率，但也存在一定的缺陷。首先，在无
人机执行覆盖任务的过程中，无人船将始终处于等待状态；而当无人船执行清理任务时，无
人机受制于通信距离和自身电量，也需要等待无人船任务完成；其次目前民用无人机单次
可飞行距离大概在10公里左右，若采用无人机定点起降方案，仍需要频繁返回无人船以便
更换电池。以上两点使得无人机无人船的协同效率并不高。

发明内容

[0006] 本发明提供一种无人机与无人船协同的水域清理方法及系统，以解决现有技术中存在的无人机与无人船在水域清理时协同效率不高的技术问题。

[0007] 本发明解决上述技术问题，本发明提出一种无人机与无人船协同的水域清理方法，所述无人机与无人船协同的水域清理方法包括以下步骤：

[0008] 将目标清理水域划分为预设大小的规则子区域，控制所述无人机遍历目标子区域内的水面图像，当所述无人机遍历完成后，控制所述无人机遍历下一目标子区域，并根据遍
历完成的全部水面图像生成子区域垃圾分布信息；

[0009] 将所述子区域垃圾分布信息同步至所有无人船后，向距离所述目标子区域最近且没有清理任务的无人船下发目标子区域的清理任务；

[0010] 在所述无人机遍历全部子区域后，控制所述无人机降落至距离所述无人机最近的无人船，并在全部子区域清理任务完成后，控制所有无人船前往预设地点，水域清理完成。

[0011] 优选地，将目标清理水域划分为预设大小的规则子区域，控制所述无人机遍历目标子区域内的水面图像，当所述无人机遍历完成后，控制所述无人机遍历下一目标子区域，
并对遍历完成的全部水面图像生成子区域垃圾分布信息的步骤具体包括：

[0012] 将目标清理水域划分为预设大小的规则子区域；

[0013] 控制所述无人机收集水面图像，并控制所述无人机将所述水面图像发送至最近的无人船；

[0014] 当所述无人机遍历完成后，控制所述无人机遍历下一目标区域；

[0015] 控制所述无人船对遍历完成的全部水面图像进行分析，生成垃圾分布信息。

[0016] 优选地，当所述无人机遍历完成后，控制所述无人机遍历下一目标区域的步骤还包括：

[0017] 当所述无人机遍历完成后，所述无人机发送获取最近的无人船的距离的请求；

[0018] 所述无人机根据接收到的所述无人机与所述最近的无人船的距离信息、自身电量及遍历所述目标子区域的耗电量执行返回至最近的无人船更换电池动作或遍历下一目标
子区域动作。

[0019] 优选地，所述将目标清理水域划分为预设大小的规则子区域的步骤之后还包括：

[0020] 根据划分完成的目标清理水域形状规划所述无人机的遍历顺序并对所有的子区域进行编号；

[0021] 将编号最小且未被遍历完成的子区域作为目标子区域，将编号第二小且未被遍历完成的子区域作为下一目标子区域。

[0022] 优选地，将所述子区域垃圾分布信息同步至所有无人船后，向距离所述目标子区域最近且没有清理任务的无人船下发目标子区域的清理任务的步骤之后，还包括：

[0023] 根据所述垃圾分布信息及执行所述清理任务的无人船位置信息，采用最短路径算法生成所述无人船的清理路径；

[0024] 控制所述无人船根据所述清理路径清理所述目标子区域。

[0025] 优选地，控制所述无人船根据所述清理路径清理所述目标子区域。的步骤之后，还包括：

[0026] 当所述清理任务完成后，控制所述无人船前往下一需要清理且不存在无人船的子区域。

[0027] 优选地，所述无人机与无人船协同的水域清理方法还包括：

[0028] 当所述无人机遍历完成所述目标子区域后，获取全部无人船的位置信息；

[0029] 将预设通讯距离作为无人船的通讯半径，根据所述全部无人船的位置信息，判断所述无人机的遍历路径是否至少位于一个无人船的通讯半径中；

[0030] 当所述判断结果为不位于时，调整未在执行清理任务的无人船的航行路线，使得所述无人机的遍历路径至少位于一个无人船的通讯半径中。

[0031] 本发明还提出一种无人机与无人船协同的水域清理系统，所述无人机与无人船协同的水域清理系统包括：

[0032] 划分与采集单元，用于将目标清理水域划分为预设大小的规则子区域，控制所述无人机遍历目标子区域内的水面图像，当所述无人机遍历完成后，控制所述无人机遍历下
一目标子区域，并根据遍历完成的全部水面图像生成子区域垃圾分布信息；

[0033] 分配与清理单元，用于将所述子区域垃圾分布信息同步至所有无人船后，向距离所述目标子区域最近且没有清理任务的无人船下发目标子区域的清理任务；

[0034] 返航单元，用于在所述无人机遍历全部子区域后，控制所述无人机降落至距离所述无人机最近的无人船，并在子区域清理任务全部完成后，控制所有无人船前往预设地点，
水域清理完成。

[0035] 本发明还提出一种无人机与无人船协同的水域清理计算装置，所述无人机与无人船协同的水域清理计算装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理
器上运行的无人机与无人船协同的水域清理计算程序，所述无人机与无人船协同的水域清
理计算程序被所述处理器执行时实现如上所述的无人机与无人船协同的水域清理方法的
步骤。

[0036] 本发明还提出一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有无人机与无人船协同的水域清理计算程序，所述无人机与无人船协同的水域清理计算程序被处理器执行时实
现如上所述的无人机与无人船协同的水域清理方法的步骤。

[0037] 本发明通过使用子区域划分的方式降低了无人船等待无人机采集水面图像的等待时间，并通过采用多个无人船的方式使得无人机无需等待无人船任务完成，在完成子区
域的水面图像采集后，可以直接去下一子区域采集水面图像，解决了现有技术存在无人机
与无人船在水域清理中协同效率不高的技术问题，达到了提高无人机与无人船协同在水域
清理中协同效率的效果。

附图说明

[0038] 图1是本发明无人机与无人船协同的水域清理方法实施例方案涉及的硬件运行环境的服务器结构示意图。

[0039] 图2为本发明无人机与无人船协同的水域清理方法另一实施例的流程示意图；

[0040] 图3为本发明无人机与无人船协同的水域清理方法另一实施例的流程示意图；

[0041] 图4为本发明无人机与无人船协同的水域清理方法另一实施例的流程示意图；

[0042] 图5为本发明无人机与无人船协同的水域清理方法另一实施例的流程示意图。

具体实施方式

[0043] 以下结合具体实施方式对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

[0044] 参照图1，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的服务器结构示意图。

[0045] 如图1所示，所述服务器可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。
用户接口1003可以包括显示屏(Display)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、
无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI‑FI接口)。存储
器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non‑volatile memory)，例如磁盘
存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储服务器。

[0046] 本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对所述服务器的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

[0047] 如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及无人机与无人船协同的水域清理计算程序。

[0048] 在图1所示的网络设备中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与所述后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接外设；所述网络设备通过处理器1001调用
存储器1005中存储的无人机与无人船协同的水域清理计算程序，并执行以下操作：

[0049] 将目标清理水域划分为预设大小的规则子区域，控制所述无人机遍历目标子区域内的水面图像，当所述无人机遍历完成后，控制所述无人机遍历下一目标子区域，并根据遍
历完成的全部水面图像生成子区域垃圾分布信息；

[0050] 将所述子区域垃圾分布信息同步至所有无人船后，向距离所述目标子区域最近且没有清理任务的无人船下发目标子区域的清理任务；

[0051] 在所述无人机遍历全部子区域后，控制所述无人机降落至距离所述无人机最近的无人船，并在全部子区域清理任务完成后，控制所有无人船前往预设地点，水域清理完成。

[0052] 进一步地，将目标清理水域划分为预设大小的规则子区域，控制所述无人机遍历目标子区域内的水面图像，当所述无人机遍历完成后，控制所述无人机遍历下一目标子区
域，并对遍历完成的全部水面图像生成子区域垃圾分布信息的步骤具体包括：

[0053] 将目标清理水域划分为预设大小的规则子区域；

[0054] 控制所述无人机收集水面图像，并控制所述无人机将所述水面图像发送至最近的无人船；

[0055] 当所述无人机遍历完成后，控制所述无人机遍历下一目标区域；

[0056] 控制所述无人船对遍历完成的全部水面图像进行分析，生成垃圾分布信息。

[0057] 进一步地，当所述无人机遍历完成后，控制所述无人机遍历下一目标区域的步骤还包括：

[0058] 当所述无人机遍历完成后，所述无人机发送获取最近的无人船的距离的请求；

[0059] 所述无人机根据接收到的所述无人机与所述最近的无人船的距离信息、自身电量及遍历所述目标子区域的耗电量执行返回至最近的无人船更换电池动作或遍历下一目标
子区域动作。

[0060] 进一步地，所述将目标清理水域划分为预设大小的规则子区域的步骤之后还包括：

[0061] 根据划分完成的目标清理水域形状规划所述无人机的遍历顺序并对所有的子区域进行编号；

[0062] 将编号最小且未被遍历完成的子区域作为目标子区域，将编号第二小且未被遍历完成的子区域作为下一目标子区域。

[0063] 进一步地，将所述子区域垃圾分布信息同步至所有无人船后，向距离所述目标子区域最近且没有清理任务的无人船下发目标子区域的清理任务的步骤之后，还包括：

[0064] 根据所述垃圾分布信息及执行所述清理任务的无人船位置信息，采用最短路径算法生成所述无人船的清理路径；

[0065] 控制所述无人船根据所述清理路径清理所述目标子区域。

[0066] 进一步地，控制所述无人船根据所述清理路径清理所述目标子区域。的步骤之后，还包括：

[0067] 当所述清理任务完成后，控制所述无人船前往下一需要清理且不存在无人船的子区域。

[0068] 进一步地，所述无人机与无人船协同的水域清理方法还包括：

[0069] 当所述无人机遍历完成所述目标子区域后，获取全部无人船的位置信息；

[0070] 将预设通讯距离作为无人船的通讯半径，根据所述全部无人船的位置信息，判断所述无人机的遍历路径是否至少位于一个无人船的通讯半径中；

[0071] 当所述判断结果为不位于时，调整未在执行清理任务的无人船的航行路线，使得所述无人机的遍历路径至少位于一个无人船的通讯半径中。

[0072] 本实施例通过使用子区域划分的方式，降低了无人船等待无人机采集水面图像的等待时间，通过采用多个无人船的方式使得无人机无需等待无人船任务完成，可以直接去
下一子区域采集水面图像，解决了现有技术存在无人机与无人船在水域清理中协同效率不
高的技术问题，达到了提高无人机与无人船协同在水域清理中协同效率的效果。

[0073] 基于上述硬件结构，提出本发明无人机与无人船协同的水域清理方法的实施例。

[0074] 参照图2所述无人机与无人船协同的水域清理方法包括以下步骤：

[0075] S10、将目标清理水域划分为预设大小的规则子区域，控制所述无人机遍历目标子区域内的水面图像，当所述无人机遍历完成后，控制所述无人机遍历下一目标子区域，并根
据遍历完成的全部水面图像生成子区域垃圾分布信息；

[0076] 易于理解的是，本实施例通过将目标清理水域划分为多个子区域，降低了无人船等待无人机采集水面图像的时间，所述预设大小的规则子区域通常根据无人机的有效视角
及安全飞行高度确定单边的长度，且规则子区域通常为正方形，在目标清理水域边缘时根
据实际情况调整为长方形。

[0077] S20、将所述子区域垃圾分布信息同步至所有无人船后，向距离所述目标子区域最近且没有清理任务的无人船下发目标子区域的清理任务；

[0078] 需要说明的是，在本实施例中，无人船有多个分散于目标清理水域，且每个子区域通常只有一个无人船，当存在无人船正在执行清理任务时，其余无人船需要通过正在执行
清理任务的子区域，进能从已清理完毕的区域通行，避免干扰到无人船的清理任务。

[0079] S30、在所述无人机遍历全部子区域后，控制所述无人机降落至距离所述无人机最近的无人船，并在全部子区域清理任务完成后，控制所有无人船前往预设地点，水域清理完
成。

[0080] 值得强调的是，由于无人机续航能力较弱，因此无人机的起飞与降落均在无人船上进行，既拓展了无人机的飞行范围，又提高了无人机采集水面图像的效率，因此无人机完
成遍历任务以后，选择就近降落至无人船上，通常情况下会选择降落至最近的无人船，但是
当无人船在执行清理任务或无法承载无人机时，也可选择其它无人船。

[0081] 本实施例将目标清理水域划分为多个子区域，并利用一个无人机与多个无人船分别对多个子区域进行图像信息采集与垃圾清理，大大减少了无人船及无人机的等待对方完
成任务的等待时间，解决了现有技术中存在的无人机与无人船协同效率不高的技术问题，
达到了提高无人机与无人船协同下的水域清理速度的效果。

[0082] 参照图3，将目标清理水域划分为预设大小的规则子区域，控制所述无人机遍历目标子区域内的水面图像，当所述无人机遍历完成后，控制所述无人机遍历下一目标子区域，
并对遍历完成的全部水面图像生成子区域垃圾分布信息的步骤具体包括：

[0083] S11、将目标清理水域划分为预设大小的规则子区域；

[0084] 易于理解的是，将清理水域划分为多个子区域有利于降低无人船的等待时间，且可以使多个无人船针对每个子区域同时进行垃圾清理，大大提升了垃圾清理的效率。

[0085] S12、控制所述无人机收集水面图像，并控制所述无人机将所述水面图像发送至最近的无人船；

[0086] 需要说明的是，为了降低无人机的耗电，增加无人机的续航能力，对采集到的图片进行处理的功能设置于无人船上，且所有的无人船于无人机直接形成了网状的通讯网络，
降低了通讯异常的概率。

[0087] S13、当所述无人机遍历完成后，控制所述无人机遍历下一目标区域；

[0088] 值得强调的是，本实施例技术方案中，无人机在遍历完成后无需等待无人船清扫，可以直接进行下一目标区域的遍历工作，大大降低了无人机的等待时间，提高了协同效率。

[0089] S14、控制所述无人船对遍历完成的全部水面图像进行分析，生成垃圾分布信息。

[0090] 易于理解的是，由于图片处理功能设置于无人船上，因此由无人船对所采集的全部水面图像进行拼接并对图像中的垃圾进行识别与定位，便于后续的垃圾清理工作。

[0091] 具体地，当所述无人机遍历完成后，控制所述无人机遍历下一目标区域的步骤还包括：

[0092] 当所述无人机遍历完成后，所述无人机发送获取最近的无人船的距离的请求；

[0093] 需要说明的是，由于无人机的续航能力较弱，为了避免遍历到一半没电需要换电池后重新遍历，浪费时间的情况，需要预估无人机在遍历完成后能否完成下一阶段的工作。

[0094] 所述无人机根据接收到的所述无人机与所述最近的无人船的距离信息、自身电量及遍历所述目标子区域的耗电量执行返回至最近的无人船更换电池动作或遍历下一目标
子区域动作。

[0095] 值得强调的是，当自身无人机自身电量不足以遍历完下一目标区域并返回最近的无人船更换电池时，直接前往最近的无人船更换电池，若电池电量足以遍历完下一目标区
域并返回最近的无人船更换电池时，则执行遍历下一目标子区域动作。

[0096] 具体地，所述将目标清理水域划分为预设大小的规则子区域的步骤之后还包括：

[0097] 根据划分完成的目标清理水域形状规划所述无人机的遍历顺序并对所有的子区域进行编号；

[0098] 易于理解的是，为了提高遍历效率，降低无人机的无效飞行，本实施例通过提前规划遍历顺序来达到这一目的，同时，通过对子区域进行编号，便于向无人机与无人船指定目
标子区域是哪一个区域，同时便于人工后期对此次垃圾清理工作进行分析与回顾。

[0099] 将编号最小且未被遍历完成的子区域作为目标子区域，将编号第二小且未被遍历完成的子区域作为下一目标子区域。

[0100] 需要说明的是，本实施例通过对目标子区域及下一目标子区域进行限定，完善了技术方案，使得无人机与无人船可以依据之前的遍历情况继续之前的遍历工作，避免了重
复性劳动，提高了垃圾清理效率。

[0101] 本实施例通过，细化无人机与无人船的数据采集与数据处理分工，提高了无人机的续航能力，并通过合理规划无人机换电池的流程，共同降低了无人机遍历完整个目标清
理水域的时间，提升了垃圾清理效率，还通过对子区域进行编号，降低了重复性劳动，提高
了垃圾清理效率，提升了无人机与无人船的协同效率。

[0102] 参照图4，将所述子区域垃圾分布信息同步至所有无人船后，向距离所述目标子区域最近且没有清理任务的无人船下发目标子区域的清理任务的步骤之后，还包括：

[0103] S21、根据所述垃圾分布信息及执行所述清理任务的无人船位置信息，采用最短路径算法生成所述无人船的清理路径；

[0104] 易于理解的是，本实施例技术方案通过最短路径算法，合理规划路径，降低了无人船清理区域内已知垃圾的时间，提升了垃圾清理的速度，降低了能量消耗。

[0105] S22、控制所述无人船根据所述清理路径清理所述目标子区域。

[0106] 具体地，如图5所示，控制所述无人船根据所述清理路径清理所述目标子区域。的步骤之后，还包括：

[0107] S23、当所述清理任务完成后，控制所述无人船前往下一需要清理且不存在无人船的子区域。

[0108] 需要说明的是，本实施例通过对清理完成的无人船进行预先的布置，使得无人机在遍历了子区域后，无人船可以更快的投入到垃圾清理工作中去，降低了垃圾清理所需要
的时间，提升了垃圾清理效率。

[0109] 本实施例通过，最短路径算法与提前对清理完成的无人船进行预先的布置，大大提高了无人船的清理效率，一定程度上提高了无人船与无人机的数据通信稳定性，完善了
技术方案，进一步完善了提高无人机与无人船协同下的水域清理速度的效果。

[0110] 本申请技术方案，所述无人机与无人船协同的水域清理方法还包括：

[0111] 当所述无人机遍历完成所述目标子区域后，获取全部无人船的位置信息；

[0112] 易于理解的是，由于无人机与无人船存在一定的通讯范围，且无人机需要将水面图像发送至无人船，因此，需要确保无人机始终处于无人船的通讯范围内，故而需要获取全
部无人船的位置信息。

[0113] 将预设通讯距离作为无人船的通讯半径，根据所述全部无人船的位置信息，判断所述无人机的遍历路径是否至少位于一个无人船的通讯半径中；

[0114] 需要说明的是，仅需将所有无人船的位置作为原点画半径为通讯半径的圆，即可得到通讯信号有效覆盖的情况，此时即可判断无人机的遍历路径是否全部位于有效覆盖范
围内。

[0115] 当所述判断结果为不位于时，调整未在执行清理任务的无人船的航行路线，使得所述无人机的遍历路径至少位于一个无人船的通讯半径中。

[0116] 值得强调的是，由于正在执行清理任务的无人船有预设的航行路线，因此仅能调整未在执行清理任务的无人船，通常情况下，仅需在子区域中间范围内设置一个无人船即
可实现对无人机遍历路径的覆盖。

[0117] 本实施例通过调整无人船的位置与航行路线，进一步保障了无人机与无人船的通讯稳定性，减少了水面图像的丢失，避免了水面图像的重复采集，提升了协同效率，提高了
垃圾清理的效率，进一步提高了无人机与无人船的协同效率。

[0118] 本发明还提出一种无人机与无人船协同的水域清理系统，所述无人机与无人船协同的水域清理系统包括：

[0119] 划分与采集单元，用于将目标清理水域划分为预设大小的规则子区域，控制所述无人机遍历目标子区域内的水面图像，当所述无人机遍历完成后，控制所述无人机遍历下
一目标子区域，并根据遍历完成的全部水面图像生成子区域垃圾分布信息；

[0120] 分配与清理单元，用于将所述子区域垃圾分布信息同步至所有无人船后，向距离所述目标子区域最近且没有清理任务的无人船下发目标子区域的清理任务；

[0121] 返航单元，用于在所述无人机遍历全部子区域后，控制所述无人机降落至距离所述无人机最近的无人船，并在子区域清理任务全部完成后，控制所有无人船前往预设地点，
水域清理完成。

[0122] 本发明还提出一种无人机与无人船协同的水域清理计算装置，所述无人机与无人船协同的水域清理计算装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理
器上运行的无人机与无人船协同的水域清理计算程序，所述无人机与无人船协同的水域清
理计算程序被所述处理器执行时实现如上所述的无人机与无人船协同的水域清理方法的
步骤。

[0123] 本发明还提出一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有无人机与无人船协同的水域清理计算程序，所述无人机与无人船协同的水域清理计算程序被处理器执行时实
现如上所述的无人机与无人船协同的水域清理方法的步骤。

[0124] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。