无人机集群自主飞行的防撞装置及防撞方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种无人机自主飞行的防撞装置，涉及无人机技术领域。所述防撞装置包括：多向脉冲检测装置，所述多向脉冲检测装置设于无人机的三个轴向上且位于轴向的两端，所述多项脉冲检测装置定时发送脉冲实现空间范围内的全角度覆盖并计算出无人机与其它无人机之间的距离；储存单元，所述储存单元设于无人机的内部，所述储存单元用于储存无人机的本体信息及接收到的其它无人机的信息。本发明专利技术基于多向脉冲检测装置实现了实时三维空间碰撞检测，同时按照预先设定的通过权限，实现了多机之间冲突环境下的自主飞行，该装置能够大幅度降低生产成本且容易实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无人机
，具体的是指无人机集群自主飞行的防撞装置及防撞方法。
技术介绍
现有的无人机碰撞系统着重于对于静态障碍物的躲避，对于集群多机自动化飞行环境中，对于单机来说，机组中其他飞行单元则表现为动态障碍物，如不加以协商，仅靠单个飞行单元的策略无法有效防止碰撞。个别的多机飞行方案中，需要复杂的视觉识别算法，开发复杂度及产品成本很高，无法实现低成本的批量装备。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出一种无人机自主飞行的防撞装置，该防撞装置基于多向脉冲检测装置实现了实时三维空间碰撞检测，同时按照预先设定的通过权限，实现了多机之间冲突环境下的自主飞行，该装置能够大幅度降低生产成本且容易实现。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：本专利技术提出一种无人机集群自主飞行的防撞装置，所述防撞装置包括：多向脉冲检测装置，所述多向脉冲检测装置设于无人机的三个轴向上且位于轴向的两端，所述多项脉冲检测装置定时发送脉冲实现空间范围内的全角度覆盖并计算出无人机与其它无人机之间的距离；储存单元，所述储存单元设于无人机的内部，所述储存单元用于储存无人机的本体信息及接收到的其它无人机的信息。进一步的，所述无人机的本体信息包括无人机编号、无人机优先级及无人机冲突阈值。基于上述防撞装置实现防撞的方法包括如下步骤：S100、确定参加集群自主飞行中的无人机的数目，按照顺序确定每个无人机的编号、优先级及冲突阈值并通过电脑将无人机的编号、优先级及冲突阈值输入至对应的无人机中进行储存；S200、飞行过程中，设于无人机之上的多向脉冲检测装置组成的多项脉冲检测系统将进行集群间的广播通讯，借助广播通讯，无人机将自身的本体信息、位置信息及运行信息发送至其它无人机并接收其它无人机的本体信息、位置信息及运行信息；S300、无人机通过多向脉冲检测装置计算与其它无人机之间的距离，当发现与任意一个其它无人机之间的距离小于或者等于无人机的冲突阈值时，该无人机进入冲突状态；S400、无人机进入冲突状态后，根据无人机及其它无人机的优先级顺序确定无人机运行或静置，直至解除冲突，即当无人机优先级较低时，无人机处于悬停状态，而其它无人机将先行，当无人机优先级较高时，无人机则先行，而其它无人机则处于悬停状态。进一步的，所述步骤S200中的位置信息包括无人机实时的当前位置信息及目标位置信息，所述运行信息包括无人机的速度信息及加速度信息。进一步的，步骤S400后还包括如下步骤S500、当无人机发现具有两个或者两个以上的其它无人机与该无人机之间的距离同时达到该无人机的冲突阈值时，根据该无人机及其它无人机的目标位置信息，当无人机或者其它无人机朝着目标位置信息发生位移即可解除冲突时，即使无人机或者其它无人机的优先级较低也不会处于悬停状态，而会同时朝着各自的目标位置发生位移。本专利技术的有益效果：本专利技术基于多向脉冲检测装置实现了实时三维空间碰撞检测，同时按照预先设定的通过权限，实现了多机之间冲突环境下的自主飞行，该装置能够大幅度降低生产成本且容易实现。附图说明构成本专利技术的一部分说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用来解释本专利技术，并不构成本专利技术的不当限定，其中：图1出示了本专利技术一种无人机集群自主飞行的防撞装置的单个无人机的多向脉冲检测系统；图2出示了本专利技术一种无人机集群自主飞行的防撞装置的集群中无人机多对多的广播系统；图3出示了本专利技术一种无人机集群自主飞行的防撞装置的无人机的本体信息设定示意图；图4出示了本专利技术一种无人机集群自主飞行的防撞装置的无人机冲突状态检测示意图；图5出示了本专利技术一种无人机集群自主飞行的防撞装置的冲突解除示意图；图6出示了本专利技术一种无人机集群自主飞行的防撞装置的另一冲突解除示意图。上述附图包括以下附图标记：100-无人机，1-多项脉冲检测装置，2-储存单元。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术提出一种无人机自主飞行的防撞装置，该防撞装置的设定借助多向脉冲检测装置1来完成，具体的，本专利技术通过在无人机100的三个轴向方向上分别设定两个多向脉冲检测装置1，且每个轴向上的多向脉冲检测装置1均处于轴向的端部位置，较优的，多向脉冲检测装置1可以突出无人机100的表面，上述总共六个多向脉冲检测装置1组成无人机100的多项脉冲检测系统，该系统定时发送脉冲，实现空间范围内的全角度覆盖并计算出无人机与其它无人机之间的距离。如图2所示，当多个无人机在集群飞行时，设定与无人机上的多项脉冲检测系统就会在各个无人机之间形成通讯关系，无人机将自身的信息发送至其它无人机或者接收其它无人机发送过来的信息，无人机将根据这些信息来规范无人机的运行状态，防撞碰撞情况的发生。在本专利技术的一具体实施方式中，无人机的内部还设有储存单元2，储存单元2用于储存无人机的本体信息及接收到的其它无人机的信息。具体的上述无人机的本体信息包括无人机编号、无人机优先级及无人机冲突阈值，参照图3，上述信息可以事先通过电脑输入至各个无人机并储存在无人机的储存单元之中。其中，无人机编号与无人机是一一对应的关系，即每一个无人机对应一个无人机编号；每个无人机的无人机优先级均不相同，当某一个无人机处于冲突环境中时，低优先级的飞行单元将主动降速到悬停状态，等待高优先级的设备完成位移；无人机冲突阈值是无人机是否进入到冲突状态的评判标准，当无人机发现周边有其它无人机与该无人机之间的距离小于其冲突阈值时，则该无人机就进入到冲突状态。当多个无人机在集群飞行时，把每个无人机都可以看做是一个中心点，以该中心点为基础，凡是检测到该无人机的周边存在与该无人机之间的距离小于该无人机的冲突阈值时，该无人机则可判定进入到冲突状态，进入到冲突状态后，根据预先设定的优先级顺序，该无人机或者与该无人机发生冲突的无人机择一处于悬停状态，另一无人机继续运行，直至冲突解除为止。本专利技术还提出一种无人机自主飞行的防撞方法，该方法包括以下步骤：S100、确定参加集群自主飞行中的无人机的数目，按照顺序确定每个无人机的编号、优先级及冲突阈值并通过电脑将无人机的编号、优先级及冲突阈值输入至对应的无人机中进行储存；S200、飞行过程中，设于无人机之上的多向脉冲检测装置组成的多项脉冲检测系统将进行集群间的广播通讯，借助广播通讯，无人机将自身的本体信息、位置信息及运行信息发送至其它无人机并接收其它无人机的本体信息、位置信息及运行信息；S300、无人机通过多向脉冲检测装置计算与其它无人机之间的距离，当发现与任意一个其它无人机之间的距离小于或者等于无人机的冲突阈值时，该无人机进入冲突状态；参照图4所示，处于中间位置的无人机10及周边的无人机11、无人机12及无人机13，通过多向脉冲检测装置的简单计算获得无人机10与无人机11、无人机12及无人机13之间的距离分别为d1、d2、d3，当d1、d2、d3中的任意一个数值大于无人机10的冲突阈值时，则无人机1本文档来自技高网...

【技术保护点】
无人机集群自主飞行的防撞装置，其特征在于，所述防撞装置包括：多向脉冲检测装置（1），所述多向脉冲检测装置（1）设于无人机（100）的三个轴向上且位于轴向的两端，所述多项脉冲检测装置（1）定时发送脉冲实现空间范围内的全角度覆盖并计算出无人机（100）与其它无人机（100）之间的距离；储存单元（2），所述储存单元设于无人机（100）的内部，所述储存单元（2）用于储存无人机（100）的本体信息及接收到的其它无人机（100）的信息。

【技术特征摘要】
1.无人机集群自主飞行的防撞装置，其特征在于，所述防撞装置包括：多向脉冲检测装置（1），所述多向脉冲检测装置（1）设于无人机（100）的三个轴向上且位于轴向的两端，所述多项脉冲检测装置（1）定时发送脉冲实现空间范围内的全角度覆盖并计算出无人机（100）与其它无人机（100）之间的距离；储存单元（2），所述储存单元设于无人机（100）的内部，所述储存单元（2）用于储存无人机（100）的本体信息及接收到的其它无人机（100）的信息。2.根据权利要求1所述的无人机集群自主飞行防撞装置，其特征在于，所述无人机（100）的本体信息包括无人机编号、无人机优先级及无人机冲突阈值。3.无人机集群自主飞行的防撞方法，其特征在于，包括如下步骤：S100、确定参加集群自主飞行中的无人机的数目，按照顺序确定每个无人机的编号、优先级及冲突阈值并通过电脑将无人机的编号、优先级及冲突阈值输入至对应的无人机中进行储存；S200、飞行过程中，设于无人机之上的多向脉冲检测装置组成的多项脉冲检测系统将进行集群间的广播通讯，借助广播通讯，无人机将自身的本体信息、位置信息及运行信息发送至其它无人机并接收其它无人...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯翼，
申请(专利权)人：深圳市艾博航空模型技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44