一种无人机轨迹规划系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无人机轨迹规划系统，包括：无人机模块和云平台模块，其中，无人机模块用于采集当前无人机的飞行轨迹信息，并将该飞行轨迹信息上传至云平台模块；云平台模块用于对接收的飞行轨迹信息进行分析，并将对应的最优轨迹规划信息反馈给无人机模块所对应的无人机。实现了无人机轨迹规划和无人机的分离，将无人机轨迹规划交由云平台模块进行处理，大大减轻了无人机自身的计算和存储能力负担，同时，不同的无人机可以共用一个云平台模块，这可以使得多处无人机群共享云平台模块中的资源，避免了轨迹规划的重复计算，大大提高了无人机轨迹规划的效率。

A trajectory planning system for unmanned aerial vehicle

The invention discloses a UAV trajectory planning system, including: UAV module and cloud platform module, the UAV module is used to collect the information of the current flight trajectory of UAV flight trajectory, and the information is uploaded to the cloud platform module; cloud platform module is used to analyze the flight trajectory information receiving, and the corresponding optimal trajectory planning for UAV information feedback module corresponding to the uav. The UAV trajectory planning and UAV UAV trajectory planning separation, will be handled by the cloud platform module, greatly reducing the UAV own computing and storage capacity of the burden, at the same time, the UAV can share a cloud platform module, which can make the multiple UAVs share cloud platform module in resources, avoid repeated calculation of trajectory planning, greatly improving the efficiency of UAV trajectory planning.

【技术实现步骤摘要】
一种无人机轨迹规划系统
本专利技术涉及无人机
，特别是涉及一种无人机轨迹规划系统。
技术介绍
随着科学技术的发展，无人机被越来越多地应用于军事和民用领域。无人机的应用为人们的生活和工作提供了极大的便利，随着其应用范围的日益广泛，与之相关的轨迹规划问题也就受到越来越广泛的关注。无人机多在近地低空环境下飞行，以完成侦查、巡逻、救援、航拍等任务，所处环境比较复杂，因此无人机的轨迹规划问题难度较大。当前无人机的轨迹规划的难点在于三维空间建模问题和轨迹规划算法的时效性问题，考虑到三维建模和轨迹规划算法的计算量非常大，为无人机本身的计算和存储能力带来了较大的挑战。另一方面，不同的无人机各自进行计算，工作效率低。因此，如何减轻无人机自身的计算和存储能力负担，同时提高无人机轨迹规划的工作效率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种无人机轨迹规划系统，能够减轻无人机自身的计算和存储能力负担，同时提高无人机轨迹规划的工作效率。为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种无人机轨迹规划系统，包括：无人机模块和云平台模块，其中，所述无人机模块用于采集当前无人机的飞行轨迹信息，并将该飞行轨迹信息上传至所述云平台模块；所述云平台模块用于对接收的所述飞行轨迹信息进行分析，并将对应的最优轨迹规划信息反馈给所述无人机模块所对应的无人机。优选地，所述云平台模块包括：总控单元、云计算单元和云存储单元，其中，所述总控单元用于接收所述飞行轨迹信息，并进行飞行轨迹分段，并将当前飞行轨迹段对应的最优轨迹规划信息反馈给所述无人机；所述云计算单元用于根据预设的三维建模算法和轨迹规划算法进行无人机飞行轨迹规划；所述云存储单元用于存储所述无人机的轨迹规划信息，以供所述总控单元进行无人机当前飞行轨迹段对应的最优轨迹规划信息的查询和调取。优选地，所述总控单元包括：通信子单元，用于与所述无人机模块进行信息交互；信息提取子单元，用于从接收的所述飞行轨迹信息中提取所述无人机的当前位置信息、目的地信息和途经地信息；处理子单元，用于对所述飞行轨迹信息中提取出的飞行轨迹进行分段，并在所述云存储单元中查找和调取当前飞行轨迹段对应的最优轨迹规划信息，在所述云存储单元中不存在当前飞行轨迹对应的轨迹规划信息时控制所述云计算单元进行轨迹规划。优选地，所述云存储单元包括：最优轨迹库，用于存储所述无人机的各飞行轨迹段的最优轨迹规划信息；备选轨迹库，用于存储所述无人机的各飞行轨迹段的备选轨迹规划信息；其中，所述总控单元还用于根据预设的权限对所述最优轨迹库和所述备选轨迹库中的数据进行增删和查改。优选地，所述无人机模块包括：无人机信息采集单元，用于采集所述无人机的实时坐标信息和所处当前位置的环境信息；无人机信息处理单元，用于将所述无人机信息采集单元采集的各信息和无人机的目的地信息、途经地信息打包至飞行轨迹信息中；无人机通信单元，用于与所述云平台模块进行信息交互。优选地，所述无人机信息采集单元包括：图像信息采集子单元，用于实时采集当前位置的环境信息；GPS定位子单元，用于确定无人机当前位置的坐标信息；传感子单元，用于识别避障和辅助所述GPS定位单元进行定位。优选地，所述图像信息采集子单元为机载摄像头或机载相机。优选地，所述无人机模块还包括：异常轨迹反馈单元，用于在所述云平台模块反馈的最优轨迹规划信息和所述无人机的当前飞行信息不相符合时，控制所述无人机自动舍弃该最优轨迹规划信息，并向所述云平台模块反馈轨迹异常信息；其中，所述云平台模块还用于在接收到所述轨迹异常信息时，重新计算并反馈次优轨迹规划信息至所述无人机。优选地，所述云平台模块还用于在接收到所述轨迹异常信息时，对所述轨迹异常信息对应的原最优轨迹规划信息进行一次异常标记，并在异常标记次数超过预设阈值时，删除所述轨迹异常信息对应的原最优轨迹规划信息，并将所述次优轨迹规划信息更新为对应轨迹的最优的轨迹规划信息。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：本专利技术所提供的一种无人机轨迹规划系统，包括：无人机模块和云平台模块，其中，无人机模块用于采集当前无人机的飞行轨迹信息，并将该飞行轨迹信息上传至云平台模块；云平台模块用于对接收的飞行轨迹信息进行分析，并将对应的最优轨迹规划信息反馈给无人机模块所对应的无人机。实现了无人机轨迹规划和无人机的分离，将无人机轨迹规划交由云平台模块进行处理，大大减轻了无人机自身的计算和存储能力负担，同时，不同的无人机可以共用一个云平台模块，这可以使得多处无人机群共享云平台模块中的资源，避免了轨迹规划的重复计算，大大提高了无人机轨迹规划的效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一种具体实施方式所提供的无人机轨迹规划系统结构示意图；图2为本专利技术另一种具体实施方式所提供的无人机轨迹规划系统结构示意图。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种无人机轨迹规划系统，能够减轻无人机自身的计算和存储能力负担，同时提高无人机轨迹规划的工作效率。为了使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广。因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。请参考图1，图1为本专利技术一种具体实施方式所提供的无人机轨迹规划系统结构示意图。本专利技术的一种具体实施方式提供了一种无人机轨迹规划系统，包括：无人机模块1和云平台模块2，其中，无人机模块1设置在无人机上，用于采集当前无人机的飞行轨迹信息，并将该飞行轨迹信息上传至云平台模块2；云平台模块2用于对接收的飞行轨迹信息进行分析，并将对应的最优轨迹规划信息反馈给无人机模块1所对应的无人机，以控制无人机进行飞行。在本实施方式中，该无人机轨迹规划系统将无人机的轨迹规划和无人机控制进行分离。其中，无人机可由基站进行控制，基站的作用是向无人机发送目的地、途经地信息，并实时监控无人机的状态，接收无人机的任务完成情况；而无人机的轨迹规划则交由云平台模块进行处理，大大减轻了无人机自身的计算和存储能力负担，同时，不同的无人机可以共用一个云平台模块，云平台模块为各无人机提供存储和计算的物理资源，实现各无人机集群之间的轨迹信息共享，这可以使得多处无人机群共享云平台模块中的资源，当不同的无人机应用到了相同飞行路段时，可以应用同一云平台模块中的相同轨迹规划信息，避免了轨迹规划的重复计算，大大提高了无人机轨迹规划的效率。请参考图2，图2为本专利技术另一种具体实施方式所提供的无人机轨迹规划系统结构示意图。在本专利技术的一种实施方式中，云平台模块2包括：总控单元21、云计算单元22和云存储单元23，其中，总控单元21用于接收飞行轨迹信息，并进行飞行轨迹分段，并将当前飞行轨迹段对应的最优轨迹规划信息反馈给无人机；云计算单元22用于根据预设的三维建模算法和轨迹规划算法进行无人机飞行轨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人机轨迹规划系统，其特征在于，包括：无人机模块和云平台模块，其中，所述无人机模块用于采集当前无人机的飞行轨迹信息，并将该飞行轨迹信息上传至所述云平台模块；所述云平台模块用于对接收的所述飞行轨迹信息进行分析，并将对应的最优轨迹规划信息反馈给所述无人机模块所对应的无人机。

【技术特征摘要】
1.一种无人机轨迹规划系统，其特征在于，包括：无人机模块和云平台模块，其中，所述无人机模块用于采集当前无人机的飞行轨迹信息，并将该飞行轨迹信息上传至所述云平台模块；所述云平台模块用于对接收的所述飞行轨迹信息进行分析，并将对应的最优轨迹规划信息反馈给所述无人机模块所对应的无人机。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述云平台模块包括：总控单元、云计算单元和云存储单元，其中，所述总控单元用于接收所述飞行轨迹信息，并进行飞行轨迹分段，并将当前飞行轨迹段对应的最优轨迹规划信息反馈给所述无人机；所述云计算单元用于根据预设的三维建模算法和轨迹规划算法进行无人机飞行轨迹规划；所述云存储单元用于存储所述无人机的轨迹规划信息，以供所述总控单元进行无人机当前飞行轨迹段对应的最优轨迹规划信息的查询和调取。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述总控单元包括：通信子单元，用于与所述无人机模块进行信息交互；信息提取子单元，用于从接收的所述飞行轨迹信息中提取所述无人机的当前位置信息、目的地信息和途经地信息；处理子单元，用于对所述飞行轨迹信息中提取出的飞行轨迹进行分段，并在所述云存储单元中查找和调取当前飞行轨迹段对应的最优轨迹规划信息，在所述云存储单元中不存在当前飞行轨迹对应的轨迹规划信息时控制所述云计算单元进行轨迹规划。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述云存储单元包括：最优轨迹库，用于存储所述无人机的各飞行轨迹段的最优轨迹规划信息；备选轨迹库，用于存储所述无人机的各飞行轨迹段的备选轨迹规划信息；其中，所述总控单元还...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辰璐，闫冬冬，
申请(专利权)人：郑州云海信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41