一种无人机视线死角转向逃逸飞行系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无人机视线死角转向逃逸飞行系统，包括：用于采集无人机外部影像的影像采集设备、用于测定无人机外部物体与无人机之间的距离的非接触式测距设备、用于控制所述非接触式测距设备获取距离信息的信息采集控制模块、用于根据所述信息采集控制模块提供的距离信息计算获得逃逸飞行路径的飞行路径运算模块、用于控制无人机按照所述飞行路径运算模块提供的逃逸飞行路径进行飞行的路径执行操控模块。本发明专利技术能够躲避低速运动或者静止的危险目标的视线追踪，使无人机在远距离的任务执行过程中能够进行自身的保护，从而避免受到捕捉或攻击。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机视线死角转向逃逸飞行系统
本专利技术涉及一种无人机飞行智能控制系统
，特别是一种无人机视线死角转向逃逸飞行系统。
技术介绍
随着具有实时影像采集传输功能的遥控无人机即无人机的不断发展，无人机的飞行范围也不断增大。但是，对于一些飞行范围较大的无人机，其执行任务的地点远离操作者或者操作基地，因而操作者或者操作基地无法直接为无人机提供保护，这一类无人机在远距离执行任务的过程中可能会受到监视，继而被捕获或被攻击，如果不能提供一种有效地保护无人机的方法，则远距离的任务执行将难以开展。基于上述情况，申请人提出了一种先脱离危险目标的视线，再远离危险目标的飞行方法，使无人机在高空飞行时能够躲避危险目标的视线追踪，从而保障自身安全。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种无人机视线死角转向逃逸飞行系统，能够躲避低速运动或者静止的危险目标的视线追踪，使无人机在远距离的任务执行过程中能够进行自身的保护，从而避免受到捕捉或攻击。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无人机视线死角转向逃逸飞行系统，包括：用于采集无人机外部影像的影像采集设备、用于测定无人机外部物体与无人机之间的距离的非接触式测距设备、用于控制所述非接触式测距设备获取距离信息的信息采集控制模块、用于根据所述信息采集控制模块提供的距离信息计算获得逃逸飞行路径的飞行路径运算模块、用于控制无人机按照所述飞行路径运算模块提供的逃逸飞行路径进行飞行的路径执行操控模块。作为上述技术方案的进一步改进，所述影像采集设备为两个，且一个所述影像采集设备用于观察无人机飞行方向前方的环境状况，另一个所述影像采集设备用于观察危险目标的状态。作为上述技术方案的进一步改进，用于观察危险目标的状态的所述影像采集设备与所述非接触式测距设备为一体式测距摄像装置。具体地，所述一体式测距摄像装置可以是常规市售的测距摄像头。作为上述技术方案的进一步改进，所述飞行路径运算模块计算获得逃逸飞行路径依次包括麻痹抬升飞行阶段、转向俯冲飞行阶段和水平隐匿飞行阶段；所述麻痹抬升飞行阶段使无人机进行抬升飞行，飞行至所述危险目标的正上方；所述转向俯冲飞行阶段使无人机在所述危险目标的正上方转变飞行速度水平分量的飞行方向，然后向下俯冲飞行，以逃离所述危险目标的视野范围；所述水平隐匿飞行阶段使无人机逃离所述危险目标的视野范围后，进行水平飞行，飞行至所述危险目标的后方。作为上述技术方案的进一步改进，所述麻痹抬升飞行阶段的飞行路径为以所述危险目标为圆心、以所述危险目标与无人机之间的距离为半径的抬升弧形线或者所述抬升弧形线所对应的弦。作为上述技术方案的进一步改进，所述转向俯冲飞行阶段转向后的飞行路径为以所述危险目标为圆心、以所述危险目标与无人机之间的距离为半径的俯冲弧形线或者所述俯冲弧形线所对应的弦；且所述俯冲弧形线的弧度大于25°。作为上述技术方案的进一步改进，所述水平隐匿飞行阶段的水平飞行路径为以所述危险目标为圆心、以所述危险目标与无人机之间的距离为半径的水平弧形线或者所述水平弧形线所对应的弦。作为上述技术方案的进一步改进，所述抬升弧形线所在竖直平面与所述俯冲弧形线所在竖直平面相互垂直。作为上述技术方案的进一步改进，所述水平隐匿飞行的终点与所述抬升弧形线所在竖直平面共面。与现有技术相比较，本专利技术的有益效果是：本专利技术所提供的一种无人机视线死角转向逃逸飞行系统，通过飞行至危险目标的视线死角即其正上方然后改变飞行状态的方式，可以有效地躲避危险目标的视线追踪；本专利技术尤其适用于无人机在飞行时躲避低速运动或者静止的危险目标的视线追踪，使无人机在远距离的任务执行过程中能够进行自身的保护，从而避免受到捕捉或攻击。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是具体实施例1提供的一种无人机视线死角转向逃逸飞行方法的示意图；其中：A是所述危险目标的位置，F是无人机的起始位置，FH为所述麻痹抬升飞行的飞行路径，HL为所述转向俯冲飞行的飞行路径，LB为所述水平隐匿飞行的飞行路径。具体实施方式当无人机遇到的危险目标为人时，人在观察和追踪目标的时候，其头顶正上方是观察的薄弱位置，也可称为是所述危险目标的观察死角，无人机朝着所述危险目标的正上方飞行且将要越过所述危险目标时，所述危险目标通常会作出转身抬头承接视线的动作，无人机在所述危险目标的正上方转变飞行方向，往往可以有效地躲避所述危险目标的视线追踪，使所述危险目标丢失对无人机的视线追踪。不仅仅是人，大多数的自动化追踪设备也都具有一定的仰角限制，因此当所述危险目标为具有仰角限制的自动化追踪设备时，无人机也可采用本专利技术提供的飞行系统或方法躲避所述危险目标的视线追踪。具体实施例1如图1所示，图1是本实施例提供的一种无人机视线死角转向逃逸飞行方法的示意图。本实施例提供的一种无人机视线死角转向逃逸飞行方法，主要包括以下步骤：S1、确定危险目标：确定对无人机造成威胁的危险目标的方向和距离。由于无人机为人工遥控操作的，远程遥控人员可以人为地判断可能的威胁即确定所述危险目标，然后下达命令给无人机，因此所述危险目标的位置是给定的。S2、麻痹抬升飞行：无人机进行抬升飞行，飞行至所述危险目标的正上方。无人机设定以所述危险目标为圆心、以所述危险目标与无人机之间的距离为半径的位于竖直面中的抬升弧形线作为飞行路径，竖直的所述抬升弧形线覆盖着目标，无人机沿着竖直的所述抬升弧形线向上飞行，直至飞行至所述危险目标的正上方；所述危险目标的视线在追踪无人机的过程中不断地向上仰，当无人机飞行至所述危险目标的正上方或者上方略靠后的方向时，所述危险目标预判无人机应该会继续向后方飞行，因此会立即转向以调整自身的姿态便于继续追踪无人机，此时为所述危险目标视线追踪的一个监视间隙，从而便于无人机垂直转向进行后续隐匿飞行。同样的，无人机在所述麻痹抬升飞行步骤中的飞行路径也可以为所述抬升弧形线所对应的弦，采用所述抬升弧形线所对应的弦作为飞行路径有利于缩短所述麻痹抬升飞行阶段的时间，但是飞行过程中存在过于接近所述危险目标的风险；而采用所述抬升弧形线作为飞行路径虽然增加了飞行的长度和时间，但是可以使无人机保持与所述危险目标的距离。S3、转向俯冲飞行：无人机在所述危险目标的正上方转变飞行速度水平分量的飞行方向，然后向下俯冲飞行，以逃离所述危险目标的视野范围。当无人机到达所述危险目标的正上方或者上方略靠后的方向时，无人机的飞行方向是水平朝向所述危险目标后方的，立即使无人机的飞行方向水平90°转向，使无人机的飞行方向水平朝向所述危险目标的左侧或右侧，然后以所述危险目标为圆心、以所述危险目标与无人机之间的距离为半径的位于竖直面中的俯冲弧形线为飞行路径加速俯冲飞行，从而迅速地逃逸出目标的视线范围。与步骤S2中相同地，所述转向俯冲飞行步骤中转向后的飞行路径也可以为所述俯冲弧形线所对应的弦。说明书中：“无人机在所述危险目标的正上方时，飞行速度水平分量的飞行方向转向角度为90°”，意思是图1中的弧线FH所在的竖直面和弧线HL所在的竖直面相互垂直。90°的转向目的是为了尽快地飞出所述危险目标的视线角度范围，因此90°转向并不严格要求为90°或接近90°，90°只是最佳而非唯一可行的选择。具体地，所述危险目标以人为例：在视线方向确定的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人机视线死角转向逃逸飞行系统，其特征在于，包括：用于采集无人机外部影像的影像采集设备、用于测定无人机外部物体与无人机之间的距离的非接触式测距设备、用于控制所述非接触式测距设备获取距离信息的信息采集控制模块、用于根据所述信息采集控制模块提供的距离信息计算获得逃逸飞行路径的飞行路径运算模块、用于控制无人机按照所述飞行路径运算模块提供的逃逸飞行路径进行飞行的路径执行操控模块。

【技术特征摘要】
1.一种无人机视线死角转向逃逸飞行系统，其特征在于，包括：用于采集无人机外部影像的影像采集设备、用于测定无人机外部物体与无人机之间的距离的非接触式测距设备、用于控制所述非接触式测距设备获取距离信息的信息采集控制模块、用于根据所述信息采集控制模块提供的距离信息计算获得逃逸飞行路径的飞行路径运算模块、用于控制无人机按照所述飞行路径运算模块提供的逃逸飞行路径进行飞行的路径执行操控模块。2.根据权利要求1所述的一种无人机视线死角转向逃逸飞行系统，其特征在于：所述影像采集设备为两个，且一个所述影像采集设备用于观察无人机飞行方向前方的环境状况，另一个所述影像采集设备用于观察危险目标的状态。3.根据权利要求2所述的一种无人机视线死角转向逃逸飞行系统，其特征在于：用于观察危险目标的状态的所述影像采集设备与所述非接触式测距设备为一体式测距摄像装置。4.根据权利要求1所述的一种无人机视线死角转向逃逸飞行系统，其特征在于：所述飞行路径运算模块计算获得逃逸飞行路径依次包括麻痹抬升飞行阶段、转向俯冲飞行阶段和水平隐匿飞行阶段；所述麻痹抬升飞行阶段使无人机进行抬升飞行，飞行至所述危险目标的正上方；所述转向俯冲飞行阶段使无人机在所述危险目标的正上方转变飞行速度水平分量的飞行方向，然后向下俯冲飞行，以逃离所述危险目标的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊梅，
申请(专利权)人：王俊梅，
类型：发明
国别省市：安徽,34