本发明专利技术涉及一种防止无人机进入禁飞区的方法，包括，获取无人机的飞行方向和位置，构建垂直天向的无人机坐标系，其中X正方向指向无人机飞行方向；获取禁飞区的区域信息，基于无人机的Y轴坐标计算无人机飞行方向与禁飞区的交点个数，判断无人机与禁飞区的相对位置；计算无人机与禁飞区最近交点的距离，基于与距离相关的动态决策关系控制无人机的飞行状态。本发明专利技术基于无人机的飞行状态构建坐标系，将禁飞区的坐标转换到无人机坐标系内，由此能够仅依靠Y轴坐标判断无人机与禁飞区的交点个数，简化数据处理过程，然后通过无人机与禁飞区的相对位置关系，查找无人机进入禁飞区的最近距离，执行动态决策控制无人机飞行状态。执行动态决策控制无人机飞行状态。执行动态决策控制无人机飞行状态。
【技术实现步骤摘要】
防止无人机进入禁飞区的方法、系统、设备及存储介质
[0001]本专利技术涉及无人机飞行管控
，尤其涉及防止无人机进入禁飞区的方法、系统、设备及存储介质。
技术背景
[0002]目前市面上的大部分无人机仅支持凸多边形和圆形的禁飞区，通过距离禁飞区边界的距离进行单一的速度限制来控制无人机飞行。无法适配一些特殊的多边形禁飞区(如凹多边形)，且单一的速度限制无法百分百保证飞机不会闯入禁飞区。
技术实现思路
[0003]本专利技术要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种确保无人机不会闯入任意形状禁飞区的方法。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种防止无人机进入禁飞区的方法，包括，
[0005]步骤A：获取无人机的飞行方向和位置，构建垂直天向的无人机坐标系，其中X正方向指向无人机飞行方向；
[0006]步骤B：获取禁飞区的区域信息，基于无人机的Y轴坐标计算无人机飞行方向与禁飞区的交点个数，判断无人机与禁飞区的相对位置；
[0007]步骤C：计算无人机与禁飞区最近交点的距离，基于与距离相关的动态决策关系控制无人机的飞行状态。
[0008]优选的，所述禁飞区的区域信息包括禁飞区的标记点以及标记点的顺序关系，以及标记点在地面坐标系下的坐标，所述禁飞区为由标记点顺序连接形成的闭合区域。
[0009]优选的，所述计算无人机飞行方向与禁飞区的交点个数的方法为：以无人机的飞行方向引出飞行射线，依次判断相邻标记点构成的线段与飞行射线是否存在交点，遍历所有标记点，记录交点总数。
[0010]优选的，所述计算无人机飞行方向与禁飞区的交点个数的方法为：
[0011]步骤i：将标记点由地面坐标系变换到无人机坐标系，得到标记点集合{V
i
(x
i
，y
i
)|i∈[1，n]}，其中n为标记点总数；获取无人机坐标(P
x
，P
y
)，令i＝2，m＝0；
[0012]步骤ii：如果y
i
‑1＝y
i
，则转至步骤iv；如果l
i
‑
1，i
(P
y
)≥P
x
，转至步骤iii，否则，转至步骤iv；其中，l
i
‑
1，i
为点V
i
‑1和V
i
所在的直线的表达式，l
i
‑
1，i
(P
y
)为y轴坐标是P
y
时，直线l
i
‑
1，i
的x轴坐标；
[0013]步骤iii：如果或则m＝m+1，返回步骤iv，否则，返回步骤iv；
[0014]步骤iv：如果i<n，则i＝i+1，返回步骤ii；否则，输出交点个数m。
[0015]优选的，当m为偶数时，无人机在禁飞区外且即将进入禁飞区；当m为奇数时，无人机处于禁飞区内，当m＝0时，无人机不会进入禁飞区。
[0016]优选的，所述计算无人机与禁飞区最近交点的距离方法为：
[0017]在步骤iii中或的条件成立时，计算无人机与标记点的距离s
i
：
[0018]s
i
＝(l
i
‑
1，i
(P
y
)
‑
P
x
)*C
[0019]其中，C为实际距离与坐标系距离的比例关系；
[0020]无人机与禁飞区的最近距离为s＝min(s
i
|i∈[2，n])。
[0021]优选的，所述距离相关的动态决策关系为：
[0022]当s>T1时，无操作；
[0023]当T2<s≤T1时，对无人机施加制动，制动参数为kp，使无人机运动到距离禁飞区距离为T2时，速度为0；
[0024]当T3<s≤T2时，限制遥控器控制；
[0025]当s≤T3时，使飞机悬停在距离禁飞区≤T3的范围内，完全屏蔽外界朝禁飞区方向飞行操作。
[0026]本专利技术还公开了一种防止无人机进入禁飞区的系统，包括
[0027]坐标系构建模块：获取无人机的飞行方向和位置，构建垂直天向的无人机坐标系，其中X正方向指向无人机飞行方向；
[0028]相对位置判断模块：获取禁飞区的区域信息，基于无人机的Y轴坐标计算无人机飞行方向与禁飞区的交点个数，判断无人机与禁飞区的相对位置；
[0029]决策控制模块：计算无人机与禁飞区最近交点的距离，基于与距离相关的动态决策关系控制无人机的飞行状态。
[0030]本专利技术还公开了一种电子处理设备包括至少一个处理器和存储有至少一个执行程序的存储装置，当所述至少一个执行程序被所述至少一个处理器执行，所述至少一个处理器实现所述防止无人机进入禁飞区的方法。
[0031]本专利技术还公开了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时能够实现所述防止无人机进入禁飞区的方法。
[0032]本专利技术的有益效果是：基于无人机的飞行状态构建坐标系，将禁飞区的坐标转换到无人机坐标系内，由此能够仅依靠Y轴坐标判断无人机与禁飞区的交点个数，简化数据处理过程，然后通过无人机与禁飞区的相对位置关系，查找无人机进入禁飞区的最近距离，执行动态决策控制无人机飞行状态。
附图说明
[0033]下面将结合附图及实例对本专利技术作进一步说明。
[0034]图1是本专利技术实施例提供的防止无人机进入禁飞区的方法的流程图；
[0035]图2是本专利技术的实施例提供的防止无人机进入禁飞区的方法的无人机与禁飞区的交点判断示意图；
[0036]图3是本专利技术的实施例提供的防止无人机进入禁飞区的方法的动态策略距离划分示意图；
[0037]图4是本专利技术的实施例提供的防止无人机进入禁飞区的系统的示意图。
具体实施方式
[0038]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0039]本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种防止无人机进入禁飞区的方法，其特征在于：包括，步骤A：获取无人机的飞行方向和位置，构建垂直天向的无人机坐标系，其中X正方向指向无人机飞行方向；步骤B：获取禁飞区的区域信息，基于无人机的Y轴坐标计算无人机飞行方向与禁飞区的交点个数，判断无人机与禁飞区的相对位置；步骤C：计算无人机与禁飞区最近交点的距离，基于与距离相关的动态决策关系控制无人机的飞行状态。2.根据权利要求1所述的一种防止无人机进入禁飞区的方法，其特征在于：所述禁飞区的区域信息包括禁飞区的标记点以及标记点的顺序关系，以及标记点在地面坐标系下的坐标，所述禁飞区为由标记点顺序连接形成的闭合区域。3.根据权利要求2所述的一种防止无人机进入禁飞区的方法，其特征在于：所述计算无人机飞行方向与禁飞区的交点个数的方法为：以无人机的飞行方向引出飞行射线，依次判断相邻标记点构成的线段与飞行射线是否存在交点，遍历所有标记点，记录交点总数。4.根据权利要求3所述的一种防止无人机进入禁飞区的方法，其特征在于：所述计算无人机飞行方向与禁飞区的交点个数的方法为：步骤i：将标记点由地面坐标系变换到无人机坐标系，得到标记点集合{V
i
(x
i
，y
i
)|i∈[1，n]}，其中n为标记点总数；获取无人机坐标(P
x
，P
y
)，令i＝2，m＝0；步骤ii：如果y
i
‑1＝y
i
，则转至步骤iv；如果l
i
‑
1，i
(P
y
)≥P
x
，转至步骤iii，否则，转至步骤iv；其中，l
i
‑
1，i
为点V
i
‑1和V
i
所在的直线的表达式，l
i
‑
1，i
(Py)为y轴坐标是P
y
时，直线l
i
‑
1，i
的x轴坐标；步骤iii：如果或则m＝m+1，返回步骤iv，否则，返回步...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄立，林家民，宋帅，洪亮，王龙，薛源，刘华斌，
申请(专利权)人：普宙科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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