基于GeoHash算法的无人机起飞及避险方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种基于GeoHash算法的无人机起飞及避险方法、系统及介质，方法为：将无人机巡视范围划分为多个矩阵区域，使用GeoHash算法对矩阵区域进行编码，得到矩阵区域的字符串；获取无人机巡视范围内的每个机库的经纬度坐标，对机库经纬度坐标进行编码，得到机库的字符串；将矩阵区域的字符串与对应的机库经纬度坐标进行关联，构建数据库并存储至远程调度；当无人机执行巡检任务前，远程调度获取巡检任务终点的经纬度坐标及气象数据，判断起飞条件；在无人机执行巡检任务时，进行飞行条件判断并在数据库中匹配最近机库，发送最近机库位置及快速避险指令。本发明专利技术使用气象数据对起飞条件进行判断，提高无人机巡视效率；设计紧急避险机制提高无人机安全性。急避险机制提高无人机安全性。急避险机制提高无人机安全性。

【技术实现步骤摘要】
基于GeoHash算法的无人机起飞及避险方法、系统及介质


[0001]本专利技术属于无人机起飞及避险的
，具体涉及一种基于GeoHash算法的无人机起飞及避险方法、设备及介质。

技术介绍

[0002]在高压电力线路巡检领域，为采用无人机巡视实现自动巡维作业，现正逐步布点建设无人机固定机库，用于解决无人机的续航充电问题以及实现无人机的远方调度及数据实时回传等功能。
[0003]固定机库由无人机起降平台、无人机收纳装置、充电装置、气象监测装置、大型定制化地面站、联合定位基站、数据链模块、固定天线、通信模块、供电模块、控制模块等组成。机库无人机的起飞流程为：无人机主控系统新建了无人机巡视的任务，同时通过气象监测装置的数据，判断是否达到无人机起飞条件，但是机库的无人机自动巡维作业的范围通常为以机库为圆点，半径为5公里的包围圈，在这5公里的作业范围内，起点与终点的天气情况是不尽相同的，尤其是存在区域性极端天气的时候，由于机库的气象监测装置只能获得机库当前位置的气象数据，如温度、湿度、风力等级等，无法知道作业范围的其他位置是否符合无人机自行巡视的作业条件，一旦无人机作业到小范围恶劣天气的区域，容易造成无人机损坏甚至坠机的后果。此外，无人机在作业中遇到不符合飞行条件的情况时，需就近选择存在空位的机库进行紧急降落，而远程调度需要提供给无人机紧急避险的机库位置；现有技术中一般方法是无人机将自身经纬度发送给远程调度，远程调度再将无人机经纬度和无人机库的经纬度进行遍历公式计算距离，依次距离排序，再结合无人机自身续航里程，机库空位情况等，给定最优方案进行紧急避险；但是遍历计算花费时间较长，如果多台无人机同时需要紧急避险的话，存在部分无人机无法及时接收避险方案，同样增加了无人机的受损几率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于GeoHash算法的无人机起飞及避险方法、设备及介质，本专利技术根据气象数据对无人机的起飞条件进行判断，提高无人机的巡视效率；同时设计了巡视任务中不符合飞行条件时的紧急避险机制，提高了无人机执行任务的安全性，降低了无人机的受损率。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一方面，本专利技术提供一种基于GeoHash算法的无人机起飞及避险方法，所述方法包括下述步骤：
[0007]将无人机巡视范围划分为多个矩阵区域，使用GeoHash算法对矩阵区域进行编码，得到矩阵区域的字符串；
[0008]获取无人机巡视范围内的每个机库的经纬度坐标，使用GeoHash算法对机库经纬度坐标进行编码，得到机库的字符串；
[0009]将矩阵区域的字符串与对应的机库经纬度坐标进行关联，构建数据库并存储至远程调度；
[0010]当无人机执行巡检任务前，远程调度获取巡检任务终点的经纬度坐标及气象数据，判断是否符合起飞条件，若符合则无人机起飞执行巡检任务；若不符合则由调度人员决定；
[0011]在无人机执行巡检任务时，远程调度根据无人机反馈的气象数据进行飞行条件判断，若不符合飞行条件，则根据无人机当前经纬度坐标在数据库中匹配最近的机库，发送最近机库位置及快速避险指令。
[0012]作为优选的技术方案，所述多个矩阵区域分别与一个固定编码长度的Base32字符串相对应；所述矩阵区域中所有经纬度坐标共享该矩阵区域的字符串；
[0013]所述每个机库的经纬度坐标使用GeoHash算法进行二进制编码，得到一个固定编码长度的Base32字符串；
[0014]将机库所在矩阵区域的字符串与机库的经纬度坐标建立联系，构建一个数据库，并存储至远程调度中。
[0015]作为优选的技术方案，所述远程调度获取巡检任务终点的经纬度坐标及气象数据，判断是否符合起飞条件，具体为：
[0016]远程调度创建无人机巡检任务，获取巡检任务终点的经纬度坐标，并使用GeoHash算法进行编码，得到终点字符串；
[0017]根据终点字符串判断所在矩阵区域，在数据库中查询终点所在矩阵区域是否有机库，若有机库则直接获取终点所在矩阵区域机库的气象数据；若没有机库，则根据终点的经纬度坐标访问外部气象数据接口，通过终点字符串反解码得到终点附近的经纬度信息，获取终点附近的气象数据；
[0018]根据无人机所在机库的气象数据及终点所在矩阵区域机库的气象数据或终点附近的气象数据判断是否符合无人机起飞条件，若符合起飞条件，则无人机正常起飞执行巡检任务；若不符合起飞条件，远程调度则提醒调度人员决定无人机是否起飞执行巡检任务。
[0019]作为优选的技术方案，所述根据无人机所在机库的气象数据及终点所在矩阵区域机库的气象数据或终点附近的气象数据判断是否符合无人机起飞条件，具体为：
[0020]根据无人机所在机库的气象数据，判断无人机所在机库、终点所在矩阵区域机库或终点附近的温度是否小于等于45℃、湿度是否小于等于80℃、风力是否小于等于10.8m/s；若均满足是则无人机符合起飞条件；
[0021]若任一项不满足则告知调度人员无人机不符合起飞条件并发送相关数据，由调度人员决定无人机是否起飞。
[0022]作为优选的技术方案，所述根据无人机当前经纬度坐标在数据库中匹配最近的机库，具体为：
[0023]远程调度根据无人机反馈的气象数据判断无人机当前飞行条件不符合时，获取无人机当前的经纬度坐标；
[0024]使用GeoHash算法对无人机当前的经纬度坐标进行二进制编码，获得无人机当前的字符串；
[0025]使用无人机当前的字符串在数据库中匹配当前无人机所处矩阵区域的字符串；
[0026]通过字符串匹配的方式，过滤掉除当前无人机所处矩阵区域及周围8个矩阵区域之外的矩阵区域；
[0027]远程调度在数据库中获取当前无人机所处矩阵区域及周围8个矩阵区域对应的机库经纬度坐标，并与无人机当前的经纬度坐标进行计算，得到无人机到各机库的距离；
[0028]将无人机到各机库的距离进行排序，选择距离无人机最近的机库；
[0029]判断距离无人机最近的机库是否符合避险的其他条件，若不符合则选择下一距离无人机最近的机库重新判断是否符合避险的其他条件；
[0030]若符合则向无人机发送最近机库位置及快速避险指令。
[0031]另一方面，本专利技术提供了一种基于GeoHash算法的无人机起飞及避险系统，所述系统包括矩阵划分模块、机库编码模块、数据库构建模块、起飞判断模块及快速避险模块；
[0032]所述矩阵划分模块用于将无人机巡视范围划分为多个矩阵区域，使用GeoHash算法对矩阵区域进行编码，得到矩阵区域的字符串；
[0033]所述机库编码模块用于获取无人机巡视范围内的每个机库的经纬度坐标，使用GeoHash算法对机库经纬度坐标进行编码，得到机库的字符串；
[0034]所述数据库构建模块用于将矩阵区域的字符串与对应的机库经纬度坐标进行关联，构建数据库并存储至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于GeoHash算法的无人机起飞及避险方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：将无人机巡视范围划分为多个矩阵区域，使用GeoHash算法对矩阵区域进行编码，得到矩阵区域的字符串；获取无人机巡视范围内的每个机库的经纬度坐标，使用GeoHash算法对机库经纬度坐标进行编码，得到机库的字符串；将矩阵区域的字符串与对应的机库经纬度坐标进行关联，构建数据库并存储至远程调度；当无人机执行巡检任务前，远程调度获取巡检任务终点的经纬度坐标及气象数据，判断是否符合起飞条件，若符合则无人机起飞执行巡检任务；若不符合则由调度人员决定；在无人机执行巡检任务时，远程调度根据无人机反馈的气象数据进行飞行条件判断，若不符合飞行条件，则根据无人机当前经纬度坐标在数据库中匹配最近的机库，发送最近机库位置及快速避险指令。2.根据权利要求1所述的基于GeoHash算法的无人机起飞及避险方法，其特征在于，所述多个矩阵区域分别与一个固定编码长度的Base32字符串相对应；所述矩阵区域中所有经纬度坐标共享该矩阵区域的字符串；所述每个机库的经纬度坐标使用GeoHash算法进行二进制编码，得到一个固定编码长度的Base32字符串；将机库所在矩阵区域的字符串与机库的经纬度坐标建立联系，构建一个数据库，并存储至远程调度中。3.根据权利要求2所述的基于GeoHash算法的无人机起飞及避险方法，其特征在于，所述远程调度获取巡检任务终点的经纬度坐标及气象数据，判断是否符合起飞条件，具体为：远程调度创建无人机巡检任务，获取巡检任务终点的经纬度坐标，并使用GeoHash算法进行编码，得到终点字符串；根据终点字符串判断所在矩阵区域，在数据库中查询终点所在矩阵区域是否有机库，若有机库则直接获取终点所在矩阵区域机库的气象数据；若没有机库，则根据终点的经纬度坐标访问外部气象数据接口，通过终点字符串反解码得到终点附近的经纬度信息，获取终点附近的气象数据；根据无人机所在机库的气象数据及终点所在矩阵区域机库的气象数据或终点附近的气象数据判断是否符合无人机起飞条件，若符合起飞条件，则无人机正常起飞执行巡检任务；若不符合起飞条件，远程调度则提醒调度人员决定无人机是否起飞执行巡检任务。4.根据权利要求3所述的基于GeoHash算法的无人机起飞及避险方法，其特征在于，所述根据无人机所在机库的气象数据及终点所在矩阵区域机库的气象数据或终点附近的气象数据判断是否符合无人机起飞条件，具体为：根据无人机所在机库的气象数据，判断无人机所在机库、终点所在矩阵区域机库或终点附近的温度是否小于等于45℃、湿度是否小于等于80℃、风力是否小于等于10.8m/s；若均满足是则无人机符合起飞条件；若任一项不满足则告知调度人员无人机不符合起飞条件并发送相关数据，由调度人员决定无人机是否起飞。5.根据权利要求2所述的基于GeoHash算法的无人机起飞及避险方法，其特征在于，所
述根据无人机当前经纬度坐标在数据库中匹配最近的机库，具体为：远程调度根据无人机反馈的气象数据判断无人机当前飞行条件不符合时，获取无人机当前的经纬度坐标；使用GeoHash算法对无人机当前的经纬度坐标进行二进制编码，获得无人机当前的字符串；使用无人机当前的字符串在数据库中匹配当前无人机所处矩阵区域的字符串；通过字符串匹配的方式，过滤掉除当前无人机所处矩阵区域及周围8个矩阵区域之外的矩阵区域；远程调度在数据库中获取当前无人机所处矩阵区域及周围8个矩阵区域对应的机库经纬度坐标，并与无人机当前的经纬度坐标进行计算，得到无人机到各机库的距离；将无人机到各机库的距离进行排序，选择距离无人机最近的机库；判断距离无人机最近的机库是否符合避险的其他条件，若不符合则选择下一距离无...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖铭杰，刘剑平，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司广州供电局，
类型：发明
国别省市：