无人机低空域交通决策方法、装置、系统与设备制造方法及图纸

技术编号:36778846 阅读:14 留言:0更新日期:2023-03-08 22:08
本发明专利技术提供了一种无人机低空域交通决策方法,包括:获取目标空域内无人机的飞行路径规划数据以及当前飞行状态信息;所述目标空域内无人机表征为以目标无人机为中心预设范围内的全部无人机;判断所述当前飞行状态信息与所述飞行路径规划数据是否一致;若是,则将所述目标空域内无人机标记为正常飞行无人机,若否,则将所述目标空域内无人机标记为异常飞行无人机;实时监测所述目标空域内无人机以及所述目标无人机的定位点;基于所述飞行路径规划数据,确定碰撞风险信息以及碰撞风险无人机;所述碰撞风险信息表征为碰撞时间以及碰撞位置;基于所述定位点,调整所述碰撞风险无人机的路径规划数据,以避免碰撞。以避免碰撞。以避免碰撞。

【技术实现步骤摘要】
无人机低空域交通决策方法、装置、系统与设备


[0001]本专利技术涉及无人机管控领域,尤其涉及一种无人机低空域交通决策方法、装置、系统与设备。

技术介绍

[0002]随着无人机运输规模的扩大,城市低空域交通的拥挤程度必然迅速增高,如何使得无人机能有效避免与其他临近无人机的冲撞,是亟待解决的问题。
[0003]目前,无人机飞行主要依靠事前路径申报和规划的方式进行,进而无人机之间冲突的避免也主要是采用路径和时间的无冲突规划手段。但无人机飞行不同于民航,自由度极大,飞手的随意性也比较大,通过“按规划飞行”的方式来避撞,存在较大的安全隐患。
[0004]同时,现有技术也有在无人机上采用雷达来进行避撞的技术。但也存在如下问题:一是小型无人机上的机载雷达扫描距离十分有限,在较高速度飞行情况下,往往来不及进行避撞操作反应;二是小型无人机上的机载雷达对低空低速运动的无人机目标的识别能力有限;三是小型无人机上的机载雷达的跟踪扫描能力十分有限。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种,以解决无人机飞行自由度大,按规划进行避撞存在安全隐患的问题。
[0006]根据本专利技术的第一方面,提供了一种无人机低空域交通决策方法,包括:
[0007]获取目标空域内无人机的飞行路径规划数据以及当前飞行状态信息;所述目标空域内无人机表征为以目标无人机为中心预设范围内的全部无人机;
[0008]判断所述当前飞行状态信息与所述飞行路径规划数据是否一致;若是,则将所述目标空域内无人机标记为正常飞行无人机,若否,则将所述目标空域内无人机标记为异常飞行无人机;
[0009]实时监测所述目标空域内无人机以及所述目标无人机的定位点;
[0010]基于所述飞行路径规划数据,确定碰撞风险信息以及碰撞风险无人机;所述碰撞风险信息表征为碰撞时间以及碰撞位置;
[0011]基于所述定位点,调整所述碰撞风险无人机的路径规划数据,以避免碰撞。
[0012]可选的,所述飞行路径规划数据包括:所述目标空域内无人机的计划飞行轨迹以及计划飞行时间;所述当前飞行状态信息包括:所述目标空域内无人机的当前飞行轨迹、当前飞行时间、无人机类型、信号以及飞行速度。
[0013]可选的,所述判断所述当前飞行状态信息与所述飞行路径规划数据是否一致包括:
[0014]基于所述目标空域内无人机的飞行轨迹以及飞行时间,判断所述计划飞行时间以及所述当前飞行时间的时间偏差是否在第一预设时间阈值以内,以及所述计划飞行轨迹以及所述当前飞行轨迹上的各轨迹点位置偏差是否在第一预设距离阈值以内;
[0015]若是,则将所述目标空域内无人机标记为正常飞行无人机,若否,则将所述目标空域内无人机标记为异常飞行无人机。
[0016]可选的,所述判断所述当前飞行状态信息与所述飞行路径规划数据是否一致之前还包括:
[0017]获取RID信息;
[0018]基于所述RID信息,判断所述RID信息是否与所述目标空域内无人机一致;
[0019]若是,则从所述RID信息中读取无人机的身份识别码、当前位置信息、速度信息、所述当前飞行状态信息以及所述飞行路径规划数据;
[0020]若否,则继续获取所述RID信息对应的所述飞行路径规划数据。
[0021]可选的,所述实时监测所述目标空域内无人机以及所述目标无人机的定位点包括:
[0022]基于预设周期,对所述目标空域内无人机以及所述目标无人机的进行定位,并确定若干定位点;
[0023]基于所述若干定位点,确定实时飞行轨迹。
[0024]可选的,所述基于所述飞行路径规划数据,确定碰撞风险信息以及碰撞风险无人机包括:
[0025]基于所述计划飞行轨迹,判断是否满足以下条件:
[0026]对于所述正常飞行无人机,确定任一所述计划飞行轨迹上的飞行轨迹点的第二预设时间阈值以及第二预设距离阈值内存在所述目标无人机;
[0027]对于所述异常飞行无人机,确定任一所述计划飞行轨迹上的飞行轨迹点的第二预设时间阈值以及第三预设距离阈值内存在所述目标无人机;
[0028]若满足以上任一条件,则确定所述目标无人机为碰撞风险无人机,以及确定所述飞行轨迹点为碰撞点;所述碰撞风险无人机表征为可能与所述正常飞行无人机和/或所述异常飞行无人机发生碰撞的无人机。
[0029]可选的,基于所述定位点,调整所述碰撞风险无人机的路径规划数据包括:
[0030]确定所述碰撞风险无人机的实时定位点为起点,所述碰撞风险无人机的目的位置为终点;
[0031]将所述碰撞风险无人机上存在碰撞风险的路径点与所述碰撞点的距离设置为实际距离的n倍;其中,n为正整数;
[0032]将所述路径规划数据的范围从飞行运动全程调整为实时飞行路径。
[0033]可选的,所述无人机低空域交通决策方法还包括:
[0034]基于所述碰撞风险信息以及时间顺序,对所述碰撞风险无人机的方向进行扫描;
[0035]若发现所述碰撞风险无人机,获取所述碰撞风险无人机的雷达位置信息,并判断所述雷达位置信息与所述碰撞风险无人机的所述定位点以及所述碰撞风险无人机的RID信息中的位置信息是否一致;
[0036]若是,则调整所述碰撞风险无人机的路径规划数据;
[0037]若否,则基于所述碰撞风险无人机的雷达位置信息,进行紧急避障;
[0038]基于紧急避障后的所述碰撞风险无人机位置和速度,重新规划所述碰撞风险无人机的路径规划数据。
[0039]根据本专利技术的第二方面,提供了一种无人机低空域交通决策装置,包括获取模块、无人机确定模块、监测模块、碰撞确定模块以及路径调整模块,其中:
[0040]所述获取模块,用于获取目标空域内无人机的飞行路径规划数据以及当前飞行状态信息;所述目标空域内无人机表征为以目标无人机为中心预设范围内的全部无人机;
[0041]所述无人机确定模块,用于判断所述当前飞行状态信息与所述飞行路径规划数据是否一致;若是,则将所述目标空域内无人机标记为正常飞行无人机,若否,则将所述目标空域内无人机标记为异常飞行无人机;
[0042]所述监测模块,用于实时监测所述目标空域内无人机以及所述目标无人机的定位点;
[0043]所述碰撞确定模块,用于基于所述飞行路径规划数据,确定碰撞风险信息以及碰撞风险无人机;所述碰撞风险信息表征为碰撞时间以及碰撞位置;
[0044]所述路径调整模块,用于基于所述定位点,调整所述碰撞风险无人机的路径规划数据,以避免碰撞。
[0045]根据本专利技术的第三方面,提供了一种无人机低空域交通决策系统,包括:TDOA监测站点、无人机RID监管系统、无人机飞行管理系统以及机载雷达;
[0046]所述无人机飞行管理系统用于执行第一方面及其可选的所述的无人机低空域交通决策方法。
[0047]根据本专利技术的第四方面,提供了一种电子设备,包括处理器与存储器,所述存储本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机低空域交通决策方法,其特征在于,包括:获取目标空域内无人机的飞行路径规划数据以及当前飞行状态信息;所述目标空域内无人机表征为以目标无人机为中心预设范围内的全部无人机;判断所述当前飞行状态信息与所述飞行路径规划数据是否一致;若是,则将所述目标空域内无人机标记为正常飞行无人机,若否,则将所述目标空域内无人机标记为异常飞行无人机;实时监测所述目标空域内无人机以及所述目标无人机的定位点;基于所述飞行路径规划数据,确定碰撞风险信息以及碰撞风险无人机;所述碰撞风险信息表征为碰撞时间以及碰撞位置;基于所述定位点,调整所述碰撞风险无人机的路径规划数据,以避免碰撞。2.根据权利要求1所述的无人机低空域交通决策方法,其特征在于,所述飞行路径规划数据包括:所述目标空域内无人机的计划飞行轨迹以及计划飞行时间;所述当前飞行状态信息包括:所述目标空域内无人机的当前飞行轨迹、当前飞行时间、无人机类型、信号以及飞行速度。3.根据权利要求2所述的无人机低空域交通决策方法,其特征在于,所述判断所述当前飞行状态信息与所述飞行路径规划数据是否一致包括:基于所述目标空域内无人机的飞行轨迹以及飞行时间,判断所述计划飞行时间以及所述当前飞行时间的时间偏差是否在第一预设时间阈值以内,以及所述计划飞行轨迹以及所述当前飞行轨迹上的各轨迹点位置偏差是否在第一预设距离阈值以内;若是,则将所述目标空域内无人机标记为正常飞行无人机,若否,则将所述目标空域内无人机标记为异常飞行无人机。4.根据权利要求3所述的无人机低空域交通决策方法,其特征在于,所述判断所述当前飞行状态信息与所述飞行路径规划数据是否一致之前还包括:获取RID信息;基于所述RID信息,判断所述RID信息是否与所述目标空域内无人机一致;若是,则从所述RID信息中读取无人机的身份识别码、当前位置信息、速度信息、所述当前飞行状态信息以及所述飞行路径规划数据;若否,则继续获取所述RID信息对应的所述飞行路径规划数据。5.根据权利要求1所述的无人机低空域交通决策方法,其特征在于,所述实时监测所述目标空域内无人机以及所述目标无人机的定位点包括:基于预设周期,对所述目标空域内无人机以及所述目标无人机的进行定位,并确定若干定位点;基于所述若干定位点,确定实时飞行轨迹。6.根据权利要求5所述的无人机低空域交通决策方法,其特征在于,所述基于所述飞行路径规划数据,确定碰撞风险信息以及碰撞风险无人机包括:基于所述计划飞行轨迹,判断是否满足以下条件:对于所述正常飞行无人机,确定任一所述计划飞行轨迹上的飞行轨迹点的第二预设时间阈值以及第二预设距离阈值内存在所述目标无人机;对于所述异常飞行无人机,确定任一所述计划飞行轨迹上的飞行轨迹点的第二预设时
间阈值以及第三预设...

【专利技术属性】
技术研发人员:姜化京
申请(专利权)人:上海特金信息科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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