一种无人机飞行姿态的智能监测管理方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种无人机飞行姿态的智能监测管理方法及系统，涉及智能监测技术领域，包括：得到基于第一无人机的预设规划路径，进行深度优先搜索得到搜索节点集合，进行一次标识，进行实时姿态传感，得到姿态监测数据集合，输入姿态解析模块中得到第一姿态旋转矩阵，进行重力分量融参，生成第二姿态旋转矩阵，对各个节点进行稳态分析输出稳态指数集合，与搜索节点集合对应，根据稳态指数集合对搜索节点集合进行监测提醒。本发明专利技术解决了传统的无人机飞行姿态监测和管理方法存在仅依赖于预设的飞行路径和简单的控制算法，难以实时响应各种气候、地形等复杂环境因素，使得无人机的飞行安全性和稳定性差的技术问题。全性和稳定性差的技术问题。全性和稳定性差的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机飞行姿态的智能监测管理方法及系统


[0001]本专利技术涉及智能监测
，具体涉及一种无人机飞行姿态的智能监测管理方法及系统。

技术介绍

[0002]随着无人机技术的快速发展，无人机已广泛应用于多个领域，如农业、测绘、航拍、物流等，在无人机飞行过程中，飞行姿态的稳定性对于保障飞行安全和实现任务目标至关重要，然而，现今常用的无人机飞行姿态的监测管理方法还存在着一定的弊端，对于无人机飞行姿态的监测管理还存在着一定的可提升空间。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供了一种无人机飞行姿态的智能监测管理方法及系统，用于针对解决传统的无人机飞行姿态监测和管理方法存在仅依赖于预设的飞行路径和简单的控制算法，难以实时响应各种气候、地形等复杂环境因素，使得无人机的飞行安全性和稳定性差的技术问题。
[0004]鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种无人机飞行姿态的智能监测管理方法及系统。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种无人机飞行姿态的智能监测管理方法，所述方法包括：根据地面站控制系统的终端，得到基于第一无人机的预设规划路径；根据所述预设规划路径的路径变化特征进行深度优先搜索，得到搜索节点集合，并对所述搜索节点集合进行一次标识；根据姿态传感集成装置对所述第一无人机进行实时姿态传感，得到基于所述搜索节点集合分别对应的姿态监测数据集合；将所述姿态监测数据集输入姿态解析模块中，得到第一姿态旋转矩阵；通过对所述第一姿态旋转矩阵进行重力分量融参，生成第二姿态旋转矩阵；根据所述第二姿态旋转矩阵对所述搜索节点集合中各个节点进行稳态分析，输出稳态指数集合，其中，所述稳态指数集合用于标识在各个节点进行姿态调整时的动态稳定指数，且所述稳态指数集合与所述搜索节点集合一一对应；根据所述稳态指数集合对所述搜索节点集合进行监测提醒。
[0006]第二方面，本申请实施例提供了一种无人机飞行姿态的智能监测管理系统，所述系统包括：规划路径获取模块，所述规划路径获取模块用于根据地面站控制系统的终端，得到基于第一无人机的预设规划路径；深度优先搜索模块，所述深度优先搜索模块用于根据所述预设规划路径的路径变化特征进行深度优先搜索，得到搜索节点集合，并对所述搜索节点集合进行一次标识；实时姿态传感模块，所述实时姿态传感模块用于根据姿态传感集成装置对所述第一无人机进行实时姿态传感，得到基于所述搜索节点集合分别对应的姿态监测数据集合；第一矩阵获取模块，所述第一矩阵获取模块用于将所述姿态监测数据集输入姿态解析模块中，得到第一姿态旋转矩阵；第二矩阵获取模块，所述第二矩阵获取模块用于通过对所述第一姿态旋转矩阵进行重力分量融参，生成第二姿态旋转矩阵；稳态分析模
块，所述稳态分析模块用于根据所述第二姿态旋转矩阵对所述搜索节点集合中各个节点进行稳态分析，输出稳态指数集合，其中，所述稳态指数集合用于标识在各个节点进行姿态调整时的动态稳定指数，且所述稳态指数集合与所述搜索节点集合一一对应；监测提醒模块，所述监测提醒模块用于根据所述稳态指数集合对所述搜索节点集合进行监测提醒。
[0007]本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：得到基于第一无人机的预设规划路径，进行深度优先搜索，得到搜索节点集合，进行一次标识，进行实时姿态传感，得到姿态监测数据集合，输入姿态解析模块中得到第一姿态旋转矩阵，进行重力分量融参，生成第二姿态旋转矩阵，对搜索节点集合中各个节点进行稳态分析，输出稳态指数集合，稳态指数集合与搜索节点集合一一对应，根据稳态指数集合对搜索节点集合进行监测提醒。解决了传统的无人机飞行姿态监测和管理方法存在仅依赖于预设的飞行路径和简单的控制算法，难以实时响应各种气候、地形等复杂环境因素，使得无人机的飞行安全性和稳定性差的技术问题，实现了对预设规划路径的深度优先搜索和实时姿态传感，并且融合重力分量和稳态分析模型，综合考虑环境因素对飞行姿态的影响，实现准确的姿态调整，达到提高飞行安全性和稳定性的技术效果。
[0008]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对本公开实施例的附图作简单地介绍。明显地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
[0010]图1为本申请实施例提供了一种无人机飞行姿态的智能监测管理方法流程示意图；图2为本申请实施例提供了一种无人机飞行姿态的智能监测管理方法中对搜索节点集合进行监测提醒流程示意图；图3为本申请实施例提供了一种无人机飞行姿态的智能监测管理方法中生成第二姿态旋转矩阵流程示意图；图4为本申请实施例提供了一种无人机飞行姿态的智能监测管理系统结构示意图。
[0011]附图标记说明：规划路径获取模块10，深度优先搜索模块20，实时姿态传感模块30，第一矩阵获取模块40，第二矩阵获取模块50，稳态分析模块60，监测提醒模块70。
具体实施方式
[0012]本申请实施例通过提供一种无人机飞行姿态的智能监测管理方法，解决了传统的无人机飞行姿态监测和管理方法存在仅依赖于预设的飞行路径和简单的控制算法，难以实时响应各种气候、地形等复杂环境因素，使得无人机的飞行安全性和稳定性差的技术问题，实现了对预设规划路径的深度优先搜索和实时姿态传感，并且融合重力分量和稳态分析模型，综合考虑环境因素对飞行姿态的影响，实现准确的姿态调整，达到提高飞行安全性和稳
定性的技术效果。
实施例一
[0013]如图1所示，本申请实施例提供了一种无人机飞行姿态的智能监测管理方法，所述方法包括：步骤S100：根据地面站控制系统的终端，得到基于第一无人机的预设规划路径；具体而言，通过无线电信号、Wi
‑
Fi或其他无线通信技术，将地面站控制系统与无人机建立通信连接，确保地面站控制系统能够发送指令和接收来自无人机的数据，地面站控制系统接收无人机的基本信息，如当前位置、速度、高度、航向等，这些信息用于规划预设路径。
[0014]设定无人机的目标位置和其他任务相关参数，同时，综合飞行高度、速度限制、禁飞区等约束条件，运行路径规划算法，将无人机当前位置、目标位置、约束条件等因素进行综合，生成一条满足要求的预设规划路径。确认预设规划路径后，通过通信连接将路径数据发送给无人机，无人机接收到路径数据后，根据预设规划路径进行飞行。
[0015]通过以上步骤，地面站控制系统可以有效地为无人机生成预设规划路径，并确保无人机按照预期路径进行飞行。
[0016]步骤S200：根据所述预设规划路径的路径变化特征进行深度优先搜索，得到搜索节点集合，并对所述搜索节点集合进行一次标识；具体而言，根据预设规划路径，分析路径上的关键点和路径变化特征，其中，关键点为路径上的转折点、速度变化点、高度变化点等，路径变化特征为转弯半径本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机飞行姿态的智能监测管理方法，其特征在于，所述方法包括：根据地面站控制系统的终端，得到基于第一无人机的预设规划路径；根据所述预设规划路径的路径变化特征进行深度优先搜索，得到搜索节点集合，并对所述搜索节点集合进行一次标识；根据姿态传感集成装置对所述第一无人机进行实时姿态传感，得到基于所述搜索节点集合分别对应的姿态监测数据集合；将所述姿态监测数据集输入姿态解析模块中，得到第一姿态旋转矩阵；通过对所述第一姿态旋转矩阵进行重力分量融参，生成第二姿态旋转矩阵；根据所述第二姿态旋转矩阵对所述搜索节点集合中各个节点进行稳态分析，输出稳态指数集合，其中，所述稳态指数集合用于标识在各个节点进行姿态调整时的动态稳定指数，且所述稳态指数集合与所述搜索节点集合一一对应；根据所述稳态指数集合对所述搜索节点集合进行监测提醒。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述稳态指数集合对所述搜索节点集合进行监测提醒，方法包括：当所述第一无人机按照所述预设规划路径飞行至具有一次标识的节点时，监测连续稳态指数，其中，所述连续稳态指数用于标识飞行至具有一次标识的节点时所述第一无人机进行姿态动态调整的稳定指数；对所述连续稳态指数进行平稳性分析，输出指数平稳性；若所述指数平稳性大于预设平稳性指数，生成第一提醒信息，根据所述第一提醒信息提醒所述第一无人机允许进入姿态补偿状态。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：对所述搜索节点集合进行节点时序周期识别，获取时序分布信息；根据所述时序分布信息，确定节点预设周期，其中，所述节点预设周期为所述搜索节点集合中各个节点监测稳态指数的周期；根据所述节点预设周期，监测所述连续稳态指数。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过对所述第一姿态旋转矩阵进行重力分量融参，生成第二姿态旋转矩阵，方法包括：对所述第一姿态旋转矩阵进行向量识别，得到第一分解矩阵，其中，所述第一分解矩阵为所述姿态旋转矩阵中所有向量中包含垂直受力的相关向量所构成的矩阵；通过对所述第一分解矩阵进行重力特征变换，得到第二分解矩阵；根据所述第二分解矩阵对所述第一姿态旋转矩阵进行还原，生成所述搜索节点集合中各个节点对应的第二姿态旋转矩阵。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，通过对所述第一分解矩阵进行重力特征变换，得到第二分解矩阵，方法还包括：获取所述第一无人机的重力传感数据集；基于所述重力传感数据集，对所述第一分解矩阵中的各个向量进行重力分析，得到标识等向垂直受力的向量，以及标识反向垂直受力的向量；根据所述标识等向垂直受力的向量与所述标识反向垂直受力...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐杰，任继远，
申请(专利权)人：天之翼苏州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：