一种无人机飞行区域控制方法及系统技术方案

本申请公开了一种无人机飞行区域控制方法及系统，涉及无人机控制技术领域，具体公开的技术方案包括根据飞行权限信息，确定允许飞行边界，并基于无人机预设性能指标，确定无人机的第一飞行范围，基于第一飞行范围和允许飞行边界的交叉范围，确定第二飞行范围，基于GIS信息，确定第二飞行范围内的阻碍因子，并通过剔除阻碍因子对应的区域，得到第三飞行范围，上述方案相比于人工对飞行环境的判断，更加精准，提升了无人机飞行的安全性。提升了无人机飞行的安全性。提升了无人机飞行的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机飞行区域控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及无人机控制
，尤其是涉及一种无人机飞行区域控制方法及系统。

技术介绍

[0002]无人机的应用越来越广泛，但其飞行会对社会和环境造成一定的安全风险。现有技术中，为了避免无人机的飞行安全问题，大多都是有操控人员对现场情况进行人为勘察，以确定无人机的飞行区域，这种方式不仅容易出现现场情况误判的情况，进而导致无人机飞行的安全问题，而且较为消耗操控人员的精力。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种能够自动划分无人机飞行区域控制方法及系统。
[0004]所以本专利技术公开了1.一种无人机飞行区域控制方法，其特征在于，包括：基于预设的飞行权限信息，确定无人机的允许飞行边界；基于无人机预设性能指标，确定无人机的第一飞行距离，以无人机的地面控制站为圆心，第一飞行距离为半径，确定无人机的第一飞行范围；比对分析无人机的第一飞行范围和允许飞行边界，将交叉范围确定为第二飞行范围；获取GIS信息，并根据GIS信息确定第二飞行范围内的阻碍因子；根据第二飞行范围内的阻碍因子，对第二飞行范围进行划分，确定出第三飞行范围；将第三飞行区域确定为无人机的飞行区域。
[0005]在本申请的一些实施例中，公开了一种确定无人机的允许飞行边界的方法，确定无人机的允许飞行边界的方法包括：获取GIS信息中的地图信息，并基于地图信息，构建飞行区域映射图；基于预设的飞行权限信息，划定若干权限飞行区域，并基于划定的权限飞行区域的面积、形状及位置，在飞行区域映射图上设定对应的虚拟权限飞行区域；基于对无人机工作的申请权限，确定无人机所属的权限飞行区域，并根据飞行区域映射图确定出对应的虚拟权限飞行区域；根据在飞行区域映射图上对应的虚拟权限飞行区域对应的位置以及边缘形状，确定无人机的允许飞行边界。
[0006]在本申请的一些实施例中，公开了一种确定出第二飞行范围的方法，比对分析无人机的第一飞行范围和允许飞行边界，将交叉范围确定为第二飞行范围的方法包括：根据飞行区域映射图的缩放比例，确定无人机的第一飞行范围的缩放比例，并在飞行区域映射图中确定出对应的虚拟第一飞行范围；对飞行区域映射图中的虚拟第一飞行范围和允许飞行边界的交叉范围进行确定，
并在飞行区域映射图中对应的区块进行显现，将显现的区块确定为虚拟第二飞行范围；根据区域映射图中的虚拟第二飞行范围，确定出第二飞行范围。
[0007]在本申请的一些的实施例中，公开一种确定第二飞行范围内阻碍因子的方法，根据GIS信息确定第二飞行范围内的阻碍因子的方法包括：根据GIS信息，确定第二飞行范围内的地形特征、地物覆盖特征以及气象特征；在第二飞行范围内确定地形特征的位置，并根据地形特征构建地形阻碍因子；在第二飞行范围内确定地物覆盖特征的位置，并根据地物覆盖特征构建地形阻碍因子；在第二飞行范围内确定气象特征的位置，并根据气象特征构建气象阻碍因子。
[0008]在本申请的一些实施例中，进一步公开了确定阻碍因子的方法，确定第二飞行范围内的阻碍因子的方法还包括：建立有预设地形筛选高度，将不同地形特征中的地形最高海拔大于或等于预设地形筛选高度的地形特征筛选出来，确定为第一地形特征，根据第一地形特征的地形最高海拔和占地面积构建第一阻碍因子算子；建立有预设地物筛选高度，将不同的地物覆盖特征中的最高地物高度大于或等于预设地物筛选高度的地物覆盖特征筛选出来，确定为第一地物覆盖特征，根据第一地物覆盖特征的最高地物高度和占地面积构建第二阻碍因子算子；建立有预设气象警戒度，将不同的气象特征中的气象警戒度大于或等于预设气象警戒度的气象特征筛选出来，确定为第一气象特征，根据第一气象特征的气象警戒度和占地面积构建第三阻碍因子算子；分别对第一地形特征、第一地物覆盖特征和第一气象特征的中心位置进行确定，并针对每一第一地形特征、第一地物覆盖特征和第一气象特征的中心位置均设定阻碍区域范围，若存在阻碍区域范围有相互交集的情况，则将对应的第一阻碍因子算子、第二阻碍因子算子或第三阻碍因子算子进行关联计算，得到阻碍因子表达值。
[0009]在本申请的一些实施例中，公开了一种确定阻碍因子表达值的方法，确定阻碍因子表达值的方法包括：；其中，n、x和Sn为自变量，和分别为地形特征标记、地物覆盖特征标记和气象特征标记，Hn为第n个阻碍区域范围的阻碍因子表达值，Sn为地形占地区域、地物覆盖特征中的占地区域和第一气象特征的占地区域相互交集的区域的面积，为第一阻碍因子算子，为第二阻碍因子算子，为第三阻碍因子算子，为第一阻碍因子算子中的地形最高海拔调整系数，为第一阻碍因子算子中的地形占地面积调整系数，为地形特征中的地形最高海拔，为地形特征中的占地面积，
为第二阻碍因子算子中的最高地物高度调整系数，为第二阻碍因子算子中的最高地物占地面积调整系数，为地物覆盖特征中的最高地物高度，为地物覆盖特征中的占地面积，为第三阻碍因子算子中气象警戒度调整系数，为第三阻碍因子算子中第一气象特征的占地面积调整系数，为气象特征中的气象警戒度，为气象特征中的第一气象特征的占地面积。
[0010]在本申请的一些实施例中，对无人机飞行区域控制方法的做了进一步改进，还包括：针对第二飞行范围内阻碍因子的位置，建立警戒线，并根据阻碍因子的表达特征，确定警戒线的长度以及与阻碍因子的距离。
[0011]在本申请的一些实施例中，公开了一种建立警戒线的方法，针对第二飞行范围内阻碍因子的位置，建立警戒线的方法包括：建立地面控制站与阻碍因子之间的连接线，并在连接线上建立与连接线相垂直的警戒线，警戒线成曲形结构。
[0012]在本申请的一些实施例中，公开了一种确定警戒线的长度以及与阻碍因子的距离的方法，确定警戒线的长度以及与阻碍因子的距离的方法包括：针对地形特征、地物覆盖特征以及气象特征构建阻碍因子表达规则，阻碍因子表达规则中，针对地形特征建立有第一阻碍因子算子，针对地物覆盖特征建立第二阻碍因子算子，针对气象特征建立有第三阻碍因子；根据第二飞行范围内的阻碍因子特征以及阻碍因子表达规则，确定阻碍因子表达值；针对阻碍因子表达值和警戒线长度的关系建立有警戒线长度表达式，针对阻碍因子表达值和警戒线距离阻碍因子的距离建立有距离表达式；警戒线长度表达式为：H；其中，L为警戒线长度，Zn为警戒线长度调整系数，H为阻碍因子表达值；距离表达式为：；其中，J为警戒线距离阻碍因子的距离，Cn为距离调整系数，H为阻碍因子表达值。
[0013]在本申请的一些实施例中，还公开了一种无人机飞行区域控制系统，包括：飞行权限确定模块，用于对飞行权限信息进行分析，确定无人机的允许飞行边界；初级飞行范围确定模块，用于基于无人机预设性能指标，确定无人机的第一飞行距离，以无人机的地面控制站为圆心，第一飞行距离为半径，确定无人机的第一飞行范围，比对分析无人机的第一飞行范围和允许飞行边界，将交叉范围确定为第二飞行范围；二级飞行范围确定模块，用于根据GIS信息，确定第二飞行范围的阻碍因子，根据第二飞行范围内的阻碍因子，对第二飞行范围进行划分，确定出第三飞行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机飞行区域控制方法，其特征在于，包括：基于预设的飞行权限信息，确定无人机的允许飞行边界；基于无人机预设性能指标，确定无人机的第一飞行距离，以无人机的地面控制站为圆心，第一飞行距离为半径，确定无人机的第一飞行范围；比对分析无人机的第一飞行范围和允许飞行边界，将交叉范围确定为第二飞行范围；获取GIS信息，并根据GIS信息确定第二飞行范围内的阻碍因子；根据第二飞行范围内的阻碍因子，对第二飞行范围进行划分，确定出第三飞行范围；将第三飞行区域确定为无人机的飞行区域。2.根据权利要求1所述的一种无人机飞行区域控制方法，其特征在于，确定无人机的允许飞行边界的方法包括：获取GIS信息中的地图信息，并基于地图信息，构建飞行区域映射图；基于预设的飞行权限信息，划定若干权限飞行区域，并基于划定的权限飞行区域的面积、形状及位置，在飞行区域映射图上设定对应的虚拟权限飞行区域；基于对无人机工作的申请权限，确定无人机所属的权限飞行区域，并根据飞行区域映射图确定出对应的虚拟权限飞行区域；根据在飞行区域映射图上对应的虚拟权限飞行区域对应的位置以及边缘形状，确定无人机的允许飞行边界。3.根据权利要求2所述的一种无人机飞行区域控制方法，其特征在于，比对分析无人机的第一飞行范围和允许飞行边界，将交叉范围确定为第二飞行范围的方法包括：根据飞行区域映射图的缩放比例，确定无人机的第一飞行范围的缩放比例，并在飞行区域映射图中确定出对应的虚拟第一飞行范围；对飞行区域映射图中的虚拟第一飞行范围和允许飞行边界的交叉范围进行确定，并在飞行区域映射图中对应的区块进行显现，将显现的区块确定为虚拟第二飞行范围；根据区域映射图中的虚拟第二飞行范围，确定出第二飞行范围。4.根据权利要求1所述的一种无人机飞行区域控制方法，其特征在于，根据GIS信息确定第二飞行范围内的阻碍因子的方法包括：根据GIS信息，确定第二飞行范围内的地形特征、地物覆盖特征以及气象特征；在第二飞行范围内确定地形特征的位置，并根据地形特征构建地形阻碍因子；在第二飞行范围内确定地物覆盖特征的位置，并根据地物覆盖特征构建地形阻碍因子；在第二飞行范围内确定气象特征的位置，并根据气象特征构建气象阻碍因子。5.根据权利要求4所述的一种无人机飞行区域控制方法，其特征在于，确定第二飞行范围内的阻碍因子的方法还包括：建立有预设地形筛选高度，将不同地形特征中的地形最高海拔大于或等于预设地形筛选高度的地形特征筛选出来，确定为第一地形特征，根据第一地形特征的地形最高海拔和占地面积构建第一阻碍因子算子；建立有预设地物筛选高度，将不同的地物覆盖特征中的最高地物高度大于或等于预设地物筛选高度的地物覆盖特征筛选出来，确定为第一地物覆盖特征，根据第一地物覆盖特征的最高地物高度和占地面积构建第二阻碍因子算子；
建立有预设气象警戒度，将不同的气象特征中的气象警戒度大于或等于预设气象警戒度的气象特征筛选出来，确定为第一气象特征，根据第一气象特征的气象警戒度和占地面积构建第三阻碍因子算子；分别对第一地形特征、第一地物覆盖特征和第一气象特征的中心位置进行确定，并针对每一第一地形特征、第一地物覆盖特...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雄建，徐一凡，张威，李钰鑫，彭庆祥，张文轩，郑岩，
申请(专利权)人：北京锐士装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：