一种基于计算机的无人机方阵控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于计算机的无人机方阵控制方法，涉及了无人机控制技术领域，构建无人机控制平台，获取无人机相关数据信息输入至无人机控制平台，进而构建无人机集群，并通过通信网络绑定无人机控制平台与无人机集群之间的数据通信；通过数据通信传输集群控制指令至无人机集群，进而运行无人机集群并进行集群控制，所述集群控制包括任务分配

【技术实现步骤摘要】
一种基于计算机的无人机方阵控制方法


[0001]本专利技术涉及无人机控制
，具体是一种基于计算机的无人机方阵控制方法
。

技术介绍

[0002]无人机
(unmanned aerial vehicle)
是一种有动力
、
可控制
、
能携带多种任务设备
、
执行多种任务，并能重复使用的无人驾驶航空飞行器，与载人飞机相比，它具有体积小
、
造价低
、
使用方便
、
快速反应
、
机动灵活
、
对任务环境要求低
、
生存能力强等优点，鉴于其独有的优势，无人机的使用范围已拓宽到军事
、
科研和民用三大领域
。
飞控计算机配合机载传感设备
、
执行机构共同构成无人机飞行控制系统，实现对无人机的实时控制
。
[0003]随着无人机技术的快速发展，无人机方阵已广泛应用于农业
、
环境监测
、
救援等领域，然而，目前对于无人机方阵的控制存在效率低下且避障能力弱，易出现飞行事故，如何提升无人机的控制效率，提升无人机在空中运行的避障能力，并在无人机出现故障后，合理分配检修手段进行故障检修，这些都是我们需要考虑的问题
。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种基于计算机的无人机方阵控制方法
。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于计算机的无人机方阵控制方法，包括以下步骤：
[0006]步骤
S1
：构建无人机控制平台，获取无人机相关数据信息输入至无人机控制平台，进而构建无人机集群，并通过通信网络绑定无人机控制平台与无人机集群之间的数据通信；
[0007]步骤
S2
：通过数据通信传输集群控制指令至无人机集群，进而运行无人机集群并进行集群控制，所述集群控制包括任务分配
、
自适应路径规划以及避障预警；
[0008]步骤
S3
：获取无人机集群运行时的实时状态信息，并传输实时状态信息至无人机控制平台，根据实时状态信息进行故障检测和运行终止
。
[0009]进一步的，构建所述无人机控制平台的过程包括：
[0010]构建无人机控制平台，并设置若干个控制分区和控制总区，控制分区关联有分区端口序列并编号为
i
，
i
＝1，2，3，
……
，
n
，其中
n
为大于0的自然数，设置读写区域并将
i
同步作为读写区域的编号，控制总区关联有对应的空文本文件，空文本文件汇总各控制分区的分区端口序列后转换为控制列表文本文件，将所述控制列表文本文件存储至预设的加密数据库内，并生成解密钥传输至管理员处
。
[0011]进一步的，构建所述无人机集群以及绑定无人机集群与无人机控制平台之间数据通信的过程包括：
[0012]获取无人机相关数据信息，所述无人机相关数据信息包括无人机编号
、
无人机型
号以及无人机飞行日志信息，记无人机编号为
j
，
j
＝1，2，3，
……
，
m
，其中
m
为大于0的自然数，并作为封装索引封装生成
j
个待导入数据包，建立临时交互空间输入解密钥和
j
个待导入数据包，待导入数据包关联有封装
IP
地址，临时交互空间内预设有合法封装
IP
名单，根据封装
IP
地址和合法封装
IP
名单判断待导入数据包是否为合法数据包；若否，不做任何操作，若是，则生成一次解密数据库请求，通过解密数据库请求获取解密钥，并通过解密钥获取控制列表文本文件，进而根据控制列表文本文件和待导入数据包映射关联形成一个无人机子集群，并赋予对应的子集群编号
K
，有
K
＝
<i
，
j>
；由控制总区汇总若干个无人机子集群，进而构建无人机集群；
[0013]设置通信网络，所述通信网络有对应的通信状态，所述通信状态包括“通信加载态”“通信中断态”和“通信干扰态”，在“通信加载态”下，经过通信网络绑定无人机控制平台与无人机集群之间的数据通信；在“通信中断态”和“通信干扰态”下，生成异常日志
A
和异常日志
B
，并将异常日志
A
和异常日志
B
传输至管理员处，由管理员进行通信恢复和干扰源检索剔除，进而绑定无人机控制平台与无人机集群之间的数据通信
。
[0014]进一步的，所述任务分配的过程包括：
[0015]所述无人机控制平台生成集群控制指令，集群控制指令包括若干个子控制指令，记为
C[K]，其中
K
为若干个无人机子集群的子集群编号，将集群控制指令通过数据通信传输至无人机集群处，子控制指令设置有不同的指令类型，不同指令类型有相应的指令编号，指令编号有对应的任务内容，根据指令类型对应的指令编号执行相应的任务内容
。
[0016]进一步的，所述自适应路径规划的过程包括：
[0017]获取全景环境数据，全景环境数据由若干架无人机采集到的环境数据所构成，环境数据包括地形数据
、
障碍物数据以及气象数据，将地形数据
、
障碍物数据以及气象数据分别标记为
Dt1、Dt2
和
Dt3
，预设有地形危险判定阈值
、
障碍物判定阈值以及气象危险条件阈值，分别记为
WX1、WX2
以及
WX3
；
[0018]当
Dt1≥WX1
时，生成地形数据对应的危险地形点位，否则，有
Dt1
＜
WX1
，则生成安全地形点位；
[0019]当
Dt2≥WX2
时，生成障碍物数据对应的障碍区域，否则，有
Dt2
＜
WX2
，则生成非障碍区域；
[0020]当
Dt3≥WX3
时，生成气象数据对应的危险气象云图，否则，有
Dt3
＜
WX3
，则生成安全气象云图；
[0021]根据危险地形点位
、
障碍区域以及危险气象云图生成危险节点，根据安全地形点位
、
非障碍区域以及安全气象云图生成运行路径节点，汇总若干个危险节点以及运行路径节点，进而构建出全景地图，所述全景地图包括危险地图区域以及安全地图区域；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于计算机的无人机方阵控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤
S1
：构建无人机控制平台，获取无人机相关数据信息输入至无人机控制平台，进而构建无人机集群，并通过通信网络绑定无人机控制平台与无人机集群之间的数据通信；步骤
S2
：通过数据通信传输集群控制指令至无人机集群，进而运行无人机集群并进行集群控制，所述集群控制包括任务分配
、
自适应路径规划以及避障预警；步骤
S3
：获取无人机集群运行时的实时状态信息，并传输实时状态信息至无人机控制平台，根据实时状态信息进行故障检测和运行终止
。2.
根据权利要求1所述的一种基于计算机的无人机方阵控制方法，其特征在于，构建所述无人机控制平台的过程包括：构建无人机控制平台，并设置若干个控制分区和控制总区，控制分区关联有分区端口序列并编号为
i
，
i
＝1，2，3，
……
，
n
，其中
n
为大于0的自然数，设置读写区域并将
i
同步作为读写区域的编号，控制总区关联有对应的空文本文件，空文本文件汇总各控制分区的分区端口序列后转换为控制列表文本文件，将所述控制列表文本文件存储至预设的加密数据库内，并生成解密钥传输至管理员处
。3.
根据权利要求2所述的一种基于计算机的无人机方阵控制方法，其特征在于，构建所述无人机集群以及绑定无人机集群与无人机控制平台之间数据通信的过程包括：获取无人机相关数据信息，所述无人机相关数据信息包括无人机编号
、
无人机型号以及无人机飞行日志信息，记无人机编号为
j
，
j
＝1，2，3，
……
，
m
，其中
m
为大于0的自然数，并作为封装索引封装生成
j
个待导入数据包，建立临时交互空间输入解密钥和
j
个待导入数据包，待导入数据包关联有封装
IP
地址，临时交互空间内预设有合法封装
IP
名单，根据封装
IP
地址和合法封装
IP
名单判断待导入数据包是否为合法数据包；若否，不做任何操作，若是，则生成一次解密数据库请求，通过解密数据库请求获取解密钥，并通过解密钥获取控制列表文本文件，进而根据控制列表文本文件和待导入数据包映射关联形成一个无人机子集群，并赋予对应的子集群编号
K
，有
K
＝
<i
，
j>
；由控制总区汇总若干个无人机子集群，进而构建无人机集群；设置通信网络，所述通信网络有对应的通信状态，所述通信状态包括“通信加载态”“通信中断态”和“通信干扰态”，在“通信加载态”下，经过通信网络绑定无人机控制平台与无人机集群之间的数据通信；在“通信中断态”和“通信干扰态”下，生成异常日志
A
和异常日志
B
，并将异常日志
A
和异常日志
B
传输至管理员处，由管理员进行通信恢复和干扰源检索剔除，进而绑定无人机控制平台与无人机集群之间的数据通信
。4.
根据权利要求3所述的一种基于计算机的无人机方阵控制方法，其特征在于，所述任务分配的过程包括：所述无人机控制平台生成集群控制指令，集群控制指令包括若干个子控制指令，记为
C[K]
，其中
K
为若干个无人机子集群的子集群编号，将集群控制指令通过数据通信传输至无人机集群处，子控制指令设置有不同的指令类型，不同指令类型有相应的指令编号，指令编号有对应的任务内容，根据指令类型对应的指令编号执行相应的任务内容
。5.
根据权利要求4所述的一种基于计算机的无人机方阵控制方法，其特征在于，所述自适应路径规划的过程包括：获取全景环境数据，全景环境数据由若干架无人机采集到的环境数据所构成，环境数
据包括地形数据
、
障碍物数据以及气象数据，将地形数据
、
障碍物数据以及气象数据分别标记为
Dt1、Dt2
和
Dt3
，预设有地形危险判定阈值
、
障碍物判定阈值以及气象危险条件阈值，分别记为
WX1、WX2
以及
WX3
；当
Dt1≥...

【专利技术属性】
技术研发人员：印霞，
申请(专利权)人：广东昊一航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：