[發(fā)明專利]無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)分配和管控系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610087307.9
• 申請(qǐng)日: 2016-02-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107045804A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 畢雪松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 畢雪松
• 主分類號(hào): G08G5/00
• 分類號(hào): G08G5/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)分配和管控系統(tǒng)及其方法，具體而言，本發(fā)明涉及一種為無(wú)人機(jī)進(jìn)行航路分配和飛行管控的系統(tǒng)及其管制方法。利用本發(fā)明能夠?yàn)槎嗉軣o(wú)人機(jī)安排航線，以實(shí)現(xiàn)對(duì)多架無(wú)人機(jī)飛行的有效和即時(shí)的管控，實(shí)現(xiàn)為無(wú)人機(jī)規(guī)劃飛行路線，并根據(jù)航路各段的無(wú)人機(jī)運(yùn)行情況，為每架無(wú)人機(jī)調(diào)整飛行計(jì)劃，以有效利用空域，以提高無(wú)人機(jī)的使用效益和安全性。

【背景技術(shù)】

現(xiàn)有多軸飛行器或者直升機(jī)的技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但是，目前對(duì)多架無(wú)人機(jī)在同一空域飛行依然沒(méi)有較為有效的實(shí)時(shí)分配和管控系統(tǒng)及其方法。

現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)有基于多架無(wú)人機(jī)的導(dǎo)航機(jī)任務(wù)協(xié)同方法，例如申請(qǐng)?zhí)枮镃N201210122059.9的中國(guó)發(fā)明專利提出了一種基于語(yǔ)義文本傳輸?shù)臒o(wú)人機(jī)集群可視導(dǎo)航任務(wù)協(xié)同方法和系統(tǒng)，該方法包括：確定無(wú)人機(jī)集群中無(wú)人機(jī)數(shù)目并建立面向任務(wù)的可視導(dǎo)航；確定每架無(wú)人機(jī)的任務(wù)分工；每架無(wú)人機(jī)通過(guò)其機(jī)載的視覺(jué)傳感設(shè)備獲得可視導(dǎo)航信息和/或通過(guò)通信從其它無(wú)人機(jī)或設(shè)備獲得可視導(dǎo)航所需的視頻圖像信息，并在其機(jī)載的圖像理解設(shè)備中進(jìn)行融合處理生成語(yǔ)義文本文件；發(fā)送方無(wú)人機(jī)將語(yǔ)義文本文件壓縮并發(fā)送給接收方無(wú)人機(jī)；以及接收方無(wú)人機(jī)根據(jù)接收到的壓縮后信息，融合自身獲得的信息，生成所需的可視導(dǎo)航飛行控制指令。但是該發(fā)明無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)多架無(wú)人機(jī)安排航行計(jì)劃，也不能根據(jù)航路狀況實(shí)施調(diào)整每架無(wú)人機(jī)的飛行姿態(tài)。

基于此，迫切需要一種利用導(dǎo)航臺(tái)和設(shè)于無(wú)人機(jī)上的通信模塊以實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行及時(shí)的導(dǎo)航和航線規(guī)劃，以提高無(wú)人機(jī)運(yùn)行安全性的導(dǎo)航規(guī)劃系統(tǒng)及管制方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的在于解決上述的技術(shù)問(wèn)題，提供一種創(chuàng)新的無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)分配和管控系統(tǒng)和管制方法，利用導(dǎo)航臺(tái)和設(shè)于無(wú)人機(jī)上的通信模塊以實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)飛行的即時(shí)管控，以實(shí)現(xiàn)為無(wú)人機(jī)進(jìn)行航路規(guī)劃，并控制無(wú)人機(jī)繞過(guò)擁堵航段，從而提高空域的利用率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)分配和管控系統(tǒng)，所述的系統(tǒng)包括無(wú)人機(jī)和多個(gè)導(dǎo)航臺(tái)，其中：

所述的無(wú)人機(jī)帶有第一通信單元；

所述的導(dǎo)航臺(tái)根據(jù)預(yù)定的航線，以網(wǎng)格狀間隔地設(shè)在所述航線經(jīng)過(guò)的空域內(nèi)，當(dāng)多架所述的無(wú)人機(jī)在預(yù)定的航線飛行時(shí)，使所述的導(dǎo)航臺(tái)和所述的無(wú)人機(jī)的第一通信單元通信，以獲取無(wú)人機(jī)的準(zhǔn)確位置信息；

所述的導(dǎo)航臺(tái)根據(jù)當(dāng)前空域內(nèi)的不同航線上的無(wú)人機(jī)的密度和當(dāng)前無(wú)人機(jī)的準(zhǔn)確位置信息，確定在當(dāng)前空域飛行的多架無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)航線，以保證無(wú)人機(jī)的安全飛行。

根據(jù)本發(fā)明的無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)分配和管控系統(tǒng)，所述的無(wú)人機(jī)上還包括第一判斷單元，該第一判斷單元和所述的第一通信單元通信，并用以獲取并計(jì)算出無(wú)人機(jī)當(dāng)前的準(zhǔn)確位置信息以及航速，并控制當(dāng)前無(wú)人機(jī)的飛行狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)分配和管控系統(tǒng)，所述的第一判斷單元中存儲(chǔ)有無(wú)人機(jī)在各種輸出指令下相應(yīng)的飛行速度以及飛行姿態(tài)；

所述的第一判斷單元將得到的無(wú)人機(jī)當(dāng)前的準(zhǔn)確位置信息以及航速與其在所述第一判斷單元中調(diào)取的對(duì)無(wú)人機(jī)的控制指令相比較，以判斷當(dāng)前無(wú)人機(jī)的飛行姿態(tài)是否發(fā)生異常。

根據(jù)本發(fā)明的無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)分配和管控系統(tǒng)，所述的每個(gè)導(dǎo)航臺(tái)包括：

第二通信單元，與所述第一通信單元通信；

第二判斷單元，與所述的第二通信單元通信，并將當(dāng)前的導(dǎo)航臺(tái)的位置信息發(fā)送到所述的第一判斷單元，以使所述的第一判斷單元計(jì)算出無(wú)人機(jī)當(dāng)前的準(zhǔn)確位置信息；

所述第二判斷單元基于預(yù)先存儲(chǔ)在所述第二判斷單元中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，根據(jù)當(dāng)前空域每一航路的無(wú)人機(jī)數(shù)量，管控在開(kāi)放空域飛行的多架無(wú)人機(jī)的具體航線。

根據(jù)本發(fā)明所述的無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)分配和管控系統(tǒng)，所述的無(wú)人機(jī)當(dāng)前的準(zhǔn)確位置信息為第一判斷單元根據(jù)接收到的導(dǎo)航臺(tái)無(wú)線電信號(hào)的時(shí)間差或者方位角計(jì)算得出。

在本發(fā)明的無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)分配和管控系統(tǒng)的一個(gè)更優(yōu)的實(shí)施例中，所述的導(dǎo)航臺(tái)包括存儲(chǔ)單元，以預(yù)先存儲(chǔ)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)或者從服務(wù)器端獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)后再存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)單元中。

本發(fā)明的無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)分配和管控方法，所述的方法包括以下步驟：

預(yù)先在規(guī)劃的航路上以網(wǎng)格狀間隔地設(shè)置多個(gè)可以通信的導(dǎo)航臺(tái)，每個(gè)導(dǎo)航臺(tái)發(fā)出的無(wú)線電信號(hào)包含該導(dǎo)航臺(tái)的坐標(biāo)位置，以及唯一的身份識(shí)別碼；

多個(gè)導(dǎo)航臺(tái)之間形成不同的交錯(cuò)航路，其中所述的每個(gè)導(dǎo)航臺(tái)向多架無(wú)人機(jī)發(fā)送該導(dǎo)航臺(tái)的位置信息；

無(wú)人機(jī)接收相應(yīng)的導(dǎo)航臺(tái)的位置信息，并根據(jù)接收到多個(gè)導(dǎo)航臺(tái)信號(hào)的時(shí)間差以得到該架無(wú)人機(jī)當(dāng)前的準(zhǔn)確位置信息，并將該準(zhǔn)確的位置信息發(fā)送到所述的導(dǎo)航臺(tái)；