[發明專利]一種無人機飛行區域的控制方法

有效

• 申請號: 201710309350.X
• 申請日: 2017-05-04
• 公開（公告）號: CN107065928B
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 林靖宇;徐健
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 44214 廣州市紅荔專利代理有限公司
• 代理人: 李彥孚;何承鑫<國際申請>=<國際公布>

本發明公開了一種無人機飛行區域的控制方法，包括無人機飛行禁飛區的訪問方法及運行方法，所述禁飛區具有如下屬性：編號、類型、高度、限速系數、最大等速線速度、特征參數；本發明提供了一種能在地面站上繪制，并傳送到無人機飛行控制器上運行的禁飛區，此禁飛區可以是實際的障礙，也可以是人為限定區，并且提供了用于避免無人機進入禁飛區的限速區運行方法，為無人機不進入所設禁飛區提供了保障。

技術領域

本發明涉及飛行器制導與控制領域，具體涉及一種無人機飛行區域的控制方法。

背景技術

導航制導與控制中的飛行器制導與控制是使無人機能夠在自主完成所制定的目標。在實際飛行過程中，無人機可以利用自身所攜帶的傳感器如(激光測距儀、微波雷達、深度相機等)探測周圍的障礙物和地形。但是對于一些人為規定的禁飛區(如機場、軍事敏感區)或者有著無形的威脅區域(如高壓線附近、水面上方)無法通過傳感器探測獲得。無人機具有高機動性，需要一定的反應時間進行減速或懸停動作。并且在執行實際任務時，無人機往往會執行多個不同任務，在離線的路徑規劃的情況下無法及時對障礙物進行反應。現有的無人機的路徑規劃方法多為離線的規劃方法，無法適應無人機的高機動性，也并未考慮到無人機實際的運行方式。

發明內容

本發明的目的是為解決上述不足，提供一種無人機飛行區域的控制方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種無人機飛行區域的控制方法，包括無人機飛行禁飛區的訪問方法及運行方法，所述禁飛區具有如下屬性：編號、類型、高度、限速系數、最大等速線速度、特征參數；

所述編號為禁飛區的識別號碼，可以用于識別不同的禁飛區；

所述類型為禁飛區的形狀，禁飛區的形狀包括凸多邊形(P)和圓形(C)兩種；

所述高度為禁飛區的高度上限，超過高度上限的區域則判別為非禁飛區；

所述限速系數k為無人機生成限速區所使用的參數，限速系數計算公式為a為加速度；

所述最大等速線速度v_em為在限速區最外圍的等速線的速度值，等速線是圍繞無人機禁飛區分布的速度相等的閉合曲線；

所述特征參數為不同類型的禁飛區所包含的特征信息參數，其中凸多邊形(P)禁飛區的特征參數為頂點的經度和緯度，圓形(C)禁飛區的特征參數為圓心的經度和緯度，以及半徑長度；

所述訪問方法包括如下步驟：

S01：在地面站選擇訪問指令類型，指令類型包括寫入指令、刪除指令和讀取指令；

S02：在地面站根據不同指令類型，輸入不同的指令參數。寫入指令需要繪制禁飛區、設置參數并生成特征數據包。刪除和讀取指令需要輸入禁飛區標號；

S03：地面站發送訪問指令，無人機接收訪問指令；

S04：無人機判別指令類型，并運行寫入指令、刪除指令或讀取指令；

所述運行方法包括如下步驟：

S11，初始化不同類型的禁飛區的限速區；

S12，無人機在飛行過程中，計算離無人機最近禁飛區的距離，然后檢測無人機是否進入禁飛區的最大限速區；

S13，判斷限速區的類型并按照限速區的類型計算等速線速度，并判斷無人機是否需要進入限速區，若需要則按照設定的限速系數生成限速區；

S14，根據無人機航向運行不同的限速區程序；

S15，檢測無人機是否離開限速區，若無人機離開限速區則執行步驟S12，若未離開則執行步驟S14。