[發明專利]一種無人機任意圖形禁飛區識別導航系統

有效

• 申請號: 201711030877.5
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107911793B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 蔣睿;蘇家琰
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04W4/024
• 分類號: H04W4/024;H04W4/48;G01C21/20;G01S19/42;G06F16/29
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 劉莎

本發明公開了一種無人機任意圖形禁飛區識別導航系統，包括無人機定位導航模塊、飛控中心模塊、調度中心模塊、中間接口模塊、監控模塊，WebService模塊和Oracle數據庫模塊。無人機定位導航模塊負責生成任意圖形禁飛區,設置告警區域，判斷無人機是否進入告警區，在無人機接近禁飛區時，執行越界趨勢判斷和禁飛航跡規劃算法；飛控中心模塊負責數據解析和存儲；調度中心模塊負責數據路由；中間接口模塊是數據傳輸中間件；監控模塊負責實時監控、調度無人機；WebService模塊實現跨平臺服務調用；Oracle數據庫模塊負責存取無人機及用戶信息。本發明可對無人機設置任意圖形禁飛區，在接近禁飛區時發出警報并執行調度算法返回安全區，解決無人機擅闖禁飛區問題。

技術領域

本發明涉及一種無人機任意圖形禁飛區識別導航系統。

背景技術

無人機最初運用于軍事領域，如戰場偵察、毀傷評估等；而隨著越來越多的企業開始采用無人機技術，原本屬于軍事領域的無人機制造商，也開始為民用企業提供服務，以滿足商業市場對無人機技術的需求，如氣象探測、空中交通管制等。由于無人機具有成本低、環保節能、隱蔽性強、無人員傷亡的優點，投入民用的無人機數量越來越多，但是隨著無人機的普及，也引發了諸多安全問題：例如近來頻繁出現的無人機“黑飛”事件，無人機隨意占用敏感的公共區域，導致航班無法按時降落只能在空中盤旋，極大影響了公共秩序和航班效率；另外，ISIS近年使用一架安置陷阱的無人機殺死了兩名庫爾德飛行員，表明無人機正在被用于恐怖襲擊領域，如果不對無人機進行有效管理，將可能引發恐慌。目前我國開始對無人機實施實名制登記，為了響應國家對無人機的監管需求，需要開發一套無人機監管系統，使無人機自動避開禁飛區，減少無人機闖入禁飛區帶來的經濟損失和安全隱患。

專利申請201410740462.7車輛進入多邊形電子圍欄區域的檢測方法，該多邊形電子圍欄區域檢測方法包括:判斷電子圍欄區域是凸多邊形還是凹多邊形區域，如果是凹多邊形區域，則轉換為凸多邊形區域處理；若是凸多邊形區域，基于凸多邊形區域的每一條邊作為基準直線，各條邊按照順時針或者逆時針方向構建具有方向的基準直線，并且判斷車輛是否位于所有基準直線的同一側；若車輛位于電子圍欄區域的所有基準直線的同一側，可判斷車輛進入電子圍欄區域。但是該發明存在以下缺陷：在處理凹多邊形區域時，需要先轉換為凸多邊形區域，并且對每條邊構建基準直線時，還要構造輔助區域，時間和空間效率低，編程復雜度較大，不適合運用于高實時性的場景。

專利申請201510747292.X一種無人機禁飛區域的設置方法，包括步驟：首先獲取用戶提交的設置禁飛區請求；審核所述的設置禁飛區請求，若通過審核，根據禁飛區請求，設置禁飛區輪廓并更新到共享的地圖數據中，向無人機或其使用者提示禁飛區的信息，以避免無人機闖入禁飛區。但是該發明存在以下缺陷：第一，無人機在離禁飛區較遠時，也要判斷無人機是否駛入禁飛區，造成資源浪費，為了提高資源利用率，要在接近禁飛區時進行判斷；第二，無人機駛入禁飛區后才向用戶發送警報，監管效果差，為了保證無人機安全，要在無人機接近禁飛區時，就發出警報并執行調度算法，使無人機避開禁飛區。

專利申請201610624861.6一種用于禁飛區無人機管控的系統和方法，該系統包括無人機禁飛信號發射裝置，可發射讓無人機降落或靜止的禁飛信號；無人機禁飛信號強度感知裝置，可對禁飛信號強度進行檢測和反饋；無人機檢測發現裝置，可實現飛向禁飛區的無人機的檢測和發現。但是該發明存在以下缺陷：第一，該方法通過在禁飛區邊界設置硬件檢測裝置，實現對無人機的監管，而在軍事敏感區域硬件部署困難；第二，適用范圍有局限性，由于是硬件部署，不適合大范圍的禁飛區管轄，并且改變禁飛區較困難；第三，部署成本較高；第四，禁飛信號只對部分產商的無人機起作用，兼容性差。