[發明專利]一種基于三維網格的標準無人機空域可視化模型

在審

• 申請號: 202011363750.7
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112650274A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 陳明花
• 申請（專利權）人: 浩亞信息科技有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 深圳至誠化育知識產權代理事務所(普通合伙) 44728
• 代理人: 劉英

1.一種基于三維網格的標準無人機空域可視化模型，包括中央控制系統(1)，其特征在于：所述中央控制系統(1)的輸入端與網格編碼模塊(2)的輸出端連接，并且網格編碼模塊(2)的輸入端與網格劃分模塊(3)的輸出端連接，所述網格劃分模塊(3)的輸入端與三維網格大小創建模塊(4)的輸出端連接，并且中央控制系統(1)的輸入端與飛行計劃范圍網格確立模塊(5)的輸出端連接，所述中央控制系統(1)的輸入端與失效網格確認模塊(6)的輸出端連接，并且中央控制系統(1)的輸入端與飛參數據接收模塊(7)的輸出端連接，所述中央控制系統(1)與網格坐標記錄模塊(8)實現雙向連接，并且中央控制系統(1)與網格狀態記錄模塊(9)實現雙向連接，所述中央控制系統(1)的輸出端與網格鎖定模塊(10)的輸入端連接，并且中央控制系統(1)的輸出端與網格解鎖模塊(11)的輸入端連接。

2.根據權利要求1所述的一種基于三維網格的標準無人機空域可視化模型，其特征在于：所述網格編碼模塊(2)主要有適航區域類型編碼、高層度序號編碼和橫向序號編碼。

3.根據權利要求1所述的一種基于三維網格的標準無人機空域可視化模型，其特征在于：所述中央控制系統(1)與大數據庫(12)實現雙向連接，并且中央控制系統(1)與網格實時監測模塊(13)實現雙向連接。

4.根據權利要求1所述的一種基于三維網格的標準無人機空域可視化模型，其特征在于：所述失效網格確認模塊(6)包括處理中心(61)，所述處理中心(61)的輸入端與臨時飛行禁區范圍獲取模塊(62)的輸出端連接。

5.根據權利要求4所述的一種基于三維網格的標準無人機空域可視化模型，其特征在于：所述處理中心(61)的輸出端與失效網格設置模塊(63)的輸入端連接，并且處理中心(61)的輸入端與結果輸出模塊(64)的輸出端連接。

6.根據權利要求4所述的一種基于三維網格的標準無人機空域可視化模型，其特征在于：所述處理中心(61)與分析模塊(65)實現雙向連接，所述分析模塊(65)的輸出端與結果輸出模塊(64)的輸入端連接。

7.根據權利要求1所述的一種基于三維網格的標準無人機空域可視化模型，其特征在于：所述飛行計劃范圍網格確立模塊(5)包括飛行計劃范圍提交模塊(51)，所述飛行計劃范圍提交模塊(51)的輸出端與航線跨越網格計算模塊(52)的輸入端連接。

8.根據權利要求7所述的一種基于三維網格的標準無人機空域可視化模型，其特征在于：所述航線跨越網格計算模塊(52)的輸出端與網格序號估算模塊(53)的輸入端連接，并且航線跨越網格計算模塊(52)的輸出端與網格時間估算模塊(54)的輸入端連接。

9.根據權利要求1所述的一種基于三維網格的標準無人機空域可視化模型，其特征在于：所述網格序號估算模塊(53)的輸出端與沖突判斷模塊(55)的輸入端連接，并且網格時間估算模塊(54)的輸出端與沖突判斷模塊(55)的輸入端連接。

10.根據權利要求1-9任意一項所述的一種基于三維網格的標準無人機空域可視化模型，其特征在于：其建立方法具體包括以下步驟：

S1、首先，確立三維網格大小，基于無人機間隔標準設置網格的長度L、寬度W、和高度H，原則是鄰近網格內的無人機間的距離不小于規定的無人機間隔標準，然后通過三維網格大小創建模塊(4)創建三維網格，再通過網格劃分模塊(3)對創建的網格進行劃分，確定網格唯一序號，按確立的網格大小將無人機適航區域劃分網格，按高度層由低到高按經緯度方向從左至右橫向依次劃分，邊緣不足一個空間網格的，可以暫時忽略；

S2、為上一步的每一個網格確立唯一的三維網格編碼，通過網格編碼模塊(2)按高度層由低到高按經緯度方向從左至右依次編碼，編碼采用標準編碼格式，適航區域類型編碼(3位，指示位為Y)、高度層序號編碼(6位，指示位為H)、橫向序號編碼(32位，可自動增長，指示位為L)共四個碼段共至少51位十進制數字字符構成，如Y01H000001L00***01表示高度層序號為1的橫向第一個網格；

S3、使用網格坐標記錄模塊(8)記錄網格坐標，使用網格狀態記錄模塊(9)記錄網格狀態，記錄每網格八個頂點坐標和中心點坐標，所有網格的初始狀態為激活可用狀態，通過臨時飛行禁區范圍獲取模塊(62)獲取由當地空中交通管制部門或政府機構由于安全的需要劃設臨時飛行禁區的信息，并將信息傳輸至處理中心(61)，處理中心(61)通過分析模塊(65)需要將臨時飛行禁區范圍和當前三維網格進行分析，結果輸出模塊(64)輸出結果，判斷受影響的網格，通過失效網格設置模塊(63)設置其狀態為失效狀態，失效的網格不允許無人機飛行，只有激活狀態的網格才允許無人機飛行；

S4、在飛行計劃范圍網格確立模塊(5)中，通過用戶提交的飛行計劃范圍，航線跨越網格計算模塊(52)計算無人機飛行航線跨越網格，基于用戶提交的飛行計劃、計劃航程，網格序號估算模塊(53)估算無人機飛行計劃范圍所經過的網格序號，網格時間估算模塊(54)估算無人機飛行計劃范圍所在網格的時間，不同用戶提交飛行計劃時可以基于網格由沖突判斷模塊(55)來判斷沖突，無人飛行時，系統實時接收飛參數據接收模塊(7)基于數據鏈傳回的飛參數據，計算當前所在的網格，通過網格鎖定模塊(10)將網格設立為鎖定狀態，被鎖定狀態的網格暫時不被其它無人機進入，當無人機飛行中退出某一網格時，且并沒有其它無人機進去時，網格解鎖模塊(11)將該網格解鎖，解鎖狀態的網格可以被其它無人機飛行進入，與此同時，網格實時監測模塊(13)會對整個三維網格進行監測。