[發明專利]一種無人機組任務規劃方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 202210081143.4
• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN114115355B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 曹世鵬
• 申請（專利權）人: 眾芯漢創（北京）科技有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 楊云

1.一種無人機組任務規劃方法，其特征在于，包括：

接收客戶端發送的飛行任務數據；

獲取待執行飛行任務的無人機數量及其技術參數；

根據所述飛行任務數據、無人機數量及其技術參數，計算約束條件，并制定滿足所述約束條件的飛行計劃；

獲取氣象數據，根據所述氣象數據判斷所述飛行計劃是否可行；

無人機飛行計劃可行時，控制無人機執行所述無人機飛行計劃；無人機飛行過程中，接收無人機發送的位置信息，根據預先設置的區域半徑，調整各個無人機的飛行速度和航向以防止碰撞；

所述飛行任務數據包括巡航點坐標、巡航點數量、各巡航點的需求載荷重量；

無人機的技術參數包括最大載荷重量、電池容量、地面速度以及阻力系數；

所述約束條件包括各無人機完成飛行任務的能量消耗不超過其電池容量；

所述無人機完成飛行任務的能量消耗通過以下公式進行計算：

；

；

；

其中，P為無人機完成飛行任務的能量消耗，k為巡航點數量，τ_a,b為無人機從巡航點a到巡航點b的飛行時間，ε為阻力系數，為無人機的空中飛行速度，M為無人機的重量、為無人機從巡航點a到巡航點b的載荷重量，為無人機的地面速度，α為無人機的航向角，為航向角方向風速的上限值，為巡航點a到巡航點b的距離。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述約束條件包括無人機起飛時間變量與到達各個巡航點時間之間的關系；

無人機到達各個巡航點時間根據起飛時間以及各巡航點之間的飛行時間進行計算；

所述無人機起飛時間變量與到達各個巡航點時間變量之間的關系包括：

各無人機起飛時間間隔不小于預設時長、各個無人機到達同一巡航點的時間間隔不小于起飛和著陸操作所需時間和。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述約束條件包括無人機的有效載荷重量的變量與所述需求載荷重量之間的關系：

所述無人機的有效載荷重量的變量與所述需求載荷重量之間的關系包括：

各個無人機的載荷重量小于或等于其最大載荷重量；

所有無人機的載荷重量之和小于或等于所有巡航點的需求載荷重量之和。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述氣象數據包括風向和風速；

根據所述氣象數據判斷所述飛行計劃是否可行，包括：

判斷到達各個巡航點方向的風速是否在無人機能夠抵抗的風力范圍內，若是，則確定飛行計劃可行。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，接收無人機發送的位置信息，根據預先設置的區域半徑，調整各個無人機的飛行速度和航向以防止碰撞，包括：

根據無人機的位置和所述預先設置的區域半徑，確定各個無人機周圍的重定向區和緊急區；

根據各個無人機的位置坐標，判斷其是否進入其他無人機的重定向區或者緊急區；

若有無人機位于其他無人機的重定向區，則確定其中一個無人機為違規無人機，生成調整信號發送至所述違規無人機，違規無人機根據所述調整信號調整航向和飛行速度，直到離開所述重定向區；

若有無人機位于其他無人機的緊急區，則生成懸停調整控制信號并發送至相應的無人機，相應的無人機根據所述懸停調整控制信號懸停預設時長之后調整航向和飛行速度，直到離開所述緊急區。