CN104483970B - 一种基于卫星定位系统和移动通信网络的控制无人驾驶系统航行的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种基于卫星定位系统及移动通信网络的控制无人驾驶系统航行的方法涉及到一种无人驾驶系统导航方法，利用卫星定位系统或移动通信网络对无人驾驶系统的航行过程进行监测，将监测得到的参数通过运算得到无人驾驶系统当前的航行轨迹，进而规避特定区域，并在因故进入应规避区域时采取紧急处理方法。本发明充分利用卫星定位系统及移动通信网络的定位功能，利用移动通信网络测得的补偿参数来修正卫星定位系统测得的运动参数，从而得到相对准确的航行轨迹，根据航行轨迹与预设航线的对比，能够准确地纠正无人驾驶系统航行状态，匹配预设航线，同时也可以在航行区域预设规避区域，可以起到自动规避的作用。
Description
技术领域
本发明涉及到一种无人驾驶系统导航方法，尤其涉及到一种基于卫星定位系统和移动通信网络的控制无人驾驶系统航行的方法。
背景技术
目前无人驾驶系统发展迅速，已经在军事领域和民用领域得到广泛应用，但由于无人驾驶系统本身的无线电遥控或由自身程序控制为主的特点，航线不精准和无法避免驶入特定区域，将导致预期无人驾驶系统目标难以全部实现和危及国家及社会的安全，愈来愈成为制约无人驾驶系统发展的障碍，随着无人驾驶系统发展领域规模的继续扩大，这个问题显得尤为迫切。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足，提供了一种基于卫星定位系统和移动通信网络的控制无人驾驶系统航行的方法。
本发明的一种基于卫星定位系统和移动通信网络的控制无人驾驶系统航行的方法，是利用卫星定位系统或移动通信网络对无人驾驶系统的路径和航行过程进行监测，进而规避特定区域，其具体步骤如下：
a、在远程后台和/或无人驾驶系统内预设可航行区域和规避区域后，再预设航行路线及规避点；
b、无人驾驶系统中设有导航系统，启动无人驾驶系统时导航系统与卫星定位系统或移动通信网络进行通信；
c、在无人驾驶系统运行过程中，卫星定位系统或移动通信网络监测无人驾驶系统并得到运动参数，并将运动参数传输至远程后台和无人驾驶系统内；
d、远程后台及无人驾驶系统对运动参数进行整定运算，得到当前无人驾驶系统的航行轨迹；
e、如果在预设航线时因故造成应规避区域而未规避，则无人驾驶系统在运行过程中会根据自动运算结果向远程后台发出警告，仍未得到有效纠正则无人驾驶系统会自动规避该区域或自动停止运行。
作为本发明的进一步改进，无人驾驶系统在航行中纠正航线的方法如下：
a、在无人驾驶系统运行过程中，远程后台或无人驾驶系统实时接收导航系统传送来的运动参数并对运动参数进行整定运算，得到当前无人驾驶系统的运行轨迹；
b、从当前无人驾驶系统的运行轨迹中得到当前航行坐标，并将当前航行坐标与预设航线中的预设坐标进行比对得到偏移量进而计算出控制量；
c、将上述的控制量发送至导航系统中从而引导无人驾驶系统纠正运行轨迹，如果无人驾驶系统继续运行则重复步骤a，使得无人驾驶系统运行航线与预设航线匹配。
作为本发明的进一步改进，所述的运动参数包括运动方向、速度、加速度、角速度、经度、纬度和高度。
作为本发明的进一步改进，所述的移动通信网络为三个以上通信基站所组成的网络。
本发明的一种基于卫星定位系统和移动通信网络的控制无人驾驶系统航行的方法，充分利用卫星定位系统和移动通信网络的定位功能，利测得的运动参数，从而得到相对准确的航行轨迹，根据航行轨迹与预设航线的对比，能够准确地纠正无人驾驶系统航行状态，匹配预设航线，同时也可以在预设航行区域内预设规避区域，起到自动规避的作用。
附图说明
图1为本发明的一种基于卫星定位系统和移动通信网络的控制无人驾驶系统航行的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合图1对本发明的一种基于卫星定位系统和移动通信网络的控制无人驾驶系统航行的方法，作进一步说明：
本发明的一种基于卫星定位系统和移动通信网络的控制无人驾驶系统航行的方法，利用卫星定位系统或移动通信网络对无人驾驶系统的路径和航行过程进行监测，进而规避特定区域，在因故进入应规避区域时采取紧急方式处理，其具体步骤如下：
a、在远程后台（即操控后台）和/或无人驾驶系统内预设可航行区域和规避区域后，再预设航行路线及规避点；并在远程后台和无人驾驶系统内预装国家有关部门确定的禁飞区域信息资料，或者在向国家有关部门申报航行计划时根据要求预设路线及规避路线和规避点；
b、无人驾驶系统中设有导航系统，启动无人驾驶系统时导航系统与卫星定位系统或移动通信网络进行通信；本系统，在有卫星信号时，启用卫星定位系统；如在无卫星信号的区域，系统自动启动移动通信网络进行监测；
c、在无人驾驶系统运行过程中，卫星定位系统或移动通信网络监测无人驾驶系统并得到运动参数，并将运动参数传输至远程后台（这里的远程后台不仅包括前述的操控后台，还包括国家有关监管部门）和无人驾驶系统内；所述的运动参数包括运动方向、速度、加速度、角速度、经度、纬度和高度，利用这些参数可以得到无人驾驶系统的当前运动状态；
d、远程后台及无人驾驶系统对运动参数进行整定运算，得到当前无人驾驶系统的运行轨迹；
e、航行时其预设航线与国家有关部门确定的禁飞区域信息进行比对，若在预设航线时因故造成应规避区域而未规避，则无人驾驶系统在运行过程中根据自动运算结果向操作者发出警告，仍未得到有效纠正则无人驾驶系统会在原航行路线的基础上生成对规避区域进行规避的新航线，或自动停止运行。
本发明的一种卫星定位系统或移动通信网络的控制无人驾驶系统航行的方法，其无人驾驶系统在航行中纠正航线的方法如下：
a、在无人驾驶系统运行过程中，远程后台或无人驾驶系统实时接收导航系统传送来的运动参数并对运动参数进行整定运算，得到当前无人驾驶系统的运行轨迹；
b、从当前无人驾驶系统的运行轨迹中得到当前航行坐标，并将当前航行坐标与预设航线中的预设坐标进行比对得到偏移量进而计算出控制量；
c、将上述的控制量发送至导航系统中从而引导无人驾驶系统纠正运行轨迹，如果无人驾驶系统继续运行则重复步骤a、步骤b，使得无人驾驶系统运行航线与预设航线匹配，直到无人驾驶系统停止运行并断开导航系统与卫星定位系统和移动通信网络的通信。
所述的移动通信网络为三个以上通信基站所组成的网络。无人驾驶系统通过与三个以上的通信基站通信从而得到其自身的准确位置。
如无人驾驶系统是可以飞行的无人驾驶航天器，内预设可航行区域和规避区域后，再预设航行路线及规避点，并在远程后台或无人驾驶航天器内预装国家有关部门确定的禁飞区域信息资料或者根据国家有关管理部门的要求进行规避区域； 该无人驾驶航天器在航行的过程中需要规避某些敏感区域，在自主航行时根据远程后台或无人驾驶航天器所预设航线来航行；航行时无人驾驶航天器同时将其预设航线与国家有关部门确定的禁飞区域信息进行比对，因在预设时，因故造成的漏设规避点或规避区域，如果航行时出现此情况，则无人驾驶航天器根据自动运算结果会向操作者或国家有关监管部门发出警告，仍未得到有效纠正则无人驾驶航天器会在原航行路线的基础上生成对规避区域进行规避的新航线、或自动降落。为了保证无人驾驶航天器能够提前规避这些区域，需要在区域的范围外适当增加一些余量来进行考量，如果无人驾驶航天器落入余量区域范围内，则发出警告或停止飞行或更改航行路线。 同理在行驶的过程中卫星定位系统或移动通信网络周期性对无人驾驶航天器进行定位监测，得到每个监测周期的无人驾驶航天器的坐标以及当前无人驾驶航天器的航行轨迹，并通过将当前航行坐标与预设航线上的预设坐标进行对比，计算偏移量从而得到控制量，控制量用来纠正无人驾驶航天器的航行状态。
上述方法同样适用于地面行驶的无人驾驶汽车、海面上行驶的船只，用此方法可以规避障碍或禁航领域，保证通行的畅通。
本发明的一种基于卫星定位系统和移动通信网络的控制无人驾驶系统航行的方法，可以在卫星定位系统以及通信网络的配合下进行稳定、高精度的无人驾驶，本系统用卫星定位系统或通信网络进行通信，也可利用二者同时进行监测其运行轨迹，即在无人驾驶系统运行过程中，卫星定位系统监测无人驾驶系统并得到运动参数，移动通信网络监测无人驾驶系统并得到补偿参数，并将运动参数和补偿参数传输至远程后台（这里的远程后台包括国家有关监管部门）和无人驾驶系统内，远程后台及无人驾驶系统利用补偿参数对运动参数进行整定运算，得到当前无人驾驶系统的航行轨迹。这样无人驾驶系统实现了根据预先设定好的航线来进行航行或者对事先设定好的区域进行巡逻或者规避特定区域。
Claims (4)
1.一种基于卫星定位系统和移动通信网络的控制无人驾驶系统航行的方法，其特征在于利用卫星定位系统和移动通信网络对无人驾驶系统的路径和航行过程进行监测，进而规避国家有关部门确定的禁飞区域或者根据国家有关管理部门的要求进行规避的区域，其具体步骤如下：
a、在远程后台和/或无人驾驶系统内预设可航行区域和规避区域后，再预设航行路线及规避点、规避区域；
b、无人驾驶系统中设有导航系统，启动无人驾驶系统时导航系统与卫星定位系统和移动通信网络进行通信；
c、在无人驾驶系统运行过程中，卫星定位系统和移动通信网络同时监测无人驾驶系统的运动轨迹，其中卫星定位系统监测无人驾驶系统并得到运动参数，移动通信网络监测无人驾驶系统并得到补偿参数，并将运动参数和补偿参数传输至远程后台和无人驾驶系统的导航系统内；
d、远程后台及无人驾驶系统利用补偿参数对运动参数进行整定运算，得到当前无人驾驶系统的运行轨迹以及航行坐标，并通过将当前航行坐标与预设航线上的预设坐标进行对比，计算偏移量从而得到控制量，控制量用来纠正无人驾驶系统的航行状态；
e、如果在预设航线时因故造成应规避区域而未规避，则无人驾驶系统在运行过程中会根据自动运算结果向远程后台发出警告，仍未得到有效纠正则无人驾驶系统会自动规避应规避区域或自动降落。
2.根据权利要求1所述的一种基于卫星定位系统和移动通信网络的控制无人驾驶系统航行的方法，其特征在于无人驾驶系统在航行中纠正航线的方法如下：
a、在无人驾驶系统运行过程中，远程后台或无人驾驶系统实时接收导航系统传送来的运动参数并对运动参数进行整定运算，得到当前无人驾驶系统的运行轨迹；
b、从当前无人驾驶系统的运行轨迹中得到当前航行坐标，并将当前航行坐标与预设航线中的预设坐标进行比对得到偏移量进而计算出控制量；
c、将上述的控制量发送至导航系统中从而引导无人驾驶系统纠正运行轨迹，如果无人驾驶系统继续运行则重复步骤a，使得无人驾驶系统运行航线与预设航线匹配。
3.根据权利要求1所述的一种基于卫星定位系统和移动通信网络的控制无人驾驶系统航行的方法，其特征在于所述的运动参数包括运动方向、速度、加速度、角速度、经度、纬度和高度。
4.根据权利要求1所述的一种基于卫星定位系统和移动通信网络的控制无人驾驶系统航行的方法，其特征在于所述的移动通信网络为三个以上通信基站所组成。
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