CN104751682B - 一种构建无人机系统动态航线的方法、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种构建无人机系统动态航线的方法、装置及系统。所述构建无人机系统动态航线的方法包括：在无人机上构建静态航线库，其包括多条预设航线；将无人机系统通过链表与静态航线库进行关联，使无人机系统能够选取预设航线，并能够在多条预设航线之间切换；采集当前无人机所处动态航线数据，确定当前状态下无人机所处的预设航线；判断无人机系统状态，包括正常状态与异常状态；处于正常状态下继续当前预设航线；处于异常状态时使所述无人机自当前所处预设航线切换至适于当前系统状态下的预设航线。采用本发明，可以实现无人机自主执行预定任务以及在绝大多数故障情况下的自主应急处置，且当无人机遇到故障时，能够自主选择解决方案。

Description

一种构建无人机系统动态航线的方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及无人机数据处理领域，特别是涉及一种构建无人机系统动态航线的方法、构建无人机系统的动态航线的装置以及构建无人机系统的动态航线的系统。
背景技术
无人机由于无人驾驶，一般采用预先加载航线数据用于自动飞行，但是传统无人机加载的航线数据仅用于指令高度、速度和位置，保证飞机按照预定轨迹飞行。当飞机系统发生故障时，无法自动应急返航或者迫降，需要地面操作人员进行应急操作和处置，当飞机执行预定任务时，也需要地面操作人员发送繁琐的指令来对任务载荷进行操作。采用这种方式，不仅增加了地面操作人员的工作负荷，也容易导致决策错误，增加了操误机率，不利于飞行安全和任务的顺利进行。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种构建无人机系统动态航线的方法，所述构建无人机系统动态航线的方法包括：在无人机上构建静态航线库，其中，所述静态航线库包括多条预设航线；将无人机系统通过链表与静态航线库进行关联，使得无人机系统能够选取所述静态航线库中的预设航线，并能够在多条预设航线之间进行切换；采集当前无人机所处动态航线数据，确定当前状态下无人机所处的预设航线；判断当前无人机系统状态，其中，所述系统状态包括正常状态与异常状态；当所述系统状态处于正常状态下，继续当前预设航线；当所述系统状态处于异常状态时，使所述无人机自当前所处预设航线自动切换至能够适于当前系统状态下的预设航线；
所述在无人机上构建静态航线库包括如下步骤：
将所述静态航线库中的多条所述预设航线自高至低分级；
使所述无人机自动切换至能够适于当前系统状态下的预设航线包括如下步骤：
自当前预设航线切换至较当前预设航线级低的预设航线上，判断改变后的预设航线是否适于当前所述预设航线；
若是，采用改变后的预设航线进行航行；
若否，继续自当前预设航线切换至较当前预设航线级低的预设航线上，直至改变后的预设航线适于当前所述异常状态为止。
优选地，所述静态航线库包括以下预设航线：1.预设任务航线；2.预设返航航线；3.预设迫降航线；4.预设着陆航线。
优选地，将所述预设任务航线设置为第一级；将所述预设返航航线设置为第二级；将所述预设迫降航线设置为第三级；将所述预设着陆航线设置为第四级；其中，所述第一级为最高级，并依次至第四级为最低级。
本发明还提供了一种构建无人机系统的动态航线的装置，所述构建无人机系统的动态航线的装置包括航线管理模块、链表模块、动态数据检测模块、系统检测模块以及无人机系统，其中：所述航线管理模块用于存储静态航线库，其中，所述静态航线库包括多条预设航线；所述链表模块接受所述无人机系统控制，所述链表模块用于与所述航线管理模块中的静态航线库进行关联，并根据所述无人机系统的控制，选取所述静态航线库中的预设航线，并将选取后的预设航线数据传递给所述无人机系统；所述动态数据检测模块用于采集当前无人机所处的动态航线数据，确定当前状态下的无人机所处预设航线，并将数据传递给所述无人机系统；所述系统检测模块用于检测无人机系统状态，并将所述无人机系统状态数据传递给所述无人机系统；所述无人机系统用于接收无人机系统状态数据以及所处预设航线数据，并根据所述无人机的系统状态数据以及所处预设航线数据，控制所述链表模块，从而确定或改变当前无人机的飞行航线。
本发明还提供了一种构建无人机系统的动态航线的系统，包括如上所述的构建无人机系统的动态航线的装置。
本发明的优点在于：
可以实现无人机自主执行预定任务以及在绝大多数故障情况下的自主应急处置，极大提高了飞机的安全性和任务完成的效果，且当无人机遇到故障时，能够自主选择解决方案，而无需操作者进行操作。
附图说明
图1是本发明构建无人机系统的动态航线的装置的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
本发明的一种构建无人机系统动态航线的方法包括：在无人机上构建静态航线库，其中，所述静态航线库包括多条预设航线。在本实施例中，预设航线至少包括：预设任务航线、预设返航航线、预设迫降航线以及、预设着陆航线。
在本实施例中，在静态航线库中对各个预设航线进行自高至低的分级。其中，将预设任务航线设置为第一级；将预设返航航线设置为第二级；将预设迫降航线设置为第三级；将预设着陆航线设置为第四级；其中，第一级为最高级，并依次至第四级为最低级，即第一级为最高，第二级低于第一级，第三级低于第二级，第四级低于第三级。
可以理解的是，静态航线库中的预设航线并不仅限于上述的预设航线，根据无人机的任务需要，可以设置多条任务航线，或者设置多条迫降航线，其中，为了防止各个预设航线之间彼此干扰，每条预设航线均用于一个级数，即没有任何两条预设航线处于同一级别上。
将无人机系统通过链表与静态航线库进行关联，使得无人机系统能够选取所述静态航线库中的预设航线，并能够在多条预设航线之间进行切换。
采集当前无人机所处动态航线数据，确定当前状态下无人机所处的预设航线。
判断当前无人机系统状态，其中，系统状态包括正常状态与异常状态；当系统状态处于正常状态下，继续当前预设航线；当系统状态处于异常状态时，使无人机自当前所处预设航线自动切换至能够适于当前系统状态下的预设航线。
可以理解的是，在一个备选实施例中，上述的无人机自动切换至能够适于当前系统状态下的预设航线包括如下步骤：自当前预设航线切换至较当前预设航线级低的预设航线上，判断改变后的预设航线是否适于当前所述预设航线；若是，采用改变后的预设航线进行航行；若否，继续自当前预设航线切换至较当前预设航线级低的预设航线上，直至改变后的预设航线适于当前所述异常状态为止。更具体地，当否时，继续自当前预设航线切换至较当前预设航线级低的预设航线上，并判断改变后的预设航线是否适于当前预设航线，直至改变后的预设航线适于当前所述异常状态为止。
根据本发明的构建无人机系统动态航线的方法，本发明还提供了一种构建无人机系统的动态航线的装置。参见图1，该构建无人机系统的动态航线的装置包括航线管理模块、链表模块、动态数据检测模块、系统检测模块以及无人机系统，其中，航线管理模块用于存储静态航线库，其中，静态航线库包括多条预设航线。
链表模块接受无人机系统控制，并用于与航线管理模块中的静态航线库进行关联，并根据无人机系统的控制，选取静态航线库中的预设航线，并将选取后的预设航线数据传递给无人机系统。
动态数据检测模块用于采集当前无人机所处的动态航线数据，确定当前状态下的无人机所处预设航线，并将数据传递给无人机系统。
系统检测模块用于检测无人机系统状态，并将无人机系统状态数据传递给无人机系统。
无人机系统用于接收无人机系统状态数据以及所处预设航线数据，并根据无人机的系统状态数据以及所处预设航线数据，控制链表模块，从而确定或改变当前无人机的飞行航线。
根据本发明的构建无人机系统的动态航线的装置，本发明还提供了一种构建无人机系统的动态航线的系统，包括上述的构建无人机系统的动态航线的装置。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种构建无人机系统动态航线的方法，其特征在于，所述构建无人机系统动态航线的方法包括：
在无人机上构建静态航线库，其中，所述静态航线库包括多条预设航线；
将无人机系统通过链表与静态航线库进行关联，使得无人机系统能够选取所述静态航线库中的预设航线，并能够在多条预设航线之间进行切换；
采集当前无人机所处动态航线数据，确定当前状态下无人机所处的预设航线；
判断当前无人机系统状态，其中，所述系统状态包括正常状态与异常状态；当所述系统状态处于正常状态下，继续当前预设航线；当所述系统状态处于异常状态时，使所述无人机自当前所处预设航线自动切换至能够适于当前系统状态下的预设航线；
所述在无人机上构建静态航线库包括如下步骤：
将所述静态航线库中的多条所述预设航线自高至低分级；
使所述无人机自动切换至能够适于当前系统状态下的预设航线包括如下步骤：
自当前预设航线切换至较当前预设航线级低的预设航线上，判断改变后的预设航线是否适于当前所述预设航线；
若是，采用改变后的预设航线进行航行；
若否，继续自当前预设航线切换至较当前预设航线级低的预设航线上，直至改变后的预设航线适于当前所述异常状态为止。
2.根据权利要求1所述的构建无人机系统动态航线的方法，其特征在于：所述静态航线库包括以下预设航线：
1.预设任务航线；
2.预设返航航线；
3.预设迫降航线；
4.预设着陆航线。
3.根据权利要求2所述的构建无人机系统动态航线的方法，其特征在于：将所述预设任务航线设置为第一级；将所述预设返航航线设置为第二级；将所述预设迫降航线设置为第三级；将所述预设着陆航线设置为第四级；其中，所述第一级为最高级，并依次至第四级为最低级。
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