CN105676857B - 无人飞行器的交互方法、交互装置及交互系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无人飞行器的交互方法，用于第一无人飞行器和第二无人飞行器，其中该交互方法包括：按设定时间间隔，向周围进行信标信息的广播；接收第二无人飞行器的探询请求信息，其中探询请求信息由第二无人飞行器根据信标信息生成；根据探询请求信息，收集第一无人飞行器的第一飞行状态信息，并根据第一飞行状态信息生成探询响应信息；将探询响应信息发送至第二无人飞行器，以便第二无人飞行器计算第一无人飞行器和第二无人飞行器之间的位置关系，从而进行避险操作。本发明还提供一种无人飞行器的交互装置及交互系统。本发明提高了无人飞行器的飞行安全性。

Description

无人飞行器的交互方法、交互装置及交互系统

技术领域

本发明涉及无人机领域，特别是涉及一种无人飞行器的交互方法、交互装置及交互系统。

背景技术

当前以多旋翼式飞行器为代表的小微型无人飞行器在航空拍摄、测绘测量以及农业植保等各个领域得到广泛应用。

目前无人飞行器的控制主要还是以点对点的视距范围控制或移动网络点对点超视距范围控制为主；在飞行器密集的低空航线上或区域内，经常存在同一时间、同一区域内多个无人飞行器同时活动的现象。由于控制无人飞行器的飞手相互之间可能并无联系，因此在同一区域内的无人飞行器相互碰撞导致坠机的事情时有发生。

同时由于无人飞行器的体积小、重量轻以及金属元件较少，如采用传统的民航飞机管理模式，地面雷达无法有效发现无人飞行器的存在，同时无人飞行器也无法对地面工作站进行呼叫。因此现有的无人飞行器的飞行安全性较差，也是无人飞行器领域亟待解决的问题。

故，有必要提供一种无人飞行器的交互方法、交互装置及交互系统，以解决现有技术所存在的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种可提高无人飞行器的飞行安全性的无人飞行器的交互方法、交互装置及交互系统；以解决现有的无人飞行器的飞行安全性较差的技术问题。

本发明实施例提供一种无人飞行器的交互方法，用于第一无人飞行器和第二无人飞行器之间的信息交互，其中所述交互方法包括：

所述第一无人飞行器按设定时间间隔，向周围进行信标信息的广播，其中所述信标信息包括所述第一无人飞行器的第一机器标识符；

所述第一无人飞行器接收所述第二无人飞行器的探询请求信息，其中所述探询请求信息由所述第二无人飞行器根据所述信标信息生成；所述探询请求信息包括所述第二无人飞行器的第二机器标识符；

所述第一无人飞行器根据所述探询请求信息，收集所述第一无人飞行器的第一飞行状态信息，并根据所述第一飞行状态信息生成探询响应信息；以及

所述第一无人飞行器将所述探询响应信息发送至所述第二无人飞行器，以便所述第二无人飞行器计算所述第一无人飞行器和所述第二无人飞行器之间的位置关系，从而进行避险操作。

在本发明所述的无人飞行器的交互方法中，所述第一飞行状态信息包括但不限于所述第一无人飞行器的位置信息、高度信息、飞行速度信息以及飞行方向信息中至少一个。

在本发明所述的无人飞行器的交互方法中，所述避险操作包括但不限于减速操作、高度改变操作以及悬停操作中至少一个。

在本发明所述的无人飞行器的交互方法中，所述第一无人飞行器将所述探询响应信息发送至所述第二无人飞行器的步骤之后还包括：

所述第一无人飞行器周期性的接收所述第二无人飞行器的探询请求信息，并根据所述探询请求信息，周期性的将所述第一无人飞行器的第一飞行状态信息发送至所述第二无人飞行器。

本发明实施例还提供一种无人飞行器的交互方法，用于第一无人飞行器和第二无人飞行器之间的信息交互，其中所述交互方法包括：

所述第二无人飞行器接收所述第一无人飞行器的信标信息，其中所述信标信息包括所述第一无人飞行器的第一机器标识符；

所述第二无人飞行器根据所述信标信息生成探询请求信息，并将所述探询请求信息发送至所述第一无人飞行器；其中所述探询请求信息包括所述第二无人飞行器的第二机器标识符；

所述第二无人飞行器接收所述第一无人飞行器的探询响应信息；其中所述探询响应信息由所述第一无人飞行器根据所述探询请求信息生成，所述探询响应信息包括所述第一无人飞行器的第一飞行状态信息；以及

所述第二无人飞行器收集所述第二无人飞行器的第二飞行状态信息，并根据所述第一飞行状态信息和所述第二飞行状态信息，计算所述第一无人飞行器和所述第二无人飞行器之间的位置关系，从而进行避险操作。

在本发明所述的无人飞行器的交互方法中，所述第二飞行状态信息包括但不限于所述第二无人飞行器的位置信息、高度信息、飞行速度信息以及飞行方向信息中至少一个。

本发明实施例还提供一种无人飞行器的交互装置，设置在第一无人飞行器上，用于所述第一无人飞行器和第二无人飞行器之间的信息交互，其中所述交互装置包括：

广播模块，用于按设定时间间隔，向周围进行信标信息的广播，其中所述信标信息包括所述第一无人飞行器的第一机器标识符；

请求信息接收模块，用于接收所述第二无人飞行器的探询请求信息，其中所述探询请求信息由所述第二无人飞行器根据所述信标信息生成；所述探询请求信息包括所述第二无人飞行器的第二机器标识符；

响应信息生成模块，用于根据所述探询请求信息，收集所述第一无人飞行器的第一飞行状态信息，并根据所述第一飞行状态信息生成探询响应信息；以及

响应信息发送模块，用于将所述探询响应信息发送至所述第二无人飞行器，以便所述第二无人飞行器计算所述第一无人飞行器和所述第二无人飞行器之间的位置关系，从而进行避险操作。

在本发明所述的无人飞行器的交互装置中，所述第一飞行状态信息包括但不限于所述第一无人飞行器的位置信息、高度信息、飞行速度信息以及飞行方向信息中至少一个。

本发明实施例还提供一种无人飞行器的交互装置，设置在第二无人飞行器上，用于第一无人飞行器和所述第二无人飞行器之间的信息交互，其中所述交互装置包括：

信标信息接收模块，用于接收所述第一无人飞行器的信标信息，其中所述信标信息包括所述第一无人飞行器的第一机器标识符；

请求信息发送模块，用于根据所述信标信息生成探询请求信息，并将所述探询请求信息发送至所述第一无人飞行器；其中所述探询请求信息包括所述第二无人飞行器的第二机器标识符；

响应信息接收模块，用于接收所述第一无人飞行器的探询响应信息；其中所述探询响应信息由所述第一无人飞行器根据所述探询请求信息生成，所述探询响应信息包括所述第一无人飞行器的第一飞行状态信息；以及

计算模块，用于收集所述第二无人飞行器的第二飞行状态信息，并根据所述第一飞行状态信息和所述第二飞行状态信息，计算所述第一无人飞行器和所述第二无人飞行器之间的位置关系，从而进行避险操作。

本发明实施例还提供一种包括上述无人飞行器的交互装置的无人飞行器的交互系统。

相较于现有技术，本发明的无人飞行器的交互方法、交互装置及交互系统通过将无人飞行器的飞行状态信息进行交互，可有效及时的确定不同无人飞行器之间的相对位置关系，从而可及时进行避险操作；提高了无人飞行器的飞行安全性；解决了现有的无人飞行器的飞行安全性较差的技术问题。

附图说明

图1为本发明的无人飞行器的交互方法的第一优选实施例的流程图；

图2为本发明的无人飞行器的交互方法的第二优选实施例的流程图；

图3为本发明的无人飞行器的交互方法的第三优选实施例的流程图；

图4为本发明的无人飞行器的交互系统的优选实施例的结构示意图；

图5为本发明的无人飞行器的交互方法、交互装置及交互系统的具体实施例的使用时序图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的无人飞行器的交互方法可在各种类型的无人飞行器上进行实施，该无人飞行器通过将自身的飞行状态信息发送至其他无人飞行器、或接收其他无人飞行器的飞行状态信息实现飞行状态信息的交互，从而可有效及时的确定不同无人飞行器之间的相对位置关系，进而及时进行避险操作；提高了无人飞行器的飞行安全性。

请参照图1，图1为本发明的无人飞行器的交互方法的第一优选实施例的流程图。本优选实施例的无人飞行器的交互方法可使用第一无人飞行器进行实施，该交互方法包括：

步骤S101，第一无人飞行器按设定时间间隔，向周围进行信标信息的广播，其中信标信息包括第一无人飞行器的第一机器标识符；

步骤S102，第一无人飞行器接收第二无人飞行器的探询请求信息，其中探询请求信息由第二无人飞行器根据标识信息生成；探询请求信息包括第二无人飞行器的第二机器标识符；

步骤S103，第一无人飞行器根据探询请求信息，收集第一无人飞行器的第一飞行状态信息，并根据第一飞行状态信息生成探询响应信息；

步骤S104，第一无人飞行器将探询响应信息发送至第二无人飞行器，以便第二无人飞行器计算第一无人飞行器和第二无人飞行器之间的位置关系，从而进行避险操作。

下面详细说明本优选实施例的无人飞行器的交互方法的各步骤的具体流程。

在步骤S101中，第一无人飞行器按设定时间间隔，向周围(无遮挡环境下，通信距离可达500米-1000米)进行信标信息的广播，其中该信标信息包括第一无人飞行器的第一机器标识符，如第一无人飞行器的UID(user identifier用户标识符)，以便其他无人飞行器可对第一无人飞行器进行识别以及通信；随后转到步骤S102。

在步骤S102中，在第一无人飞行器周围的第二无人飞行器通过轮询各个频段的信道，接收到步骤S101发送的信标信息，随后第二无人飞行器根据该信标信息生成探询请求信息，该探询请求信息用于向第一无人飞行器请求第一无人飞行器的飞行状态信息。该探询请求信息包括第二无人飞行器的第二机器标识符，如第二无人飞行器的UID，以便第一无人飞行器对第二无人飞行器进行识别以及通信。第二无人飞行器根据第一机器标识符将探询请求信息发送至第一无人飞行器，并等待第一无人飞行器的探询响应信息。

然后第一无人飞行器接收第二无人飞行器的探询请求信息。随后转到步骤S103。

在步骤S103中，第一无人飞行器接收到步骤S102的探询请求信息后，根据该探询请求信息，通过第一无人飞行器的各个传感器收集第一无人飞行器的第一飞行状态信息，该第一飞行状态信息包括但不限于第一无人飞行器的位置信息、高度信息、飞行速度信息以及飞行方向信息中的至少一个。随后第一无人飞行器根据该第一飞行状态信息生成相应的探询响应信息。随后转到步骤S104。

在步骤S104中，第一无人飞行器根据第二机器标识符将步骤S103获取的探询响应信息发送至第二无人飞行器。第二无人飞行器获取该探询响应信息后，提取其中的第一飞行状态信息；随后第二无人飞行器再收集自身的第二飞行状态信息，即第二无人飞行器的位置信息、高度信息、飞行速度信息以及飞行方向信息中的至少一个，从而计算第一无人飞行器和第二无人飞行器之间的位置关系，该位置关系包括但不限于第一无人飞行器和第二无人飞行器的水平距离以及垂直距离。

这样第二无人飞行器可根据上述水平距离、垂直距离、第一无人飞行器的飞行速度信息以及飞行方向信息、以及第二无人飞行器的飞行速度信息以及飞行方向信息判断第一无人飞行器和第二无人飞行器是否小于碰撞警戒距离(水平碰撞警戒距离以及垂直碰撞警戒距离等)。如判断第一无人飞行器和第二无人飞行器的水平距离是否小于水平碰撞警戒距离、判断第一无人飞行器和第二无人飞行器的垂直距离是否小于垂直碰撞警戒距离等，当然这里的碰撞警戒距离需要根据无人飞行器的飞行速度信息以及飞行方向信息进行设定，如第一无人飞行器的飞行方向朝向第二无人飞行器的位置，则碰撞警戒距离应设置的较大，如第一无人飞行器的飞行方向远离第二无人飞行器的位置，则碰撞警戒距离可设置的较小。

如第一无人飞行器和第二无人飞行器处于碰撞警戒距离内，则第二无人飞行器进行避险操作，即减速操作、高度改变操作以及悬停操作中的至少一个，以避免与第一无人飞行器发生碰撞。如第一无人飞行器和第二无人飞行器未处于碰撞警戒距离内，则第二无人飞行器进行正常飞行操作。

优选的，由于第一无人飞行器和第二无人飞行器已经相互获取的了对方的机器标识符，因此在步骤S104之后，第一无人飞行器可周期性的接收所述第二无人飞行器的探询请求信息，并根据探询请求信息以周期性(如10秒等)的将第一无人飞行器的第一飞行状态信息发送至第二无人飞行器。第一无人飞行器不需要再次将第一机器标识符发送至第二无人飞行器进行识别。这样可周期性的对第一无人飞行器和第二无人飞行器的相对位置关系进行确认。

这样即完成了本优选实施例的无人飞行器的交互方法的无人飞行器的交互过程。

本优选实施例的无人飞行器的交互方法通过将无人飞行器的飞行状态信息进行交互，可有效及时的确定不同无人飞行器之间的相对位置关系，从而可及时进行避险操作；提高了无人飞行器的飞行安全性。

请参照图2，图2为本发明的无人飞行器的交互方法的第二优选实施例的流程图。本优选实施例的无人飞行器的交互方法可使用第二无人飞行器进行实施，该交互方法包括：

步骤S201，第二无人飞行器接收第一无人飞行器的信标信息，其中信标信息包括第一无人飞行器的第一机器标识符；

步骤S202，第二无人飞行器根据信标信息生成探询请求信息，并将探询请求信息发送至第一无人飞行器；其中探询请求信息包括第二无人飞行器的第二机器标识符；

步骤S203，第二无人飞行器接收第一无人飞行器的探询响应信息；其中探询响应信息的由第一无人飞行器根据探询请求信息生成，探询响应信息包括第一无人飞行器的第一飞行状态信息；

步骤S204，第二无人飞行器收集第二无人飞行器的第二无人飞行状态信息，并根据第一飞行状态信息以及第二飞行状态信息，计算第一无人飞行器和第二无人飞行器之间的位置关系，从而进行避险操作。

下面详细说明本优选实施例的无人飞行器的交互方法的各步骤的具体流程。

在步骤S201中，第二无人飞行器通过轮询各个频段的信道，接收第一无人飞行器广播的信标信息，其中该信标信息包括第一无人飞行器的第一机器标识符，如第一无人飞行器的UID(user identifier用户标识符)，以便其他无人飞行器可对第一无人飞行器进行识别以及通信；随后转到步骤S202。

在步骤S202中，第二无人飞行器根据步骤S201获取的信标信息生成探询请求信息，该探询请求信息用于向第一无人飞行器请求第一无人飞行器的飞行状态信息。该探询请求信息包括第二无人飞行器的第二机器标识符，如第二无人飞行器的UID，以便第一无人飞行器对第二无人飞行器进行识别以及通信。第二无人飞行器根据第一机器标识符将探询请求信息发送至第一无人飞行器，并等待第一无人飞行器的探询响应信息。随后转到步骤S203。

在步骤S203中，第一无人飞行器接收到步骤S202的探询请求信息后，根据该探询请求信息，通过第一无人飞行器的各个传感器收集第一无人飞行器的第一飞行状态信息，该第一飞行状态信息包括但不限于第一无人飞行器的位置信息、高度信息、飞行速度信息以及飞行方向信息中的至少一个。随后第一无人飞行器根据该第一飞行状态信息生成相应的探询响应信息。

随后第一无人飞行器根据第二机器标识符将获取的探询响应信息发送至第二无人飞行器，第二无人飞行器接收第一无人飞行器的探询响应信息。随后转到步骤S204。

在步骤S204中，第二无人飞行器获取该探询响应信息后，提取其中的第一飞行状态信息；随后第二无人飞行器收集自身的第二飞行状态信息，即第二无人飞行器的位置信息、高度信息、飞行速度信息以及飞行方向信息中的至少一个，从而计算第一无人飞行器和第二无人飞行器之间的位置关系，该位置关系包括但不限于第一无人飞行器和第二无人飞行器的水平距离以及垂直距离。

这样第二无人飞行器可根据上述水平距离、垂直距离、第一无人飞行器的飞行速度信息以及飞行方向信息、以及第二无人飞行器的飞行速度信息以及飞行方向信息判断第一无人飞行器和第二无人飞行器是否小于碰撞警戒距离(水平碰撞警戒距离以及垂直碰撞警戒距离等)。如判断第一无人飞行器和第二无人飞行器的水平距离是否小于水平碰撞警戒距离、判断第一无人飞行器和第二无人飞行器的垂直距离是否小于垂直碰撞警戒距离等，当然这里的碰撞警戒距离需要根据无人飞行器的飞行速度信息以及飞行方向信息进行设定，如第一无人飞行器的飞行方向朝向第二无人飞行器的位置，则碰撞警戒距离应设置的较大，如第一无人飞行器的飞行方向远离第二无人飞行器的位置，则碰撞警戒距离可设置的较小。

如第一无人飞行器和第二无人飞行器处于碰撞警戒距离内，则第二无人飞行器进行避险操作，即减速操作、高度改变操作以及悬停操作中的至少一个，以避免与第一无人飞行器发生碰撞。如第一无人飞行器和第二无人飞行器未处于碰撞警戒距离内，则第二无人飞行器进行正常飞行操作。

这样即完成了本优选实施例的无人飞行器的交互方法的无人飞行器的交互过程。

下面详细说明如何根据第一无人飞行器的位置信息以及高度信息、以及第二无人飞行器的位置信息以及高度信息，获取第一无人飞行器和第二无人飞行器的水平距离以及垂直距离。

这里假设地球是一个完美球体，并设定地球的半径为R，如第一无人飞行器的经纬度为(Lon1,Lat1)，第二无人飞行器的经纬度为(Lon2,Lat2)。

按照0度经线的基准，东经取经度的正值，西经取经度的负值，北纬取纬度的负值，南纬取纬度的正值，将上述(Lon1,Lat1)和(Lon2,Lat2)进行转换，得到转换后的第一无人飞行器的经纬度(MLon1,MLat1)和第二无人飞行器的经纬度(MLon2,MLat2)。

这时第一无人飞行器和第二无人飞行器之间的水平距离D1为：

C1＝sin(MLat1)*sin(MLat2)*cos(MLon1-MLon2)+cos(MLat1)*cos(MLat2)；

D1＝R*arccos(C)*π/180；

其中水平距离D1的单位和地球半径R的单位相同，如都以千米为单位。

如在南半球的澳洲进行上述水平距离的计算，则可不需要对第一无人飞行器和第二无人飞行器的纬度进行转换。这时第一无人飞行器和第二无人飞行器之间的水平距离D2为：

C2＝sin(Lat1)*sin(Lat2)+cos(Lat1)*cos(Lat2)*cos(MLon1-MLon2)

D2＝R*Arccos(C)*π/180。

第一无人飞行器和第二无人飞行器的垂直距离H为：

H＝|H1-H2|；

其中H1为第一无人飞行器的高度，H2为第二无人飞行器的高度。

本优选实施例的无人飞行器的交互方法同样通过将无人飞行器的飞行状态信息进行交互，可有效及时的确定不同无人飞行器之间的相对位置关系，从而可及时进行避险操作；提高了无人飞行器的飞行安全性。

请参照图3，图3为本发明的无人飞行器的交互方法的第三优选实施例的流程图。本优选实施例的无人飞行器的交互方法可使用第一无人飞行器和第二无人飞行器进行实施，该交互方法包括：

步骤S301，第一无人飞行器按设定时间间隔，向周围进行信标信息的广播，其中信标信息包括第一无人飞行器的第一机器标识符；

步骤S302，第二无人飞行器根据信标信息生成探询请求信息，并将探询请求信息发送至第一无人飞行器；其中探询请求信息包括第二无人飞行器的第二机器标识符；

步骤S303，第一无人飞行器根据探询请求信息，收集第一无人飞行器的第一飞行状态信息，并根据第一飞行状态信息生成探询响应信息；

步骤S304，第一无人飞行器将探询相应信息发送至第二无人飞行器；

步骤S305，第二无人飞行器收集第二无人飞行器的第二飞行状态信息，并根据第一飞行状态信息和第二飞行状态信息，计算第一无人飞行器和第二无人飞行器之间的位置关系，从而进行避险操作。

下面详细说明本优选实施例的无人飞行器的交互方法的各步骤的具体流程。

在步骤S301中，第一无人飞行器按设定时间间隔，向周围(无遮挡环境下，通信距离可达500米-1000米)进行信标信息的广播，其中该信标信息包括第一无人飞行器的第一机器标识符，如第一无人飞行器的UID(user identifier用户标识符)，以便其他无人飞行器可对第一无人飞行器进行识别以及通信；随后转到步骤S302。

在步骤S302中，第二无人飞行器通过轮询各个频段的信道，接收第一无人飞行器广播的信标信息，并根据该信标信息生成探询请求信息，该探询请求信息用于向第一无人飞行器请求第一无人飞行器的飞行状态信息。该探询请求信息包括第二无人飞行器的第二机器标识符，如第二无人飞行器的UID，以便第一无人飞行器对第二无人飞行器进行识别以及通信。第二无人飞行器根据第一机器标识符将探询请求信息发送至第一无人飞行器，并等待第一无人飞行器的探询响应信息。随后转到步骤S303。

在步骤S303中，第一无人飞行器接收第二无人飞行器的探询请求信息，并根据该探询请求信息，通过第一无人飞行器的各个传感器收集第一无人飞行器的第一飞行状态信息，该第一飞行状态信息包括但不限于第一无人飞行器的位置信息、高度信息、飞行速度信息以及飞行方向信息中的至少一个。随后第一无人飞行器根据该第一飞行状态信息生成相应的探询响应信息。随后转到步骤S304。

在步骤S304中，第一无人飞行器根据第二机器标识符将步骤S103获取的探询响应信息发送至第二无人飞行器。随后转到步骤S305。

在步骤S305中，第二无人飞行器获取该探询响应信息后，提取其中的第一飞行状态信息；随后第二无人飞行器收集自身的第二飞行状态信息，即第二无人飞行器的位置信息、高度信息、飞行速度信息以及飞行方向信息中的至少一个，从而计算第一无人飞行器和第二无人飞行器之间的位置关系，该位置关系包括但不限于第一无人飞行器和第二无人飞行器的水平距离以及垂直距离。

这样第二无人飞行器可根据上述水平距离、垂直距离、第一无人飞行器的飞行速度信息以及飞行方向信息、以及第二无人飞行器的飞行速度信息以及飞行方向信息判断第一无人飞行器和第二无人飞行器是否小于碰撞警戒距离(水平碰撞警戒距离以及垂直碰撞警戒距离等)。如判断第一无人飞行器和第二无人飞行器的水平距离是否小于水平碰撞警戒距离、判断第一无人飞行器和第二无人飞行器的垂直距离是否小于垂直碰撞警戒距离等，当然这里的碰撞警戒距离需要根据无人飞行器的飞行速度信息以及飞行方向信息进行设定，如第一无人飞行器的飞行方向朝向第二无人飞行器的位置，则碰撞警戒距离应设置的较大，如第一无人飞行器的飞行方向远离第二无人飞行器的位置，则碰撞警戒距离可设置的较小。

如第一无人飞行器和第二无人飞行器处于碰撞警戒距离内，则第二无人飞行器进行避险操作，即减速操作、高度改变操作以及悬停操作中的至少一个，以避免与第一无人飞行器发生碰撞。如第一无人飞行器和第二无人飞行器未处于碰撞警戒距离内，则第二无人飞行器进行正常飞行操作。

这样即完成了本优选实施例的无人飞行器的交互方法的无人飞行器的交互过程。

本优选实施例的无人飞行器的交互方法同样通过将无人飞行器的飞行状态信息进行交互，可有效及时的确定不同无人飞行器之间的相对位置关系，从而可及时进行避险操作；提高了无人飞行器的飞行安全性。

本发明还提供一种无人飞行器的交互系统40，其包括设置在第一无人飞行器上的第一交互装置41以及设置在第二无人飞行器上的第二交互装置42，请参照图4，图4为本发明的无人飞行器的交互系统的优选实施例的结构示意图。本优选实施例的无人飞行器的交互系统可使用上述的无人飞行器的交互方法的第三优选实施例进行实施。

该第一交互装置41包括广播模块411、请求信息接收模块412、响应信息生成模块413以及响应信息发送模块414。广播模块411用于按设定时间间隔，向周围进行信标信息的广播，其中信标信息包括第一无人飞行器的第一机器标识符。请求信息接收模块412用于接收第二无人飞行器的探询请求信息，其中探询请求信息由第二无人飞行器根据信标信息生成；探询请求信息包括第二无人飞行器的第二机器标识符。响应信息生成模块413用于根据探询请求信息，收集第一无人飞行器的第一飞行状态信息，并根据第一飞行状态信息生成探询响应信息。响应信息发送模块414用于将探询响应信息发送至第二无人飞行器，以便第二无人飞行器计算第一无人飞行器和第二无人飞行器之间的位置关系，从而进行避险操作。

第二交互装置42包括信标信息接收模块421、请求信息发送模块422、响应信息接收模块423以及计算模块424。信标信息接收模块421用于接收第一无人飞行器的信标信息，其中信标信息包括所述第一无人飞行器的第一机器标识符。请求信息发送模块422用于根据信标信息生成探询请求信息，并将探询请求信息发送至第一无人飞行器；其中探询请求信息包括第二无人飞行器的第二机器标识符。响应信息接收模块423用于接收第一无人飞行器的探询响应信息；其中探询响应信息由第一无人飞行器根据探询请求信息生成，探询响应信息包括第一无人飞行器的第一飞行状态信息。计算模块424用于收集第二无人飞行器的第二飞行状态信息，并根据第一飞行状态信息和第二飞行状态信息，计算第一无人飞行器和第二无人飞行器之间的位置关系，从而进行避险操作。

本优选实施例的无人飞行器的交互系统40使用时，首先第一交互装置41的广播模块411按设定时间间隔，向周围(无遮挡环境下，通信距离可达500米-1000米)进行信标信息的广播，其中该信标信息包括第一无人飞行器的第一机器标识符，如第一无人飞行器的UID(user identifier用户标识符)，以便其他无人飞行器可对第一无人飞行器进行识别以及通信。

随后第二交互装置42的信标信息接收模块421通过轮询各个频段的信道，接收第一无人飞行器广播的信标信息，并根据该信标信息生成探询请求信息，该探询请求信息用于向第一无人飞行器请求第一无人飞行器的飞行状态信息。该探询请求信息包括第二无人飞行器的第二机器标识符，如第二无人飞行器的UID，以便第一无人飞行器对第二无人飞行器进行识别以及通信。第二交互装置42的请求信息发送模块422根据第一机器标识符将探询请求信息发送至第一无人飞行器，并等待第一无人飞行器的探询响应信息。

然后第一交互装置41的请求信息接收模块412接收第二无人飞行器的探询请求信息，并根据该探询请求信息，通过第一无人飞行器的各个传感器收集第一无人飞行器的第一飞行状态信息，该第一飞行状态信息包括但不限于第一无人飞行器的位置信息、高度信息、飞行速度信息以及飞行方向信息中的至少一个。随后第一交互装置41的响应信息生成模块413根据该第一飞行状态信息生成相应的探询响应信息。

随后第一交互装置41的响应信息发送模块414根据第二机器标识符将响应信息生成模块413获取的探询响应信息发送至第二无人飞行器。然后第二交互装置42的响应信息接收模块423获取该探询响应信息后，提取其中的第一飞行状态信息；随后第二无人飞行器42的计算模块424收集自身的第二飞行状态信息，即第二无人飞行器的位置信息、高度信息、飞行速度信息以及飞行方向信息中的至少一个，从而计算第一无人飞行器和第二无人飞行器之间的位置关系，该位置关系包括但不限于第一无人飞行器和第二无人飞行器的水平距离以及垂直距离。

这样计算模块424可根据上述水平距离、垂直距离、第一无人飞行器的飞行速度信息以及飞行方向信息、以及第二无人飞行器的飞行速度信息以及飞行方向信息判断第一无人飞行器和第二无人飞行器是否小于碰撞警戒距离(水平碰撞警戒距离以及垂直碰撞警戒距离等)。如判断第一无人飞行器和第二无人飞行器的水平距离是否小于水平碰撞警戒距离、判断第一无人飞行器和第二无人飞行器的垂直距离是否小于垂直碰撞警戒距离等，当然这里的碰撞警戒距离需要根据无人飞行器的飞行速度信息以及飞行方向信息进行设定，如第一无人飞行器的飞行方向朝向第二无人飞行器的位置，则碰撞警戒距离应设置的较大，如第一无人飞行器的飞行方向远离第二无人飞行器的位置，则碰撞警戒距离可设置的较小。

如第一无人飞行器和第二无人飞行器处于碰撞警戒距离内，则第二无人飞行器进行避险操作，即减速操作、高度改变操作以及悬停操作中的至少一个，以避免与第一无人飞行器发生碰撞。如第一无人飞行器和第二无人飞行器未处于碰撞警戒距离内，则第二无人飞行器进行正常飞行操作。

这样即完成了本优选实施例的无人飞行器的交互系统40的无人飞行器的交互过程。

本优选实施例的无人飞行器的第一交互装置、第二交互装置以及交互系统通过将无人飞行器的飞行状态信息进行交互，可有效及时的确定不同无人飞行器之间的相对位置关系，从而可及时进行避险操作；提高了无人飞行器的飞行安全性。

下面通过一具体实施例说明本发明的无人飞行器的交互方法、交互装置及交互系统的具体工作原理。其中第一交互装置设置在第一无人飞行器51上，第二交互装置设置在第二无人飞行器52上。

第一无人飞行器51包括2.4GHz或5.8GHz无线通信模块、用于检测第一无人飞行器51的位置信息的GPS模块、用于检测第一无人飞行器51的高度信息的高度计、用于检测第一无人飞行器51的飞行速度信息的速度计以及用于检测第一无人飞行器51的飞行方向信息的陀螺仪。

第二无人飞行器52包括2.4GHz或5.8GHz无线通信模块、用于检测第二无人飞行器52的位置信息的GPS模块、用于检测第二无人飞行器52的高度信息的高度计、用于检测第二无人飞行器52的飞行速度信息的速度计、用于检测第二无人飞行器52的飞行方向信息的陀螺仪、用于计算与其他无人飞行器的水平距离和垂直距离的距离计算模块以及用于进行避险操作的避险模块。

请参照图5，图5为本发明的无人飞行器的交互方法、交互装置及交互系统的具体实施例的使用时序图。其包括流程：

1、第一无人飞行器51的2.4GHz无线通信单元，周期性的向周围进行信标信息的广播，信标信息包括第一无人飞行器51的第一机器标识符。

2、第二无人飞行器52的2.4GHz无线通信模块在接近第一无人飞行器51时，轮询扫描2.4GHz频段各信道，接收到第一无人飞行器51的信标信息。

3、第二无人飞行器52的2.4GHz无线通信模块将发射信道调整到接收到信标信息的广播信道上，并根据第一机器标识符将探询请求信息发送至第一无人飞行器51，该探询请求信息包括所述第二无人飞行器52的第二机器标识符。同时启动定时器等待第一无人飞行器51的探询响应信息，定时器可设置等待响应周期为10ms左右。

4、第一无人飞行器51接收到探询请求信息后，通过第一无人飞行器51的GPS模块、高度计、速度计以及陀螺仪收集第一无人飞行器51的第一飞行状态信息，并根据第一飞行状态信息生成探询响应信息。随后根据第二机器标识符通过2.4GHz无线通信模块发送至第二无人飞行器52。

5、第二无人飞行器52接收到探询响应信息后，获取第一无人飞行器51的第一飞行状态信息，同时通过第二无人飞行器52的GPS模块、高度计、速度计以及陀螺仪收集第二无人飞行器52的第二飞行状态信息。

随后第二无人飞行器52的距离计算模块根据第一飞行状态信息以及第二飞行状态信息，计算第一无人飞行器51和第二无人飞行器52之间的水平距离以及垂直距离。

最后第二无人飞行器52的避险模块根据第一无人飞行器51的飞行速度信息以及飞行方向信息、以及第二无人飞行器52的飞行速度信息以及飞行方向信息，判断第一无人飞行器51和第二无人飞行器52是否小于碰撞警戒距离。如第一无人飞行器51和第二无人飞行器52处于碰撞警戒距离内，则避险模块进行避险操作，即减速操作、高度改变操作以及悬停操作中的至少一个，以避免与第一无人飞行器发生碰撞。如第一无人飞行器51和第二无人飞行器52未处于碰撞警戒距离内，则第二无人飞行器52进行正常飞行操作。

优选的，在第二无人飞行器52接收到第一无人飞行器51的探询响应信息后，第二无人飞行器52会以一定的周期，向第一无人飞行器51发送探询请求信息，而无需再次接收第一无人飞行器51的信标信息来触发探询请求信息的发送。

这样即完成了本具体实施例的无人飞行器的交互方法、交互装置及交互系统的无人飞行器的交互过程。

本发明的无人飞行器的交互方法、交互装置及交互系统通过将无人飞行器的飞行状态信息进行交互，可有效及时的确定不同无人飞行器之间的相对位置关系，从而可及时进行避险操作；提高了无人飞行器的飞行安全性；解决了现有的无人飞行器的飞行安全性较差的技术问题。

如本申请所使用的术语“组件”、“模块”、“系统”、“接口”、“进程”等等一般地旨在指计算机相关实体：硬件、硬件和软件的组合、软件或执行中的软件。例如，组件可以是但不限于是运行在处理器上的进程、处理器、对象、可执行应用、执行的线程、程序和/或计算机。通过图示，运行在控制器上的应用和该控制器二者都可以是组件。一个或多个组件可以有在于执行的进程和/或线程内，并且组件可以位于一个计算机上和/或分布在两个或更多计算机之间。

本文提供了实施例的各种操作。在一个实施例中，所述的一个或多个操作可以构成一个或多个计算机可读介质上存储的计算机可读指令，其在被电子设备执行时将使得计算设备执行所述操作。描述一些或所有操作的顺序不应当被解释为暗示这些操作必需是顺序相关的。本领域技术人员将理解具有本说明书的益处的可替代的排序。而且，应当理解，不是所有操作必需在本文所提供的每个实施例中存在。

而且，本文所使用的词语“优选的”意指用作实例、示例或例证。奉文描述为“优选的”任意方面或设计不必被解释为比其他方面或设计更有利。相反，词语“优选的”的使用旨在以具体方式提出概念。如本申请中所使用的术语“或”旨在意指包含的“或”而非排除的“或”。即，除非另外指定或从上下文中清楚，“X使用A或B”意指自然包括排列的任意一个。即，如果X使用A；X使用B；或X使用A和B二者，则“X使用A或B”在前述任一示例中得到满足。

而且，尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本公开，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本公开包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件(例如元件、资源等)执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本公开的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。此外，尽管本公开的特定特征已经相对于若干实现方式中的仅一个被公开，但是这种特征可以与如可以对给定或特定应用而言是期望和有利的其他实现方式的一个或多个其他特征组合。而且，就术语“包括”、“具有”、“含有”或其变形被用在具体实施方式或权利要求中而言，这样的术语旨在以与术语“包含”相似的方式包括。

本发明实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。上述的各装置或系统，可以执行相应方法实施例中的方法。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种无人飞行器的交互方法，用于第一无人飞行器和第二无人飞行器之间的信息交互，其特征在于，所述交互方法包括：

所述第一无人飞行器按设定时间间隔，向周围进行信标信息的广播，其中所述信标信息包括所述第一无人飞行器的第一机器标识符；

所述第一无人飞行器接收所述第二无人飞行器的探询请求信息，其中所述探询请求信息由所述第二无人飞行器根据所述信标信息生成；所述探询请求信息包括所述第二无人飞行器的第二机器标识符；

所述第一无人飞行器根据所述探询请求信息，收集所述第一无人飞行器的第一飞行状态信息，并根据所述第一飞行状态信息生成探询响应信息；以及

所述第一无人飞行器将所述探询响应信息发送至所述第二无人飞行器，以便所述第二无人飞行器计算所述第一无人飞行器和所述第二无人飞行器之间的位置关系，从而进行避险操作。

2.根据权利要求1所述的无人飞行器的交互方法，其特征在于，所述第一飞行状态信息包括但不限于所述第一无人飞行器的位置信息、高度信息、飞行速度信息以及飞行方向信息中至少一个。

3.根据权利要求1所述的无人飞行器的交互方法，其特征在于，所述避险操作包括但不限于减速操作、高度改变操作以及悬停操作中至少一个。

4.根据权利要求1所述的无人飞行器的交互方法，其特征在于，所述第一无人飞行器将所述探询响应信息发送至所述第二无人飞行器的步骤之后还包括：

所述第一无人飞行器周期性的接收所述第二无人飞行器的探询请求信息，并根据所述探询请求信息，周期性的将所述第一无人飞行器的第一飞行状态信息发送至所述第二无人飞行器。

5.一种无人飞行器的交互方法，用于第一无人飞行器和第二无人飞行器之间的信息交互，其特征在于，所述交互方法包括：

所述第二无人飞行器接收所述第一无人飞行器的信标信息，其中所述信标信息包括所述第一无人飞行器的第一机器标识符；

所述第二无人飞行器根据所述信标信息生成探询请求信息，并将所述探询请求信息发送至所述第一无人飞行器；其中所述探询请求信息包括所述第二无人飞行器的第二机器标识符；

所述第二无人飞行器接收所述第一无人飞行器的探询响应信息；其中所述探询响应信息由所述第一无人飞行器根据所述探询请求信息生成，所述探询响应信息包括所述第一无人飞行器的第一飞行状态信息；以及

所述第二无人飞行器收集所述第二无人飞行器的第二飞行状态信息，并根据所述第一飞行状态信息和所述第二飞行状态信息，计算所述第一无人飞行器和所述第二无人飞行器之间的位置关系，从而进行避险操作。

6.根据权利要求5所述的无人飞行器的交互方法，其特征在于，所述第二飞行状态信息包括但不限于所述第二无人飞行器的位置信息、高度信息、飞行速度信息以及飞行方向信息中至少一个。

7.一种无人飞行器的交互装置，设置在第一无人飞行器上，用于所述第一无人飞行器和第二无人飞行器之间的信息交互，其特征在于，所述交互装置包括：

广播模块，用于按设定时间间隔，向周围进行信标信息的广播，其中所述信标信息包括所述第一无人飞行器的第一机器标识符；

请求信息接收模块，用于接收所述第二无人飞行器的探询请求信息，其中所述探询请求信息由所述第二无人飞行器根据所述信标信息生成；所述探询请求信息包括所述第二无人飞行器的第二机器标识符；

响应信息生成模块，用于根据所述探询请求信息，收集所述第一无人飞行器的第一飞行状态信息，并根据所述第一飞行状态信息生成探询响应信息；以及

响应信息发送模块，用于将所述探询响应信息发送至所述第二无人飞行器，以便所述第二无人飞行器计算所述第一无人飞行器和所述第二无人飞行器之间的位置关系，从而进行避险操作。

8.根据权利要求7所述的无人飞行器的交互装置，其特征在于，所述第一飞行状态信息包括但不限于所述第一无人飞行器的位置信息、高度信息、飞行速度信息以及飞行方向信息中至少一个。

9.一种无人飞行器的交互装置，设置在第二无人飞行器上，用于第一无人飞行器和所述第二无人飞行器之间的信息交互，其特征在于，所述交互装置包括：

信标信息接收模块，用于接收所述第一无人飞行器的信标信息，其中所述信标信息包括所述第一无人飞行器的第一机器标识符；

请求信息发送模块，用于根据所述信标信息生成探询请求信息，并将所述探询请求信息发送至所述第一无人飞行器；其中所述探询请求信息包括所述第二无人飞行器的第二机器标识符；

响应信息接收模块，用于接收所述第一无人飞行器的探询响应信息；其中所述探询响应信息由所述第一无人飞行器根据所述探询请求信息生成，所述探询响应信息包括所述第一无人飞行器的第一飞行状态信息；以及

计算模块，用于收集所述第二无人飞行器的第二飞行状态信息，并根据所述第一飞行状态信息和所述第二飞行状态信息，计算所述第一无人飞行器和所述第二无人飞行器之间的位置关系，从而进行避险操作。

10.一种包括权利要求7中的无人飞行器的交互装置和权利要求9中的无人飞行器的交互装置的无人飞行器的交互系统。