CN107608391A - 一种无人机实时自动规划航线系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机实时自动规划航线系统及其方法，涉及无人机航线规划技术领域，包括无人机、地面站和至少1个移动终端，所述无人机和移动终端均与地面站无线通讯连接，所述地面站中设有自动航线规划模块，所述自动航线规划模块可以获取移动终端的实时数据，且与无人机的飞行控制模块无线通讯连接，所述无人机的飞行控制模块控制无人机的飞行动作和发送命令给搭载设备，此发明可减少人工规划航线，特别是针对移动群体目标执行任务更高效、更安全。

Description

一种无人机实时自动规划航线系统及其方法

技术领域

本发明涉及无人机航线规划技术领域，特别涉及一种无人机实时自动规划航线系统及其方法。

背景技术

随着多旋翼式无人机的普及，越来越多的人开始了解和使用多旋翼式无人机。当前，已有人提出了进一步简化无人机的操作，不需要用户再去通过专门的遥控器或者手柄，来发出复杂的前进、后退、上升、下降、转向等指令，通过该指令来一步步的指导无人机飞行，并最终达到目的地，当前各大无人机配合地面站都有简单的航线航点规划功能，基本满足消费机无人机的需求，但对于工业级无人机，但现有的航线规划方法为：

1、在飞行任务前做好航线规划，当目标为动态目标时，无法实时更新

飞行航线；

2、操作需要人工参与，操作复杂，效率低；

3、无最优航线。

针对以上问题，现有技术中公开号为CN 105388909 A的发明专利公开了一种航线规划方法及设备，在该方法中第一无人机的航线将根据无人机的航行高度以及使用高度来对应的分配，这样可以通过高度来区分出无人机的航行路线，从而避免多个无人机产生航线冲突，并且通过高度来限定无人航线，可以使得多个无人机使用同一航线，也就是两个无人机可以航行在同一航线的不同高度上，此发明，虽然这样可以提升航线的使用效率，但是无法实时更新飞行航线。

又如公开号为CN106970637A的发明专利公开了一种航线规划方法及装置，涉及无人机领域。航线规划方法包括:根据用户的选取操作导入无人机的第一参数数据和数据采集设备的第二参数数据:获取设定的作业范围；根据第一参数数据、第二参数数据以及作业范围生成执飞航线；将执飞航线写入无人机对应的飞控，以使飞控控制无人机按照执飞航线飞行。此发明提供的航线规划方法及装置，虽然可以简化航线规划过程，但是需要人工参与，操作复杂，效率低。

又如公开号为CN 104965522 A的发明专利，提供了一种基于GPS的多旋翼无人机自动跟踪系统，包括多旋翼飞行控制器和分别与该控制器连接的GPS定位模块、无线传输模块，多旋翼飞行控制器的输出端与多旋翼无人机输入端连接，无线传输模块还与GPS信标模块相连接。但是此发明存在的缺陷是，为单一目标跟踪，移动终端与无人机直接连接，跟踪目标单一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无人机实时自动规划航线系统及其方法，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种无人机实时自动规划航线系统，包括无人机、地面站和至少1个移动终端，所述无人机和移动终端均与地面站无线通讯连接，所述地面站中设有自动航线规划模块，所述自动航线规划模块可以获取移动终端的实时数据，且与无人机的飞行控制模块无线通讯连接，所述无人机的飞行控制模块控制无人机的飞行动作和发送命令给搭载设备。

优选的，所述移动终端带有定位模块，且有唯一的编码，与地面站无线通讯连接。

优选的，所述地面站带有三维空间地图，地面站的自动航线规划模块，根据移动终端数量、分布位置、密度，以及地面站辅助参数设置，自动生成多个航线方案。

优选的，所述搭载设备与无人机的飞行控制模块，通过统一数据命令接口连接。

优选的，所述无人机的飞行控制模块中包括GPS模块、气压计模块、磁罗盘模块、陀螺仪模块以及加速计模块。

一种无人机实时自动规划航线系统的方法，包括以下步骤：

(1)地面站规划航线区域，地面站实时获取该区域内的所有移动终端的位置信息或在地面站输入移动终端编码进行连接通讯，地面站实时移动终端的位置信息；

(2)地面站中的自动航线规划模块，获取移动终端的实时数据，并进

行数据处理，自动生成多个航线方案，根据当前任务选择最优航线，

并实时将航线数据及命令发送给无人机的飞行控制模块；

(3)无人机的飞行控制模块接收到航线数据及命令后，转化成动作及任务命令执行。

采用以上技术方案的有益效果是：本发明用于追踪移动目标，目标可为单一移动目标、也可为移动群体目标；根据移动终端位置数据及地面站设置的参数，自动生成的航线执行任务，可减少人工规划航线，特别是针对移动群体目标执行任务更高效、更安全。

附图说明

图1是本发明的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

图1出示本发明的具体实施方式：一种无人机实时自动规划航线系统，包括无人机、地面站和至少1个移动终端，所述无人机和移动终端均与地面站无线通讯连接，所述地面站中设有自动航线规划模块，所述自动航线规划模块可以获取移动终端的实时数据，且与无人机的飞行控制模块无线通讯连接，所述无人机的飞行控制模块控制无人机的飞行动作和发送命令给搭载设备。

本实施例中，所述移动终端带有定位模块，且有唯一的编码，与地面站无线通讯连接。

本实施例中，所述地面站带有三维空间地图，地面站的自动航线规划模块，根据移动终端数量、分布位置、密度，以及地面站辅助参数设置，自动生成多个航线方案。

本实施例中，所述搭载设备与无人机的飞行控制模块，通过统一数据命令接口连接。

本实施例中，所述无人机的飞行控制模块中包括GPS模块、气压计模块、磁罗盘模块、陀螺仪模块以及加速计模块。

一种无人机实时自动规划航线系统的方法，包括以下步骤：

(1)地面站规划航线区域，地面站实时获取该区域内的所有移动终端的位置信息或在地面站输入移动终端编码进行连接通讯，地面站实时移动终端的位置信息；

(2)地面站中的自动航线规划模块，获取移动终端的实时数据，并进

行数据处理，自动生成多个航线方案，根据当前任务选择最优航线，

并实时将航线数据及命令发送给无人机的飞行控制模块；

(3)无人机的飞行控制模块接收到航线数据及命令后，转化成动作及任务命令执行。

基于上述，场景一：

1、地面站规划航线区域，地面站实时获取该区域内的所有移动终端的位置信息，地面站实时获取该区域内的所有移动终端的位置信息；

2、地面站中的自动航线规划模块，获取移动终端的实时数据，并进行数据处理，自动生成多个航线方案，并实时将航线数据及命令发送给无人机的飞行控制模块；

3、无人机的飞行控制模块接收到航线数据及命令后，转化成动作及任务命令执行。

场景二：

1、在地面站输入移动终端编码，地面站实时获取该区域内的所有移动终端的位置信息，地面站实时获取该区域内的所有移动终端的位置信息；

2、地面站中的自动航线规划模块，获取移动终端的实时数据，并进行数据处理，自动生成多个航线方案，并实时将航线数据及命令发送给无人机的飞行控制模块；

3、无人机的飞行控制模块接收到航线数据及命令后，转化成动作及任务命令执行。

本发明用于追踪移动目标，目标可为单一移动目标、也可为移动群体目标；根据移动终端位置数据及地面站设置的参数，自动生成的航线执行任务，可减少人工规划航线，特别是针对移动群体目标执行任务更高效、更安全。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种无人机实时自动规划航线系统，其特征在于：包括无人机、地面站和至少1个移动终端，所述无人机和移动终端均与地面站无线通讯连接，所述地面站中设有自动航线规划模块，所述自动航线规划模块可以获取移动终端的实时数据，且与无人机的飞行控制模块无线通讯连接，所述无人机的飞行控制模块控制无人机的飞行动作和发送命令给搭载设备。

2.根据权利要求1所述的无人机实时自动规划航线系统，其特征在于：所述移动终端带有定位模块，且有唯一的编码，与地面站无线通讯连接。

3.根据权利要求1所述的无人机实时自动规划航线系统，其特征在于：所述地面站带有三维空间地图，地面站的自动航线规划模块，根据移动终端数量、分布位置、密度，以及地面站辅助参数设置，自动生成多个航线方案。

4.根据权利要求1所述的无人机实时自动规划航线系统，其特征在于：所述搭载设备与无人机的飞行控制模块，通过统一数据命令接口连接。

5.根据权利要求1所述的无人机实时自动规划航线系统，其特征在于：所述无人机的飞行控制模块中包括GPS模块、气压计模块、磁罗盘模块、陀螺仪模块以及加速计模块。

6.一种如权利要求1所述的无人机实时自动规划航线系统的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)地面站规划航线区域，地面站实时获取该区域内的所有移动终端的位置信息或在地面站输入移动终端编码进行连接通讯，地面站实时移动终端的位置信息；

(2)地面站中的自动航线规划模块，获取移动终端的实时数据，并进行数据处理，自动生成多个航线方案，根据当前任务选择最优航线，并实时将航线数据及命令发送给无人机的飞行控制模块；

(3)无人机的飞行控制模块接收到航线数据及命令后，转化成动作及任务命令执行。