CN109739255A - 无人机的航行轨迹规划方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无人机的航行轨迹规划方法、装置及系统，该方法包括：根据航行任务，确定无人机的预估航迹和预计飞行时间；根据无人机获取的外部环境信息，生成所述无人机的动态安全飞行保护区；根据所述动态安全飞行保护区进行飞行冲突检测；若存在飞行冲突，则根据所述飞行冲突的类型选择对应的避撞策略；并根据所述避撞策略，解除所述飞行冲突；根据解除飞行冲突所耗费的时间和所述预计飞行时间，重新规划无人机的航迹。本发明可以更加准确、可靠的解除飞行冲突，提高无人机航行的安全性，还可以通过弥补飞行过程中由于多因素导致的时间损失，以提高无人机航行的时效性。

Description

无人机的航行轨迹规划方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及无人机设备技术领域，尤其涉及一种无人机的航行轨迹规划方法、装置及系统。

背景技术

无人机全称“无人驾驶飞行器”(Unmanned Aerial Vehicle)英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，是信息时代高科技含量的产物，随着无人机研发技术逐步成熟，制造成本大幅降低，无人机已在各个领域得到了广泛的应用。

目前无人机航行多采用隔离运行方式，通过划设固定空域、限制无人机的飞行范围来使无人机航行，且无人机与操作人员分离，对周围环境的感知主要依赖于智能传感设备。

然而，随着无人机对空域资源应用需求的持续增长，无人机在感知与规避能力的不足将对空域运行带来巨大的安全隐患。另外无人机在飞行过程中受天气、流控、冲突等因素干扰，往往导致无人机的飞行时间延长。

发明内容

本发明提供一种无人机的航行轨迹规划方法、装置及系统，以实现更加准确、可靠的飞行冲突解脱，提高无人机航行的安全性，还可以通过弥补飞行过程中由于多因素导致的时间损失，以提高无人机航行的时效性。

第一方面，本发明实施例提供的一种无人机的航行轨迹规划方法，包括：

根据航行任务，确定无人机的预估航迹和预计飞行时间；

根据无人机获取的外部环境信息，生成所述无人机的动态安全飞行保护区；

根据所述动态安全飞行保护区进行飞行冲突检测；

若存在飞行冲突，则根据所述飞行冲突的类型选择对应的避撞策略；并根据所述避撞策略，解除所述飞行冲突；

根据解除飞行冲突所耗费的时间和所述预计飞行时间，重新规划无人机的航迹。

在一种可选的设计中，所述根据航行任务，确定无人机的预估航迹和预计飞行时间，包括：

根据所述航行任务的起点、终点，确定无人机的预估航迹和预计飞行时间；

按照预设的时间间隔，将所述预计飞行时间划分为N个飞行时隙；N为大于1的自然数；

确定每个飞行时隙的计划飞行航程和计划飞行时间。

在一种可选的设计中，所述根据无人机获取的外部环境信息，生成所述无人机的动态安全飞行保护区，包括：

获取在所述无人机预设范围内的飞行障碍物的飞行速度和方位；

根据所述无人机的实时航速、指令发布时间及信息传输延迟时间，生成所述无人机的动态安全飞行保护区。

在一种可选的设计中，所述根据所述动态安全飞行保护区进行飞行冲突检测，包括：

判断在预设的未来飞行时长内，所述无人机的动态安全飞行保护区是否与所述飞行障碍物的保护区存在交叠；若存在交叠，则确定存在飞行冲突。

在一种可选的设计中，根据所述飞行冲突的类型选择对应的避撞策略；并根据所述避撞策略，解除所述飞行冲突，包括：

若所述飞行冲突为单机冲突，则采取调向和/或调速策略调整所述无人机的航迹；

若所述飞行冲突为多机冲突，则按照飞行冲突等级顺序，依次对所述飞行冲突采用调向和/或调速策略调整所述无人机的航迹。

在一种可选的设计中，根据解除飞行冲突所耗费的时间和所述预计飞行时间，重新规划无人机的航迹，包括：

根据解除飞行冲突所耗费的时间和所述预计飞行时间，确定剩余飞行时隙的补偿时间；

根据剩余飞行时隙的补偿时间，确定剩余飞行时隙内的计划飞行航程和计划飞行时间；

根据剩余飞行时隙内的计划飞行航程和计划飞行时间，重新规划无人机的航迹。

在一种可选的设计中，在根据无人机获取的外部环境信息，生成所述无人机的动态安全飞行保护区之后，所述方法还包括：

若不存在飞行冲突，则所述无人机按照预估航迹和预计飞行时间执行航行任务。

第二方面，本发明实施例提供的一种无人机的航行轨迹规划装置，包括：

预估模块，用于根据航行任务，确定无人机的预估航迹和预计飞行时间；

生成模块，用于根据无人机获取的外部环境信息，生成所述无人机的动态安全飞行保护区；

检测模块，用于根据所述动态安全飞行保护区进行飞行冲突检测；

解除模块，用于若存在飞行冲突，则根据所述飞行冲突的类型选择对应的避撞策略；并根据所述避撞策略，解除所述飞行冲突；

重规划模块，用于根据解除飞行冲突所耗费的时间和所述预计飞行时间，重新规划无人机的航迹。

在一种可能的设计中，所述预估模块，具体用于：

根据所述航行任务的起点、终点，确定无人机的预估航迹和预计飞行时间；

按照预设的时间间隔，将所述预计飞行时间划分为N个飞行时隙；N为大于1的自然数；

确定每个飞行时隙的计划飞行航程和计划飞行时间。

在一种可能的设计中，所述生成模块，具体用于：

获取在所述无人机预设范围内的飞行障碍物的飞行速度和方位；

根据所述无人机的实时航速、指令发布时间及信息传输延迟时间，生成所述无人机的动态安全飞行保护区。

在一种可能的设计中，所述检测模块，具体用于：

判断在预设的未来飞行时长内，所述无人机的动态安全飞行保护区是否与所述飞行障碍物的保护区存在交叠；若存在交叠，则确定存在飞行冲突。

在一种可能的设计中，所述解除模块，具体用于：

若所述飞行冲突为单机冲突，则采取调向和/或调速策略调整所述无人机的航迹；

若所述飞行冲突为多机冲突，则按照飞行冲突等级顺序，依次对所述飞行冲突采用调向和/或调速策略调整所述无人机的航迹。

在一种可能的设计中，所述重规划模块，具体用于：

根据解除飞行冲突所耗费的时间和所述预计飞行时间，确定剩余飞行时隙的补偿时间；

根据剩余飞行时隙的补偿时间，确定剩余飞行时隙内的计划飞行航程和计划飞行时间；

根据剩余飞行时隙内的计划飞行航程和计划飞行时间，重新规划无人机的航迹。

在一种可能的设计中，所述装置还用于：

若不存在飞行冲突，则所述无人机按照预估航迹和预计飞行时间执行航行任务。

第三方面，本发明实施例提供的一种无人机的航行轨迹规划系统，包括：存储器和处理器，存储器中存储有所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行第一方面中任一项所述的无人机的航行轨迹规划方法。

第四方面，本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面中任一项所述的无人机的航行轨迹规划方法。

本发明提供一种无人机的航行轨迹规划方法、装置及系统，该方法包括：根据航行任务，确定无人机的预估航迹和预计飞行时间；根据无人机获取的外部环境信息，生成所述无人机的动态安全飞行保护区；根据所述动态安全飞行保护区进行飞行冲突检测；若存在飞行冲突，则根据所述飞行冲突的类型选择对应的避撞策略；并根据所述避撞策略，解除所述飞行冲突；根据解除飞行冲突所耗费的时间和所述预计飞行时间，重新规划无人机的航迹。本发明可以更加准确、可靠的解除飞行冲突，提高无人机航行的安全性，还可以通过弥补飞行过程中由于多因素导致的时间损失，以提高无人机航行的时效性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一应用场景示意图；

图2为本发明实施例一提供的无人机的航行轨迹规划方法的流程图；

图3为本发明实施例一提供的无人机的航行轨迹规划方法中生成无人机动态安全飞行安全保护区的示意图；

图4为本发明实施例一提供的无人机的航行轨迹规划方法的避撞策略示意图；

图5为本发明实施例一提供的无人机的航行轨迹规划方法中调向策略的示意图；

图6(a)为本发明实施例一提供的无人机的航行轨迹规划方法中无人机调速前的示意图；

图6(b)为本发明实施例一提供的无人机的航行轨迹规划方法中无人机调速后的示意图；

图7为本发明实施例一提供的无人机的航行轨迹规划方法的时间补偿流程图；

图8为本发明实施例二提供的无人机的航行轨迹规划方法的流程图；

图9为本发明实施例三提供的无人机的航行轨迹规划装置的结构示意图；

图10为本发明实施例四提供的无人机的航行轨迹规划系统的结构示意图。

通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，本领域普通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。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明的实施例进行描述。

图1为本发明一应用场景示意图，如图1所示，无人机11在空域航行，检测在未来预设飞行时间内，会与飞行器12在预测冲突区13内发生飞行冲突。在一些可选的实施例中，飞行器12可以包括有人机等，预设飞行时间可以设置为航行的任意飞行时间等，此处不作限定。应用本发明根据航行任务，确定无人机的预估航迹和预计飞行时间；根据无人机获取的外部环境信息，生成无人机的动态安全飞行保护区；根据动态安全飞行保护区进行飞行冲突检测；若存在飞行冲突，则根据飞行冲突的类型选择对应的避撞策略；并根据避撞策略，解除飞行冲突；根据解除飞行冲突所耗费的时间和预计飞行时间，重新规划无人机的航迹。以实现更加准确、可靠的解除飞行冲突，提高无人机航行的安全性，还可以通过弥补飞行过程中由于多因素导致的时间损失，以提高无人机航行的时效性。

图2为本发明实施例一提供的无人机的航行轨迹规划方法的流程图，如图2所示，本实施例中的方法可以包括：

S101、根据航行任务，确定无人机的预估航迹和预计飞行时间。

具体的，根据航行任务的起点、终点，确定无人机的预估航迹和预计飞行时间；

按照预设的时间间隔，将预计飞行时间划分为N个飞行时隙；N为大于1的自然数；

确定每个飞行时隙的计划飞行航程和计划飞行时间。

本实施例中，例如无人机根据航行任务的起点A地，终点B地，确定无人机的预估航迹(例如参考图1)和预计飞行时间30分钟；按照预设的时间间隔5分钟，将预计飞行时间划分为6个飞行时隙，进而确定每个飞行时隙的计划飞行航程和计划飞行时间，例如第三个飞行时隙的计划飞行航程为180km，对应的计划飞行时间为5分钟。其中，预设的时间间隔可以由无人机规划系统预先统计设置生成，也可以由无人机规划系统参考预估航迹实时生成；可以包括相等的时间间隔也可以包括不等的时间间隔。

S102、根据无人机获取的外部环境信息，生成无人机的动态安全飞行保护区。

具体的，无人机获取在无人机预设范围内的飞行障碍物的飞行速度和方位；

根据无人机的实时航速、指令发布时间及信息传输延迟时间，生成无人机的动态安全飞行保护区。

本实施例中，例如无人机A利用其机载传感设备进行对外部环境的感知，获取到在无人机A预设范围内的飞行障碍物B，并获取该飞行障碍物B的飞行速度25km/min，其位于无人机A的正北方。其中无人机A预设范围例如400km。其中，机载传感设备包括红外传感器、超声波传感器、激光传感器及视觉传感器等等。

根据无人机A的实时航速v₁，指令发布时间T₀及信息传输延迟时间t₀，生成该无人机A的动态安全飞行保护区，如图3所示，图3为本发明实施例一提供的无人机的航行轨迹规划方法中生成无人机动态安全飞行安全保护区的示意图，其中无人机的动态安全飞行保护区半径为R₁，其计算公式为：R₁＝r₁+v₁(T+t₀)，其中r₁为该无人机A的常规静态安全半径，v₁为无人机实时航速，在一种可选的实施例中，T₀为管制员平均指令发布时间，t₀为信息平均传输延时。在一种可选的实施例中，无人机的动态安全飞行保护区是指为无人机避障设置的缓冲距离范围。

S103、根据动态安全飞行保护区进行飞行冲突检测。

具体的，判断在预设的未来飞行时长内，无人机的动态安全飞行保护区是否与飞行障碍物的保护区存在交叠；若存在交叠，则确定存在飞行冲突。

本实施例中，飞行障碍物为有人机，因有人机大多直接由机载飞行员判断、操纵完成，不需要语音指令超时距等传输。在一种可选的实施例中，飞行障碍物的保护区可以包括其静态保护区，其保护半径为R₂(参考图3)。基于无人机A的动态安全飞行保护区，判断在预设的飞行时长内，例如判断无人机A的下个飞行时隙，该无人机A的动态安全飞行保护区与有人机B的保护区是否存在交叠，具体利用如下公式判断式中(x₁(t+1)，y₁(t+1))，(x₂(t+1)，y₂(t+1))为下一时隙无人机A与有人机B的位置坐标。

当检测无人机A与有人机B在下一时隙的飞行保护区距离小于无人机A动态安全飞行保护区半径与有人机B静态保护区半径之和，则产生交叠，确定存在飞行冲突，并进行冲突预警。

S104、若存在飞行冲突，则根据飞行冲突的类型选择对应的避撞策略；并根据避撞策略，解除飞行冲突。

具体的，若飞行冲突为单机冲突，则采取调向和/或调速策略调整无人机的航迹；

若飞行冲突为多机冲突，则按照飞行冲突等级顺序，依次对飞行冲突采用调向和/或调速策略调整无人机的航迹。

本实施例中，无人机根据检测到的不同冲突情景，进行飞行冲突的分类，并选择相应的机动避撞策略，具体的分类方式如图4所示。图4为本发明实施例一提供的无人机的航行轨迹规划方法的避撞策略示意图。

当检测无人机与周边飞行器在预设的未来飞行时长内存在飞行冲突，则按照所涉及的飞行器数目进行分类，在一种可选的实施例中分为多机冲突与单机冲突。若检测为多机冲突场景，则根据冲突点的远近程度进行冲突等级划分，其中离冲突点越近的冲突等级越高，离冲突点越远的冲突等级越低；并按照飞行冲突等级顺序，依次将多机冲突转化为单机冲突，进而选择对应单机冲突场景下的避撞策略，解除飞行冲突。在一种可选的实施例中，在单机冲突场景中分别设计了调向和调速策略，以进行冲突的快速解除。其中单机冲突可以包括相向冲突、同向冲突、交叉冲突等等。

图5为本发明实施例一提供的无人机的航行轨迹规划方法中调向策略的示意图。在一种可选的实施例中，当无人机选取调向机动策略时，例如参考图5进行相应的航迹选择。

图5中较粗的黑色实线为无人机的预估航迹，基于无人机与有人机的当前位置和预计冲突区，对飞行空间进行正三角形网络离散化处理。令三角形边长为无人机的动态安全飞行保护区半径R₁，并设置冲突区周边三角形步径边长惩罚因子x_i，最终将重新生成的一条惩罚因子之和最小的飞行航迹作为新航迹，如图5中虚线所示。其中，航迹选择的目标函数为：

式中：x_i为惩罚因子且x_i≥0，n为时隙内调向的步径总数。在一种可选的实施例中，在两机预测冲突区范围之外，参考图5以A点为决策点为例，具体的惩罚因子x_i设置规则为：

在一种可选的实施例中，基于无人机的原计划航迹，将以冲突点O为中心、R₁为边长的正六边形区域内的标注边I(参考图5为其中一条，共有6条且每相邻两条标注边的夹角为60°)设置惩罚因子为-∞，其余标注边惩罚因子设为0；

在一种可选的实施例中，在冲突点O处，将与原计划航迹相连、夹角为±120°的标注边II设置惩罚因子为-1；

在一种可选的实施例中，在冲突点O处，将与原计划航迹相连、夹角为±60°的标注边III设置惩罚因子为1；

在一种可选的实施例中，其余边根据距离原计划航迹的远近程度，以0.5个单位的惩罚因子递增方式设置相应惩罚因子，如图5中标注边IV惩罚因子设为1.5，标注边V为2。

在一种可选的实施例中，当无人机选取调速机动避撞策略时，例如参考图6进行相应的飞行计划调整。图6(a)为本发明实施例一提供的无人机的航行轨迹规划方法中无人机调速前的示意图，图6(b)为本发明实施例一提供的无人机的航行轨迹规划方法中无人机调速后的示意图。

参考图6(a)，无人机按当前飞行计划飞行，预计在第4个飞行时隙时检测存在飞行冲突，即在第4个时隙内该无人机的动态安全飞行保护区与有人机的保护区存在交叠、存在最短距离L₁且L₁＜D(D＝R₁+R₂)。为消除预计存在的飞行冲突，无人机采用调速策略在预计冲突时间前的两个时隙内提高飞行速度，使得在第4个时隙初达到两机最小距离L₂且L₂＞D，从而实现冲突解除，参考图6(b)。

S105、根据解除飞行冲突所耗费的时间和预计飞行时间，重新规划无人机的航迹。

具体的，根据解除飞行冲突所耗费的时间和预计飞行时间，确定剩余飞行时隙的补偿时间；

根据剩余飞行时隙的补偿时间，确定剩余飞行时隙内的计划飞行航程和计划飞行时间；

根据剩余飞行时隙内的计划飞行航程和计划飞行时间，重新规划无人机的航迹。

本实施例中，无人机根据解除飞行冲突所耗费的时间和预计飞行时间确定剩余飞行时隙的补偿时间。图7为本发明实施例一提供的无人机的航行轨迹规划方法的时间补偿流程图，参考图7，在无人机A解除冲突完成后，计算下一时隙(例如第i时隙)其中第i时隙对应的原计划航程为d_i，进行累计补偿时间t_p的计算。令无人机到达d_i处的实际飞行时间为t_a，则累计补偿时间t_p的计算公式为：t_p＝t_a-i*t_i，式中：t_i为单位时隙长，且令当t_p＜0时，无人机为提前到达，当t_p＞0为延迟到达，当t_p＝0为准时到达。

当t_p≠0且i＜n时，通过调整当前无人机的航速v_c进行时间补偿，在第i+1个时隙以预计冲突数最小的飞行速度v′飞行。约束条件为：当t_p＞0，调整速度v′满足v_c≤v′≤V_max。当t_p＜0，调整速度v′满足V_min≤v′≤v_c。更新飞行时隙数，迭代直至i＝N，无人机结束飞行，且保证准时到达既定目的地。

图8为本发明实施例二提供的无人机的航行轨迹规划方法的流程图，如图8所示，在一种可选的实施例中，无人机根据航行任务的起点、终点确定无人机的预估航迹和预计飞行时间，按照预定规则划分为N个飞行时隙；基于无人机获得的外部环境信息，生成无人机的动态安全飞行保护区，判断在预设的未来飞行时长内，在一种可选的实施例中，在无人机预定规划划分的N个飞行时隙中均检测无人机的动态安全飞行保护区是否与飞行障碍物的保护区存在交叠；若存在交叠，则确定存在飞行冲突。进而根据飞行冲突的类型选择对应的避撞策略；在解除飞行冲突后；根据解除飞行冲突所耗费的时间和预计飞行时间，重新规划无人机的航迹。

在一种可选的实施例中，本发明提供的无人机的航行轨迹规划方法，在根据无人机获取的外部环境信息，生成无人机的动态安全飞行保护区之后，该方法还包括：若不存在飞行冲突，则无人机按照预估航迹和预计飞行时间执行航行任务。

图9为本发明实施例三提供的无人机的航行轨迹规划装置的结构示意图，如图9所示，本实施例中的装置可以包括：

预估模块21，用于根据航行任务，确定无人机的预估航迹和预计飞行时间；

生成模块22，用于根据无人机获取的外部环境信息，生成无人机的动态安全飞行保护区；

检测模块23，用于根据动态安全飞行保护区进行飞行冲突检测；

解除模块24，用于若存在飞行冲突，则根据飞行冲突的类型选择对应的避撞策略；并根据避撞策略，解除飞行冲突；

重规划模块25，用于根据解除飞行冲突所耗费的时间和预计飞行时间，重新规划无人机的航迹。

在一种可选的实施例中，预估模块21，具体用于：

根据航行任务的起点、终点，确定无人机的预估航迹和预计飞行时间；

按照预设的时间间隔，将预计飞行时间划分为N个飞行时隙；N为大于1的自然数；

确定每个飞行时隙的计划飞行航程和计划飞行时间。

在一种可选的实施例中，生成模块22，具体用于：

获取在无人机预设范围内的飞行障碍物的飞行速度和方位；

根据无人机的实时航速、指令发布时间及信息传输延迟时间，生成无人机的动态安全飞行保护区。

在一种可选的实施例中，检测模块23，具体用于：

判断在预设的未来飞行时长内，无人机的动态安全飞行保护区是否与飞行障碍物的保护区存在交叠；若存在交叠，则确定存在飞行冲突。

在一种可选的实施例中，解除模块24，具体用于：

若飞行冲突为单机冲突，则采取调向和/或调速策略调整无人机的航迹；

若飞行冲突为多机冲突，则按照飞行冲突等级顺序，依次对飞行冲突采用调向和/或调速策略调整无人机的航迹。

在一种可选的实施例中，重规划模块25，具体用于：

根据解除飞行冲突所耗费的时间和预计飞行时间，确定剩余飞行时隙的补偿时间；

根据剩余飞行时隙的补偿时间，确定剩余飞行时隙内的计划飞行航程和计划飞行时间；

根据剩余飞行时隙内的计划飞行航程和计划飞行时间，重新规划无人机的航迹。

在一种可选的实施例中，该装置还用于：

若不存在飞行冲突，则无人机按照预估航迹和预计飞行时间执行航行任务。

图10为本发明实施例四提供的无人机的航行轨迹规划系统的结构示意图，如图10所示，本实施例的无人机的航行轨迹规划系统30可以包括：处理器31和存储器32。

存储器32，用于存储计算机程序(如实现上述无人机的航行轨迹规划方法的应用程序、功能模块等)、计算机指令等；

上述的计算机程序、计算机指令等可以分区存储在一个或多个存储器32中。并且上述的计算机程序、计算机指令、数据等可以被处理器31调用。

处理器31，用于执行存储器32存储的计算机程序，以实现上述实施例涉及的方法中的各个步骤。

具体可以参见前面方法实施例中的相关描述。

处理器31和存储器32可以是独立结构，也可以是集成在一起的集成结构。当处理器31和存储器32是独立结构时，存储器32、处理器31可以通过总线33耦合连接。

本实施例的无人机的航行轨迹规划系统可以执行图2、图8所示方法中的技术方案，其具体实现过程和技术原理参见图2、图8所示方法中的相关描述，此处不再赘述。

此外，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当用户设备的至少一个处理器执行该计算机执行指令时，用户设备执行上述各种可能的方法。

其中，计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外，该ASIC可以位于用户设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于通信设备中。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (10)

1.一种无人机的航行轨迹规划方法，其特征在于，包括：

根据航行任务，确定无人机的预估航迹和预计飞行时间；

根据无人机获取的外部环境信息，生成所述无人机的动态安全飞行保护区；

根据所述动态安全飞行保护区进行飞行冲突检测；

若存在飞行冲突，则根据所述飞行冲突的类型选择对应的避撞策略；并根据所述避撞策略，解除所述飞行冲突；

根据解除飞行冲突所耗费的时间和所述预计飞行时间，重新规划无人机的航迹。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据航行任务，确定无人机的预估航迹和预计飞行时间，包括：

根据所述航行任务的起点、终点，确定无人机的预估航迹和预计飞行时间；

按照预设的时间间隔，将所述预计飞行时间划分为N个飞行时隙；N为大于1的自然数；

确定每个飞行时隙的计划飞行航程和计划飞行时间。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据无人机获取的外部环境信息，生成所述无人机的动态安全飞行保护区，包括：

获取在所述无人机预设范围内的飞行障碍物的飞行速度和方位；

根据所述无人机的实时航速、指令发布时间及信息传输延迟时间，生成所述无人机的动态安全飞行保护区。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述动态安全飞行保护区进行飞行冲突检测，包括：

判断在预设的未来飞行时长内，所述无人机的动态安全飞行保护区是否与所述飞行障碍物的保护区存在交叠；若存在交叠，则确定存在飞行冲突。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述飞行冲突的类型选择对应的避撞策略；并根据所述避撞策略，解除所述飞行冲突，包括：

若所述飞行冲突为单机冲突，则采取调向和/或调速策略调整所述无人机的航迹；

若所述飞行冲突为多机冲突，则按照飞行冲突等级顺序，依次对所述飞行冲突采用调向和/或调速策略调整所述无人机的航迹。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据解除飞行冲突所耗费的时间和所述预计飞行时间，重新规划无人机的航迹，包括：

根据解除飞行冲突所耗费的时间和所述预计飞行时间，确定剩余飞行时隙的补偿时间；

根据剩余飞行时隙的补偿时间，确定剩余飞行时隙内的计划飞行航程和计划飞行时间；

根据剩余飞行时隙内的计划飞行航程和计划飞行时间，重新规划无人机的航迹。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据无人机获取的外部环境信息，生成所述无人机的动态安全飞行保护区之后，所述方法还包括：

若不存在飞行冲突，则所述无人机按照预估航迹和预计飞行时间执行航行任务。

8.一种无人机的航行轨迹规划装置，其特征在于，包括：

预估模块，用于根据航行任务，确定无人机的预估航迹和预计飞行时间；

生成模块，用于根据无人机获取的外部环境信息，生成所述无人机的动态安全飞行保护区；

检测模块，用于根据所述动态安全飞行保护区进行飞行冲突检测；

解除模块，用于若存在飞行冲突，则根据所述飞行冲突的类型选择对应的避撞策略；并根据所述避撞策略，解除所述飞行冲突；

重规划模块，用于根据解除飞行冲突所耗费的时间和所述预计飞行时间，重新规划无人机的航迹。

9.一种无人机的航行轨迹规划系统，其特征在于，包括：存储器和处理器，存储器中存储有所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1-7任一项所述的无人机的航行轨迹规划方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述的无人机的航行轨迹规划方法。