CN111123978B - 基于位置的集群无人机自动编号处理系统、方法、无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于无人机集群控制技术领域，公开了一种基于位置的集群无人机自动编号处理系统、方法、无人机，得到多边形场地角点坐标；规划出全部无人机期望位置并记录；实时显示推送的场地及无人机期望位置、无人机上报位置；调整摆放位置；无人机上报的位置与期望位置范围匹配；检查摆放位置无效无人机；摆放位置无效超出场地范围，场地内移除无人机；检查‑期望位置匹配无人机数量；无人机编号连续性检查；位置容差检查—调整期望位置范围阈值大小；记录无人机编号结果。本发明解决了集群无人机数量多手动编号易出错问题、集群无人机操作复杂不易维护问题、集群无人机编号耗时、寻找固定编号无人机摆放耗时问题、舞步调整导致摆放位置需改变问题。
Description
技术领域
本发明属于无人机集群控制技术领域，尤其涉及一种基于位置的集群无人机自动编号处理系统、方法、无人机。
背景技术
目前，最接近的现有技术：目前的集群无人机表演步骤是：(1)规划舞步路径(舞步由若干份不同的航点路径组成；(2)将各个编号舞步上传到对应编号无人机；(3)无人机协同起飞执行舞步进行表演。其中步骤(2)中，每一份航点路径需要对应无人机，若无序上传无人机则会导致无人机执行舞步时次序混乱，需要对无人机进行规则摆放及进行编号(用于与舞步对应)。
目前使用最多的编号方法是手动编号，即手动在系统中为无人机录入编号，如：序列号C0067为1号机对应上传1号航点路径，序号C0013为2号机对应上传2号航点路径，序号C0008为3号机对应上传3号路径等，且无人机需要按照序号规则摆放。但是存在，容错率低：集群无人机表演由于无人机数量较多，手动编号容易出错，无人机摆放与编号不一致可能会导致起飞路线交叉。操作复杂：若集群中有无人机出现损耗需要替换无人机，需要再次维护编号关系。操作耗时：集群无人机表演由于无人机数量较多，对无人机进行编号耗时，摆放无人机需要按照编号的顺序编号，从几百架甚至上千架中找到某编号的无人机比较耗时。易用性差：由于表演环境不确定，进入表演现场可能会调整舞步方向或角度，若无人机已经按规则摆放，则需要重新对无人机进行编号，或着需要重新摆放无人机位置。
综上所述，现有技术存在的问题是：目前使用最多的编号方法存在容错率低，操作复杂，操作耗时，易用性差。
解决上述技术问题的难度和意义：当前编队表演无人机与编号需要一一对应，此编号不能完成去除；无人机上报位置信息是动态变化的，必须设置合理位置阈值。实现自动编号，降低编号与飞机的强对应关系，减少编队表演飞机拆卸、摆放准备流程，摆放或替换飞机更易操作。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于位置的集群无人机自动编号处理系统、方法、无人机。
本发明是这样实现的，一种基于位置的集群无人机自动编号处理方法，所述基于位置的集群无人机自动编号处理方法包括以下步骤：
第一步，测绘任意多边形场地，得到多边形场地角点坐标；
第二步，终端将场地信息、1号无人机位置、编队数量、舞步方向上传至云后台，云后台基于以上信息规划出全部无人机期望位置并记录；
第三步，终端实时显示云后台推送的场地及无人机期望位置、无人机上报位置；移动无人机，终端实时显示无人机位置；
第四步，摆放无人机，按照规划的无人机位置，实时调整摆放位置；
第五步，云后台基于无人机上报的位置，与期望位置范围快速匹配；
第六步，检查摆放位置无效无人机；摆放位置无效超出场地范围，或者场地范围内未编号无人机，均亮红灯，从场地内移除无人机；
第七步，检查-期望位置匹配无人机数量；
第八步，无人机编号连续性检查，每个期望位置范围内有且仅有一个无人机；
第九步，位置容差检查—调整期望位置范围阈值大小，重复第五步-第八步，完成阈值范围调整；
第十步，重复第五步-第九步，直至场地范围内外没有摆放无效无人机，场地内的每个期望位置有且仅有一个无人机匹配，记录无人机编号结果。
进一步，所述第五步云后台基于无人机上报的位置，与期望位置范围快速匹配包括：
1)全部无人机发送颜色指令，亮红灯；
2)遍历期望位置，查找期望位置范围内的全部无人机；
3)期望范围内仅有一个无人机，期望位置标记为完成状态，无人机亮绿灯。
进一步，所述第七步检查-期望位置匹配无人机数量包括：
1)期望位置范围内匹配0个无人机，补充或替换无人机；
2)期望位置范围内匹配1个无人机，终端标记期望位置为绿色；
3)期望位置范围内匹配1个以上无人机，与期望位置最近的无人机亮绿灯，其余无人机亮红灯，移除显示红灯无人机。
本发明的另一目的在于提供一种实施所述基于位置的集群无人机自动编号处理方法的基于位置的集群无人机自动编号处理系统，所述基于位置的集群无人机自动编号处理系统包括：
基础数据准备模块，用于测绘任意多边形场地，得到多边形场地角点坐标；将场地信息、1号无人机位置、编队数量、舞步方向上传至云后台；
规划期望位置模块，用于实时显示云后台推送的场地及无人机期望位置、无人机上报位置；按照规划的无人机位置，实时调整摆放位置；
实时位置匹配模块，用于上报无人机的位置，与期望位置范围快速匹配；检查摆放位置无效无人机，检查-期望位置匹配无人机数量；
记录自动编号结果模块，用于实现场地内的每个期望位置有且仅有一个无人机匹配，记录无人机编号结果。
本发明的另一目的在于提供一种应用所述基于位置的集群无人机自动编号处理方法的无人机。
本发明的另一目的在于提供一种实现所述基于位置的集群无人机自动编号处理方法的信息数据处理终端。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行所述的基于位置的集群无人机自动编号处理方法。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：本发明解决了集群无人机数量多手动编号易出错问题；解决了集群无人机操作复杂不易维护问题；解决了集群无人机编号耗时，寻找固定编号无人机摆放耗时问题；解决了舞步调整导致摆放位置需改变问题。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：
(1)出错率低：本发明的方法按照摆放位置自动为集群无人机编号，去除人工编号过程，降低了人工出错概率。
(2)易维护：本发明的方法基于位置对集群无人机进行编号，发生无人机替换时，不需要维护编号，只需要将无人机按照期望位置摆放整齐即可。
(3)降低缩短摆放无人机时间，手动编号后摆放无人机需要从无人机中查找到编号后摆放到对应位置，而本发明的方法仅需要将任意无人机摆放整齐即可，支持多个终端同时操作，缩短了编号时间及按照编号查找无人机时间。
(4)扩展性好：舞步为了适应场地对方向调整，本发明的方法可根据舞步的需要，重新动态调整对无人机的编号。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于位置的集群无人机自动编号处理系统包括：
图中：1、基础数据准备模块；2、规划期望位置模块；3、实时位置匹配模块；4、记录自动编号结果模块。
图2是本发明实施例提供的基于位置的集群无人机自动编号处理方法流程图。
图3是本发明实施例提供的集群无人机场地及期望位置范围示意图。
图4是本发明实施例提供的集群无人机自动编号流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于位置的集群无人机自动编号处理系统、方法、无人机，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的基于位置的集群无人机自动编号处理系统包括：
基础数据准备模块1，用于测绘任意多边形场地，得到多边形场地角点坐标；将场地信息、1号无人机位置、编队数量、舞步方向上传至云后台。
规划期望位置模块2，用于实时显示云后台推送的场地及无人机期望位置、无人机上报位置；按照规划的无人机位置，实时调整摆放位置。
实时位置匹配模块3，用于上报无人机的位置，与期望位置范围快速匹配；检查摆放位置无效无人机，检查-期望位置匹配无人机数量。
记录自动编号结果模块4，用于实现场地内的每个期望位置有且仅有一个无人机匹配，记录无人机编号结果。
如图2所示，本发明实施例提供的基于位置的集群无人机自动编号处理方法包括以下步骤：
S201：测绘任意多边形场地，得到多边形场地角点坐标；
S202：终端将场地信息、1号无人机位置、编队数量、舞步方向上传至云后台，云后台基于以上信息规划出全部无人机期望位置并记录；
S203：终端实时显示云后台推送的场地及无人机期望位置、无人机上报位置；移动无人机，终端实时显示无人机位置；
S204：摆放无人机，按照规划的无人机位置，实时调整摆放位置；
S205：云后台基于无人机上报的位置，与期望位置范围快速匹配；
S206：检查摆放位置无效无人机；摆放位置无效超出场地范围，或者场地范围内未编号无人机，均亮红灯，从场地内移除无人机；
S207：检查-期望位置匹配无人机数量；
S208：无人机编号连续性检查，每个期望位置范围内有且仅有一个无人机；
S209：位置容差检查—调整期望位置范围阈值大小，重复S205-S208，完成阈值范围调整；
S210：重复S205-S209，直至场地范围内外没有摆放无效无人机，场地内的每个期望位置有且仅有一个无人机匹配，记录无人机编号结果。
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述。
如图4所示，本发明实施例提供的基于位置的集群无人机自动编号处理方法包括以下步骤：
第一步，测绘任意多边形场地，得到多边形场地角点坐标，测绘1号无人机位置。
第二步，终端将场地信息、1号无人机位置、编队数量、舞步方向上传至云后台，云后台基于以上信息规划出全部无人机期望位置并记录；
例如：为50架无人机确定场地，竖向5架，横向10架，间隔1米，则1点2点间距最小为5米，规划的场地如图3所示，注：圆圈范围代表无人机的有效区域，有效区域可以根据输入阈值调整；云后台将场地内的期望位置与编号对应关系记录到数据库，作为本次表演场地的场地数据。
第三步，终端实时显示云后台推送的场地及无人机期望位置、无人机上报位置；移动无人机，终端实时显示无人机位置。
第四步，摆放无人机，按照规划的无人机位置，实时调整摆放位置；将50架无人机随意放置在图3任意圆圈内。
第五步，云后台基于无人机上报的位置，与期望位置范围快速匹配；
1)全部无人机发送颜色指令，亮红灯；
2)遍历期望位置，查找期望位置范围内的全部无人机；
3)期望范围内仅有一个无人机，期望位置标记为完成状态，无人机亮绿灯。
第六步，检查摆放位置无效无人机；摆放位置无效超出场地范围，或者场地范围内未编号无人机，均亮红灯，从场地内移除无人机。
第七步，检查-期望位置匹配无人机数量；
1)期望位置范围内匹配0个无人机，补充或替换无人机；
2)期望位置范围内匹配1个无人机，终端标记期望位置为绿色；
3)期望位置范围内匹配1个以上无人机，与期望位置最近的无人机亮绿灯，其余无人机亮红灯，移除显示红灯无人机。
第八步，无人机编号连续性检查，每个期望位置范围内有且仅有一个无人机。
第九步，位置容差检查—调整期望位置范围阈值大小，重复第五步-第八步，完成阈值范围调整。
第十步，重复第五步-第九步，直至场地范围内外没有摆放无效无人机，场地内的每个期望位置有且仅有一个无人机匹配，记录无人机编号结果。
应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于位置的集群无人机自动编号处理方法，其特征在于，所述基于位置的集群无人机自动编号处理方法包括以下步骤：
第一步，测绘任意多边形场地，得到多边形场地角点坐标；
第二步，终端将场地信息、1号无人机位置、编队数量、舞步方向上传至云后台，云后台基于以上信息规划出全部无人机期望位置并记录；
第三步，终端实时显示云后台推送的场地及无人机期望位置、无人机上报位置；移动无人机，终端实时显示无人机位置；
第四步，摆放无人机，按照规划的无人机位置，实时调整摆放位置；
第五步，云后台基于无人机上报的位置，与期望位置范围快速匹配；
第六步，检查摆放位置无效无人机；摆放位置无效超出场地范围，或者场地范围内未编号无人机，均亮红灯，从场地内移除无人机；
第七步，检查-期望位置匹配无人机数量；
第八步，无人机编号连续性检查，每个期望位置范围内有且仅有一个无人机；
第九步，位置容差检查—调整期望位置范围阈值大小，重复第五步-第八步，完成阈值范围调整；
第十步，重复第五步-第九步，直至场地范围内外没有摆放无效无人机，场地内的每个期望位置有且仅有一个无人机匹配，记录无人机编号结果；
所述第五步云后台基于无人机上报的位置，与期望位置范围快速匹配包括：
1)全部无人机发送颜色指令，亮红灯；
2)遍历期望位置，查找期望位置范围内的全部无人机；
3)期望范围内仅有一个无人机，期望位置标记为完成状态，无人机亮绿灯。
2.如权利要求1所述的基于位置的集群无人机自动编号处理方法，其特征在于，所述第七步检查-期望位置匹配无人机数量包括：
1)期望位置范围内匹配0个无人机，补充或替换无人机；
2)期望位置范围内匹配1个无人机，终端标记期望位置为绿色；
3)期望位置范围内匹配1个以上无人机，与期望位置最近的无人机亮绿灯，其余无人机亮红灯，移除显示红灯无人机。
3.一种实施权利要求1～2任意一项所述基于位置的集群无人机自动编号处理方法的基于位置的集群无人机自动编号处理系统，其特征在于，所述基于位置的集群无人机自动编号处理系统包括：
基础数据准备模块，用于测绘任意多边形场地，得到多边形场地角点坐标；将场地信息、1号无人机位置、编队数量、舞步方向上传至云后台；
规划期望位置模块，用于实时显示云后台推送的场地及无人机期望位置、无人机上报位置；按照规划的无人机位置，实时调整摆放位置；
实时位置匹配模块，用于上报无人机的位置，与期望位置范围快速匹配；检查摆放位置无效无人机，检查-期望位置匹配无人机数量；
记录自动编号结果模块，用于实现场地内的每个期望位置有且仅有一个无人机匹配，记录无人机编号结果。
4.一种应用权利要求1～2任意一项所述基于位置的集群无人机自动编号处理方法的无人机。
5.一种实现权利要求1～2任意一项所述基于位置的集群无人机自动编号处理方法的信息数据处理终端。
6.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1～2任意一项所述的基于位置的集群无人机自动编号处理方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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