CN112180970A - 一种用于无人机飞行的管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于无人机飞行的管理系统，包括天气状况监测模块、飞行高度监测模块、飞行区域监测模块、障碍物监测模块、监测信息接收模块、监测信息分析模块、预警模块与总控模块；其中，所述天气状况监测模块与监测信息接收模块通信连接，所述飞行高度监测模块与监测信息接收模块通信连接。本发明所述的一种用于无人机飞行的管理系统，设置了多种信息采集，来实现对飞行状态下飞行信息的多种监测，为无人机的飞行环境提供强有力的信息预警保护，能够监测更多的飞行环境信息，并及时进行预警，避免受外界环境的影响导致无法正常飞行，有效的保证无人机飞行安全，满足用户的使用需求，值得推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及过滤器领域，特别涉及一种用于无人机飞行的管理系统。
背景技术
无人机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，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需；目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。
近几年国内外的无人机市场有了高速的发展，国内外已经有公司利用无人机进行物流等方面的应用，而无人机的管理却相对比较缺乏和混乱。
现有的无人机在飞行管理时，容易受外界环境的影响导致无法正常飞行，特别是在天气信息、飞行高度信息、飞行路线区域信息与路障信息方面，现有的无人机飞行管理系统无法有效的保证无人机飞行安全，给人们的使用过程带来了一定的影响，为此，我们提出一种用于无人机飞行的管理系统。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于无人机飞行的管理系统，可以有效解决背景技术中现有的无人机在飞行管理时，容易受外界环境的影响导致无法正常飞行，特别是在天气信息、飞行高度信息、飞行路线区域信息与路障信息方面，现有的无人机飞行管理系统无法有效的保证无人机飞行安全，给人们的使用过程带来了一定的影响的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种用于无人机飞行的管理系统，包括天气状况监测模块、飞行高度监测模块、飞行区域监测模块、障碍物监测模块、监测信息接收模块、监测信息分析模块、预警模块与总控模块；
其中，所述天气状况监测模块与监测信息接收模块通信连接，所述飞行高度监测模块与监测信息接收模块通信连接，所述飞行区域监测模块与监测信息接收模块通信连接，所述障碍物监测模块与监测信息接收模块通信连接，所述监测信息接收模块与监测信息分析模块通信连接，所述监测信息分析模块与预警模块通信连接，所述预警模块与总控模块通信连接；
所述天气状况监测模块用于监测飞行区域的实时天气信息，所述天气信息包括：降水、风力，其监测结果会被发送到监测信息接收模块中，所述飞行高度监测模块用于监测无人机实时飞行高度，并将采集到的飞行高度信息传递到监测信接收模块中，所述飞行区域监测模块用于监测无人飞机的飞行路线区域，其采集到的飞行路线区域信息也会被发送到监测信息接收模块中，所述障碍物监测模块用于监测无人飞机飞行时飞行路径上的路障信息，其采集到的路障信息也会被发送到监测信息接收模块中；
所述监测信息分析模块用于对接收到的天气信息、飞行高度信息、飞行路线区域信息与路障信息进行处理，并将其分别处理为天气预警信息、飞行高度预警信息、飞行路线区域预警信息与路障预警信息。
进一步的，所述天气预警信息的具体处理过程如下：
步骤一：当天气信息为降水天时，每隔预设时间采集一次降水量信息将其标记为K，连续采集X次，X≥3，其具体表现如下：
S1：通过公式（K1+K2……+KX）/X=K均得到平均降雨量K均；
S2：当平均降雨量K均大于预设值时即生成天气预警信息，且此时的天气预警信息内容为大雨预警；
步骤二：当天气信息为刮风天时，将风力信息的风力级别信息与风向信息提取出，当风力级别大于预设级别时，即生成大风预警信息，此时大风预警信息的内容为风力级别与风向。
进一步的，所述飞行高度预警信息的具体处理过程如下：
步骤一：将无人机起飞前的高度标记为H0，H0的高度为相对于水平线的高度，监测无人机飞行高度将其标记为H1，无人机飞行高度是在相对于起飞前的标记值的；
步骤二：通过公式H实=H1+H0得到无人机的实时飞行高度；
步骤三：当实时飞行高度H实大于预设值时即生成飞行高度预警信息，且此时的飞行高度预警信息内容为超高空飞行。
进一步的，所述飞行路线区域预警信息的具体处理过程如下：
步骤一：将无人机起飞前的垂直中线标尺为T1，将最远监测距离标记为点T2，将点T2与点T1连线得到线L，测量出L的长度，以线L的长度为半径画圆得到圆R，通过公式得到πL2=Vr面，得到圆R的面积Vr面，Vr面覆盖的范围及为无人机飞行路线区域；
步骤二：当无人机飞行路线区域大于预设值时即生成飞行路线区域预警信息，且此时的飞行路线区域信息内容为超区域飞行。
进一步的，所述路障预警信息的具体处理过程如下：
步骤一：将飞行区域内控制的飞虫含量、飞鸟含量、大颗粒悬浮物含量提取出来，将飞虫含量标记为A1，将飞鸟含量标记为A2，将大颗粒悬浮物含量标记为A3；
步骤二：当飞虫含量A1大于预设值时即生成路障预警信息，此时路障预警信息的内容为飞虫含量超标；
步骤三：当飞鸟含量A2大于预设值时即生成路障预警信息，此时路障预警信息的内容为飞鸟含量超标；
步骤四：当大颗粒悬浮物含量A3大于预设值时即生成路障预警信息，此时路障预警信息的内容为大颗粒悬浮物超标；
步骤五：当飞虫含量、飞鸟含量、大颗粒悬浮物含量均超过预设值时对其进行综合评估，综合评估的过程如下：
S1：为了突出飞虫含量对路障信息造成的影响现赋予飞虫含量一个修正值C1，赋予飞鸟含量一个修正值C2，大颗粒悬浮物含量一个修正值C3，C1+C2+C3=1；
S2：通过公式A1*C1+A2*C2+A3*C3=Ac和得到路障信息总值Ac和；
S3：当路障信息总值Ac和大于预设值时即生成路障预警信息，此时路障预警信息的内容为飞行区域路障严重。
进一步的，所述监测信息分析模块在接收到监测信息接收模块导入的数据后会对所有数据进行分析，分析好的数据会被发送到预警模块中进行预警分析，分析好的数据会被发送到总控模块中。
进一步的，所述总控模块会将接收到的信息转化为控制指令并将控制指令发送至工作人员的智能移动终端。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该用于无人机飞行的管理系统，设置了多种信息采集，来实现对飞行状态下飞行信息的多种监测，为无人机的飞行环境提供强有力的信息预警保护，能够监测更多的飞行环境信息，并及时进行预警，能够从天气信息、飞行高度信息、飞行路线区域信息与路障信息方面进行前期预警，避免受外界环境的影响导致无法正常飞行，有效的保证无人机飞行安全，满足用户的使用需求，值得推广使用。
附图说明
图1为本发明一种用于无人机飞行的管理系统的系统框图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1所示，一种用于无人机飞行的管理系统，包括天气状况监测模块、飞行高度监测模块、飞行区域监测模块、障碍物监测模块、监测信息接收模块、监测信息分析模块、预警模块与总控模块；
其中，所述天气状况监测模块与监测信息接收模块通信连接，所述飞行高度监测模块与监测信息接收模块通信连接，所述飞行区域监测模块与监测信息接收模块通信连接，所述障碍物监测模块与监测信息接收模块通信连接，所述监测信息接收模块与监测信息分析模块通信连接，所述监测信息分析模块与预警模块通信连接，所述预警模块与总控模块通信连接；
所述天气状况监测模块用于监测飞行区域的实时天气信息，所述天气信息包括：降水、风力，其监测结果会被发送到监测信息接收模块中，所述飞行高度监测模块用于监测无人机实时飞行高度，并将采集到的飞行高度信息传递到监测信接收模块中，所述飞行区域监测模块用于监测无人飞机的飞行路线区域，其采集到的飞行路线区域信息也会被发送到监测信息接收模块中，所述障碍物监测模块用于监测无人飞机飞行时飞行路径上的路障信息，其采集到的路障信息也会被发送到监测信息接收模块中；
所述监测信息分析模块用于对接收到的天气信息、飞行高度信息、飞行路线区域信息与路障信息进行处理，并将其分别处理为天气预警信息、飞行高度预警信息、飞行路线区域预警信息与路障预警信息。
所述天气预警信息的具体处理过程如下：
步骤一：当天气信息为降水天时，每隔预设时间采集一次降水量信息将其标记为K，连续采集X次，X≥3，其具体表现如下：
S1：通过公式（K1+K2……+KX）/X=K均得到平均降雨量K均；
S2：当平均降雨量K均大于预设值时即生成天气预警信息，且此时的天气预警信息内容为大雨预警；
步骤二：当天气信息为刮风天时，将风力信息的风力级别信息与风向信息提取出，当风力级别大于预设级别时，即生成大风预警信息，此时大风预警信息的内容为风力级别与风向。
所述飞行高度预警信息的具体处理过程如下：
步骤一：将无人机起飞前的高度标记为H0，H0的高度为相对于水平线的高度，监测无人机飞行高度将其标记为H1，无人机飞行高度是在相对于起飞前的标记值的；
步骤二：通过公式H实=H1+H0得到无人机的实时飞行高度；
步骤三：当实时飞行高度H实大于预设值时即生成飞行高度预警信息，且此时的飞行高度预警信息内容为超高空飞行。
所述飞行路线区域预警信息的具体处理过程如下：
步骤一：将无人机起飞前的垂直中线标尺为T1，将最远监测距离标记为点T2，将点T2与点T1连线得到线L，测量出L的长度，以线L的长度为半径画圆得到圆R，通过公式得到πL2=Vr面，得到圆R的面积Vr面，Vr面覆盖的范围及为无人机飞行路线区域；
步骤二：当无人机飞行路线区域大于预设值时即生成飞行路线区域预警信息，且此时的飞行路线区域信息内容为超区域飞行。
所述路障预警信息的具体处理过程如下：
步骤一：将飞行区域内控制的飞虫含量、飞鸟含量、大颗粒悬浮物含量提取出来，将飞虫含量标记为A1，将飞鸟含量标记为A2，将大颗粒悬浮物含量标记为A3；
步骤二：当飞虫含量A1大于预设值时即生成路障预警信息，此时路障预警信息的内容为飞虫含量超标；
步骤三：当飞鸟含量A2大于预设值时即生成路障预警信息，此时路障预警信息的内容为飞鸟含量超标；
步骤四：当大颗粒悬浮物含量A3大于预设值时即生成路障预警信息，此时路障预警信息的内容为大颗粒悬浮物超标；
步骤五：当飞虫含量、飞鸟含量、大颗粒悬浮物含量均超过预设值时对其进行综合评估，综合评估的过程如下：
S1：为了突出飞虫含量对路障信息造成的影响现赋予飞虫含量一个修正值C1，赋予飞鸟含量一个修正值C2，大颗粒悬浮物含量一个修正值C3，C1+C2+C3=1；
S2：通过公式A1*C1+A2*C2+A3*C3=Ac和得到路障信息总值Ac和；
S3：当路障信息总值Ac和大于预设值时即生成路障预警信息，此时路障预警信息的内容为飞行区域路障严重。
所述监测信息分析模块在接收到监测信息接收模块导入的数据后会对所有数据进行分析，分析好的数据会被发送到预警模块中进行预警分析，分析好的数据会被发送到总控模块中。
所述总控模块会将接收到的信息转化为控制指令并将控制指令发送至工作人员的智能移动终端。
需要说明的是，本发明为一种用于无人机飞行的管理系统，在使用时，天气状况监测模块能够监测飞行区域的实时天气信息，飞行高度监测模块能够监测无人机实时飞行高度，飞行区域监测模块能够监测无人飞机的飞行路线区域，障碍物监测模块用于监测无人飞机飞行时飞行路径上的路障信息，并将采集到的各种信息发送到监测信息接收模块中，能够监测更多的飞行环境信息，并及时进行预警，能够从天气信息、飞行高度信息、飞行路线区域信息与路障信息方面进行前期预警，避免受外界环境的影响导致无法正常飞行，有效的保证无人机飞行安全，来实现对飞行状态下飞行信息的多种监测，为无人机的飞行环境提供强有力的信息预警保护，监测信息分析模块在接收到监测信息接收模块导入的数据后会对所有数据进行分析，分析好的数据会被发送到预警模块中进行预警分析，分析好的数据会被发送到总控模块中，总控模块会将接收到的信息转化为控制指令并将控制指令发送至工作人员的智能移动终端，较为实用。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种用于无人机飞行的管理系统，其特征在于：包括天气状况监测模块、飞行高度监测模块、飞行区域监测模块、障碍物监测模块、监测信息接收模块、监测信息分析模块、预警模块与总控模块；
其中，所述天气状况监测模块与监测信息接收模块通信连接，所述飞行高度监测模块与监测信息接收模块通信连接，所述飞行区域监测模块与监测信息接收模块通信连接，所述障碍物监测模块与监测信息接收模块通信连接，所述监测信息接收模块与监测信息分析模块通信连接，所述监测信息分析模块与预警模块通信连接，所述预警模块与总控模块通信连接；
所述天气状况监测模块用于监测飞行区域的实时天气信息，所述天气信息包括：降水、风力，其监测结果会被发送到监测信息接收模块中，所述飞行高度监测模块用于监测无人机实时飞行高度，并将采集到的飞行高度信息传递到监测信接收模块中，所述飞行区域监测模块用于监测无人飞机的飞行路线区域，其采集到的飞行路线区域信息也会被发送到监测信息接收模块中，所述障碍物监测模块用于监测无人飞机飞行时飞行路径上的路障信息，其采集到的路障信息也会被发送到监测信息接收模块中；
所述监测信息分析模块用于对接收到的天气信息、飞行高度信息、飞行路线区域信息与路障信息进行处理，并将其分别处理为天气预警信息、飞行高度预警信息、飞行路线区域预警信息与路障预警信息。
2.根据权利要求1所述的一种用于无人机飞行的管理系统，其特征在于：所述天气预警信息的具体处理过程如下：
步骤一：当天气信息为降水天时，每隔预设时间采集一次降水量信息将其标记为K，连续采集X次，X≥3，其具体表现如下：
S1：通过公式（K1+K2……+KX）/X=K均得到平均降雨量K均；
S2：当平均降雨量K均大于预设值时即生成天气预警信息，且此时的天气预警信息内容为大雨预警；
步骤二：当天气信息为刮风天时，将风力信息的风力级别信息与风向信息提取出，当风力级别大于预设级别时，即生成大风预警信息，此时大风预警信息的内容为风力级别与风向。
3.根据权利要求1所述的一种用于无人机飞行的管理系统，其特征在于：所述飞行高度预警信息的具体处理过程如下：
步骤一：将无人机起飞前的高度标记为H0，H0的高度为相对于水平线的高度，监测无人机飞行高度将其标记为H1，无人机飞行高度是在相对于起飞前的标记值的；
步骤二：通过公式H实=H1+H0得到无人机的实时飞行高度；
步骤三：当实时飞行高度H实大于预设值时即生成飞行高度预警信息，且此时的飞行高度预警信息内容为超高空飞行。
4.根据权利要求1所述的一种用于无人机飞行的管理系统，其特征在于：所述飞行路线区域预警信息的具体处理过程如下：
步骤一：将无人机起飞前的垂直中线标尺为T1，将最远监测距离标记为点T2，将点T2与点T1连线得到线L，测量出L的长度，以线L的长度为半径画圆得到圆R，通过公式得到πL2=Vr面，得到圆R的面积Vr面，Vr面覆盖的范围及为无人机飞行路线区域；
步骤二：当无人机飞行路线区域大于预设值时即生成飞行路线区域预警信息，且此时的飞行路线区域信息内容为超区域飞行。
5.根据权利要求1所述的一种用于无人机飞行的管理系统，其特征在于：所述路障预警信息的具体处理过程如下：
步骤一：将飞行区域内控制的飞虫含量、飞鸟含量、大颗粒悬浮物含量提取出来，将飞虫含量标记为A1，将飞鸟含量标记为A2，将大颗粒悬浮物含量标记为A3；
步骤二：当飞虫含量A1大于预设值时即生成路障预警信息，此时路障预警信息的内容为飞虫含量超标；
步骤三：当飞鸟含量A2大于预设值时即生成路障预警信息，此时路障预警信息的内容为飞鸟含量超标；
步骤四：当大颗粒悬浮物含量A3大于预设值时即生成路障预警信息，此时路障预警信息的内容为大颗粒悬浮物超标；
步骤五：当飞虫含量、飞鸟含量、大颗粒悬浮物含量均超过预设值时对其进行综合评估，综合评估的过程如下：
S1：为了突出飞虫含量对路障信息造成的影响现赋予飞虫含量一个修正值C1，赋予飞鸟含量一个修正值C2，大颗粒悬浮物含量一个修正值C3，C1+C2+C3=1；
S2：通过公式A1*C1+A2*C2+A3*C3=Ac和得到路障信息总值Ac和；
S3：当路障信息总值Ac和大于预设值时即生成路障预警信息，此时路障预警信息的内容为飞行区域路障严重。
6.根据权利要求1所述的一种用于无人机飞行的管理系统，其特征在于：所述监测信息分析模块在接收到监测信息接收模块导入的数据后会对所有数据进行分析，分析好的数据会被发送到预警模块中进行预警分析，分析好的数据会被发送到总控模块中。
7.根据权利要求1所述的一种用于无人机飞行的管理系统，其特征在于：所述总控模块会将接收到的信息转化为控制指令并将控制指令发送至工作人员的智能移动终端。
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