CN112346482A - 飞行航线管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了飞行航线管理方法，涉及飞行管理领域，包括S1确认前往的目标航点是否为最终航点，若不是进入S2，若是进入S5；S2采集无人机飞往目标航点时的飞行状态；S3根据飞行状态确定前往的目标航点是否可飞抵，若可以进入S4，若不可飞抵，则前往的目标航点转为下一个航点进入S1；S4无人机飞行直到抵达目标航点，然后再前往下一个航点进入S1；S5无人机飞往最终航点；增设航点是否可飞抵的判断，对不可飞抵的航点进行忽略，转而进入下一个航点，解除航点设置的诸多约束；航点设置可根据任务需求择优而设，优化最终航点的飞行策略，使其可以等待新的任务接收或者执行定点任务。
Description
技术领域
本发明涉及飞行管理领域，尤其涉及一种飞行航线管理方法。
背景技术
无人机的飞行阶段一般包含爬升、巡航、下降以及返航阶段，其中无人机巡航飞行是按照预先设定的航点(两航点之间称为一段航线)飞行，而无人机飞行航点设置的通常原则是：两航点之间的距离设置较长，一般不低于无人机巡航速度的数十倍(即数十秒的飞行时间)，相邻两段航线之间的夹角一般不低于90°，且航线设置较为分散不集中，这样设置的目的是确保无人机有较长时间压上航线执行任务，保证能够飞抵下一航点、且可使无人机不会陷入指令无法实现而导致的错误航线中，但相邻两段航线夹角不低于90°的设置不利于任务航线的规划，会由此造成部分冗余航线的设置，进而造成无人机效费比的降低。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题设计了一种飞行航线管理方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
飞行航线管理方法，用于无人机，包括以下步骤：
S1、确认前往的目标航点是否为最终航点，若不是进入S2，若是进入S5；
S2、采集无人机飞往目标航点时的飞行状态；
S3、根据飞行状态确定前往的目标航点是否可飞抵，若可以进入S4，若不可飞抵，则前往的目标航点转为下一个航点进入S1；
S4、无人机飞行直到抵达目标航点，然后再前往下一个航点进入S1；
S5、无人机飞往最终航点。
本发明的有益效果在于：增设航点是否可飞抵的判断，对不可飞抵的航点进行忽略，转而进入下一个航点，解除航点设置的诸多约束；航点设置可根据任务需求择优而设，优化最终航点的飞行策略，使其可以等待新的任务接收或者执行定点任务。
附图说明
图1是本发明飞行航线管理方法的流程示意图；
图2是本发明飞行航线管理方法中S1的流程示意图；
图3是本发明飞行航线管理方法中S3的流程示意图；
图4是本发明飞行航线管理方法中是否可飞抵区域的示意图；
图5是本发明飞行航线管理方法中S0的流程示意图；
图6是本发明飞行航线管理方法的航线示意图1；
图7是本发明飞行航线管理方法的航线示意图2。
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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。
如图1、图2、图3、图4、图5所示，飞行航线管理方法，用于无人机，包括以下步骤：
如图5所示，步骤S0、确定飞往目标航点时是否由其他飞行模式切换为巡航模式，若是，S3进入S41，若不是，S3进入S42，步骤S0位于步骤S4之前即可，图5中转巡航标志为1表示：由其他飞行模式切换为巡航模式，转巡航标志为0表示：不是由其他飞行模式切换为巡航模式。
S1、确认前往的目标航点是否为最终航点，若不是进入S2，若是进入S5。
S2、采集无人机飞往目标航点时的飞行状态，飞行状态包括无人机巡航速度、最大可用滚转角、航点飞抵判定距离、无人机当前位置和目标航点的位置。
S3、根据飞行状态确定前往的目标航点是否可飞抵，若可以进入S4，若不可飞抵，则前往的目标航点转为下一个航点进入S1；
S31、根据无人机巡航速度和最大可用滚转角确定无人机的最小转弯半径；
S32、根据最小转弯半径、目标航点位置以及无人机速度方向确定该无人机转弯时的盘旋中心坐标；
S33、根据最小转弯半径与航点飞抵判定距离确定该无人机的可飞抵区域与不可飞抵区域，其中不可以飞抵区域为：以盘旋中心坐标为圆心，最小转弯半径减去航点飞抵判定距离的长度为半径，形成的区域为不可飞抵区域；
S34、判定该无人机是否飞抵，若可以进入S4，若不可飞抵，则前往的目标航点转为下一个航点进入S1。
S4、无人机飞行直到抵达目标航点，然后再前往下一个航点进入S1；
S41、无人机朝目标航点直飞，直到抵达目标航点，然后再前往下一个航点进入S1；
S42、无人机沿目标航线飞行，直到抵达目标航点，然后再前往下一个航点进入S1。
S5、判断无人机当前位置与最终航点的距离与大于无人机预先设定的盘旋半径之间的关系，若大于预先设定的盘旋半径，沿着航线朝着最终航点直飞，当等于设定盘旋半径时，无人机转绕最终航点盘旋飞行。
本发明飞行航线管理方法的工作原理如下：
为便于直观理解和分析，将具体航点经纬度信息转化为以第1航点为坐标原点，航点间距以米为单位的二维图，如图6、图7所示，图中航点1～11为规划的航点，其中第8个航点为设置的无人机不可飞抵航点，第11航点为最终航点，两航点之间的间距约在400m～700m，飞行时间约在11s～20s，图6和图7的虚线为规划航线，实线为实际飞行航线；
当不是由其他飞行模式切换为巡航模式时，无人机按图中规划航点顺序进行飞行，第1航点～第7航点均可飞抵，无人机正常飞抵第7航点后，首先进行第8航点的飞抵判断，由于第8航点处于当前位置的不可飞抵区域，即时无人机以最小盘旋半径飞行，也不可飞抵该航点，故无人机直接放弃该航点的飞行，转而执行后一航点的飞行任务，虽然航点改为下一航点，但新航线仍然执行第8、9航点组成的航线，如图5所示，而非第7、9航点组成的航线；
当是由其他飞行模式切换为巡航模式时，如图7所示，无人机按图中规划航点顺序进行飞行，第1航点～第7航点均可飞抵，且第8航点不可飞抵，当无人机操作人员手动将飞行阶段从巡航模式切换至其他飞行模式，即图7中A点所示意的位置时，无人机保持当前速度、高度继续平飞，当无人机飞至B点时，无人机操作人员再将飞行阶段由其他飞行模式切回至巡航模式，由于此时第8航点按图4所示不可飞抵，故目标航点自动更改为第9航点，故无人机根据飞行策略将沿着B-9航点组成的航线飞行，但由于此时无人机的速度方向朝东(即图7中朝右)，故无人机将会朝左转弯，向第9航点飞行，实际效果即是出现类圆弧情况如图7所示；
当无人机的目标航点为第11航点时，由于第11航点为最终航点，故无人机将执行最终航点的飞行策略，即：沿着第10、11航点组成的航线朝第11航点直飞，当距第11航点距离为盘旋半径时，转而执行以第11航点为盘旋中心，预设的盘旋半径(图例为200m)为半径，按照顺时针方向或逆时针飞行进行绕目标的盘旋飞行，直至新的控制指令到达。
增设航点是否可飞抵的判断，对不可飞抵的航点进行忽略，转而进入下一个航点，解除航点设置的诸多约束；
在飞往目标航点时，对无人机的飞行状态进行采集，并根据无人机的飞行状态判断前往的目标航点是否可飞抵，实现目标航点的动态调整，有效避免了由于风的干扰而导致无人机永远无法飞抵航点等情况的发生；
通过判定是否有其他飞行模式转换为巡航模式的判断，并相应实施对应的航线飞行方法，所以无人机操作人员可在任意时刻任何位置将无人机切入巡航，不必为了保持无人机正常飞行而在航线特定位置切入，减轻了无人机操作人员的工作量和负担；
最终航点的飞行方法设置为盘旋飞行，优化最终航点的飞行策略，使其可以等待新的任务接收或者执行定点任务。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.飞行航线管理方法，用于无人机，其特征在于，包括以下步骤：
S1、确认前往的目标航点是否为最终航点，若不是进入S2，若是进入S5；
S2、采集无人机飞往目标航点时的飞行状态；
S3、根据飞行状态确定前往的目标航点是否可飞抵，若可以进入S4，若不可飞抵，则前往的目标航点转为下一个航点进入S1；
S4、无人机飞行直到抵达目标航点，然后再前往下一个航点进入S1；
S5、无人机飞往最终航点。
2.根据权利要求1所述的飞行航线管理方法，其特征在于，在S2中采集的飞行状态包括无人机巡航速度、最大可用滚转角、航点飞抵判定距离、无人机当前位置和目标航点的位置。
3.根据权利要求2所述的飞行航线管理方法，其特征在于，在S3中包括：
S31、根据无人机巡航速度和最大可用滚转角确定无人机的最小转弯半径；
S32、根据最小转弯半径、目标航点位置以及无人机速度方向确定该无人机转弯时的盘旋中心坐标；
S33、根据最小转弯半径与航点飞抵判定距离确定该无人机的可飞抵区域与不可飞抵区域，其中不可以飞抵区域为：以盘旋中心坐标为圆心，最小转弯半径减去航点飞抵判定距离的长度为半径，形成的区域为不可飞抵区域；
S34、判定该无人机是否飞抵，若可以进入S4，若不可飞抵，则前往的目标航点转为下一个航点进入S1。
4.根据权利要求1所述的飞行航线管理方法，其特征在于，飞行航线管理方法还包括步骤S0确定飞往目标航点时是否由其他飞行模式切换为巡航模式，若是，S3进入S41，若不是，S3进入S42，步骤S0位于步骤S4之前即可；
在S4中包括：
S41、无人机朝目标航点直飞，直到抵达目标航点，然后再前往下一个航点进入S1；
S42、无人机沿目标航线飞行，直到抵达目标航点，然后再前往下一个航点进入S1。
5.根据权利要求1-4任一项所述的飞行航线管理方法，其特征在于，在S5中包括判断无人机当前位置与最终航点的距离与大于无人机预先设定的盘旋半径之间的关系，若大于预先设定的盘旋半径，沿着航线朝着最终航点直飞，当等于设定盘旋半径时，无人机转绕最终航点盘旋飞行。
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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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