CN115097868A - 一种飞行控制方法及相关装置 - Google Patents

一种飞行控制方法及相关装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115097868A
CN115097868A CN202211016956.1A CN202211016956A CN115097868A CN 115097868 A CN115097868 A CN 115097868A CN 202211016956 A CN202211016956 A CN 202211016956A CN 115097868 A CN115097868 A CN 115097868A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flight
meteorological
grid
expected
information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202211016956.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115097868B (zh
Inventor
路振旺
丁研研
燕丽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Lingying Intelligent Technology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Lingying Intelligent Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Lingying Intelligent Technology Co ltd filed Critical Shenzhen Lingying Intelligent Technology Co ltd
Priority to CN202211016956.1A priority Critical patent/CN115097868B/zh
Publication of CN115097868A publication Critical patent/CN115097868A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115097868B publication Critical patent/CN115097868B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/10Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • G05D1/101Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

本申请提供了一种飞行控制方法及相关装置,该方法包括:在接收到飞行任务时,获取对应于飞行任务的空间位置特征信息;将空间位置特征信息映射至气象网格坐标系,确定关联于飞行任务的所有预期飞行气象网格;向气象平台发送访问请求,获取各预期飞行气象网格在目标时刻的网格气象信息;基于所有网格气象信息,控制无人机执行相应的飞行策略。通过本申请方案的实施,将无人机飞行空域对应划分为多个气象网格,结合所获取的网格气象信息对无人机飞行策略进行规划,可有效规避气象恶劣的非安全飞行区域,充分保证了无人机飞行安全性。

Description

一种飞行控制方法及相关装置
技术领域
本申请涉及无人机技术领域,尤其涉及一种飞行控制方法及相关装置。
背景技术
随着科技的不断发展,无人机在航拍、紧急救援、电力巡检等领域得到了广泛使用。在无人机执行飞行任务的过程中,其飞行安全性对于任务的顺利完成至关重要。目前,相关技术中通常仅考虑到无人机在复杂地形下的避障决策,然而并未考虑到无人机飞行空域的气象条件对飞行稳定性的影响,从而导致无人机飞行安全性仍无法得到充分保障。
发明内容
本申请实施例提供了一种飞行控制方法及相关装置,至少能够解决相关技术所提供的无人机飞行控制方案未对气象条件进行考虑,所导致的无人机飞行安全性无法得到充分保障的问题。
本申请实施例第一方面提供了一种飞行控制方法,应用于无人机控制终端,包括:
在接收到飞行任务时,获取对应于所述飞行任务的空间位置特征信息;
将所述空间位置特征信息映射至气象网格坐标系,确定关联于所述飞行任务的所有预期飞行气象网格;
向气象平台发送访问请求,获取各所述预期飞行气象网格在目标时刻的网格气象信息;
基于所有所述网格气象信息,控制无人机执行相应的飞行策略。
本申请实施例第二方面提供了一种飞行控制装置,应用于无人机控制终端,包括:
第一获取模块,用于在接收到飞行任务时,获取对应于所述飞行任务的空间位置特征信息;
确定模块,用于将所述空间位置特征信息映射至气象网格坐标系,确定关联于所述飞行任务的所有预期飞行气象网格;
第二获取模块,用于向气象平台发送访问请求,获取各所述预期飞行气象网格在目标时刻的网格气象信息;
控制模块,用于基于所有所述网格气象信息,控制无人机执行相应的飞行策略。
本申请实施例第三方面提供了一种无人机控制终端,包括:存储器及处理器,其中,处理器用于执行存储在存储器上的计算机程序,处理器执行计算机程序时,实现上述本申请实施例第一方面提供的飞行控制方法中的各步骤。
本申请实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时,实现上述本申请实施例第一方面提供的飞行控制方法中的各步骤。
由上可见,根据本申请方案所提供的飞行控制方法及相关装置,在接收到飞行任务时,获取对应于飞行任务的空间位置特征信息;将空间位置特征信息映射至气象网格坐标系,确定关联于飞行任务的所有预期飞行气象网格;向气象平台发送访问请求,获取各预期飞行气象网格在目标时刻的网格气象信息;基于所有网格气象信息,控制无人机执行相应的飞行策略。通过本申请方案的实施,将无人机飞行空域对应划分为多个气象网格,结合所获取的网格气象信息对无人机飞行策略进行规划,可有效规避气象恶劣的非安全飞行区域,充分保证了无人机飞行安全性。
附图说明
图1为本申请第一实施例提供的一种飞行控制方法的基础流程示意图;
图2为本申请第一实施例提供的一种气象网格坐标系的示意图;
图3为本申请第一实施例提供的另一种气象网格坐标系的示意图;
图4为本申请第一实施例提供的又一种气象网格坐标系的示意图;
图5为本申请第二实施例提供的飞行控制装置的程序模块示意图;
图6为本申请第三实施例提供的无人机控制终端的结构示意图。
具体实施方式
为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而非全部实施例。基于本申请中的实施例,本领域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,都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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,仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置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”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请实施例中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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申请实施例中的具体含义。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
为了解决相关技术中所提供的无人机飞行控制方案未对气象条件进行考虑,所导致的无人机飞行安全性无法得到充分保障的问题,本申请第一实施例提供了一种飞行控制方法,应用于无人机控制终端,该无人机控制终端可以配置于无人机自身,也可以是与无人机通讯连接的独立终端。如图1为本实施例提供的飞行控制方法的基础流程示意图,该飞行控制方法包括以下的步骤:
步骤101、在接收到飞行任务时,获取对应于飞行任务的空间位置特征信息。
具体的,在实际应用中,无人机的飞行任务有多种,作为示例性的说明,其中一种为定点飞行任务,飞行任务由起始点和终止点限定,另一种为巡航飞行任务,飞行任务有起始点和飞行半径限定,当然还可以包括其它飞行任务类型,本实施例不再一一说明。值得说明的是,本实施例的空间位置特征信息表示无人机所飞行的物理空间的相关位置特征参数,在本实施例中,无人机控制终端内部可以预先配置有电子地图,在接收到飞行任务之后,可以通过查询电子地图获取相关位置特征信息。
步骤102、将空间位置特征信息映射至气象网格坐标系,确定关联于飞行任务的所有预期飞行气象网格。
具体的,智能气象网格预报技术,是将整个地区按照棋盘网格式的布点方式分成若干区域,每个区域分布有一个气象要素采集点,可以针对本地的气象服务和天气预报精细地反映城市每个气象网格的气温、气压、降水量、相对湿度、风力等气象要素。应当理解的是,由于空间位置特征信息对应于空间坐标系,本实施例需要将空间位置特征信息先转换至气象网格坐标系,然后确定无人机执行飞行任务预期飞行的物理空间相应的预期飞行气象网格。
在本实施例优选实施方式中,可以根据所述飞行任务的飞行范围特征信息确定相应的气象网格划分粒度,然后在该气象网格划分粒度下的气象网格坐标系中,确定关联于飞行任务的所有预期飞行气象网格。本实施例考虑到不同飞行任务所限定的飞行范围大小有所不同,适应于飞行范围大小对应确定气象网格划分粒度,可以保证飞行策略制定的合理性。
步骤103、向气象平台发送访问请求,获取各预期飞行气象网格在目标时刻的网格气象信息。
具体的,在实际应用中,气象平台为统筹管理不同气象网格的气象信息的管理平台,气象平台可以开放其访问接口,供外部终端访问。在本实施例中,无人机控制终端可以在得到气象平台的访问权限时,获取各预期飞行气象网格在特定时刻的网格气象信息。应当理解的是,本实施例的网格气象信息包括但不限于:气温、气压、降水量、相对湿度、风力等。
步骤104、基于所有网格气象信息,控制无人机执行相应的飞行策略。
应当说明的是,在相关技术中,尽管无人机自身也可以在飞行过程中对飞行空域的气象信息进行实时感知,然而,一方面,无人机所配置的气象分析传感器的感测能力较为局限,无法保证全面和准确的气象检测,另一方面,无人机仅能进行空域气象的实时检测,并无法提前预判飞行气象条件,在感测到前方飞行空域气象恶劣时,无人机已处于该飞行空域边界或已处于其中,并不具备充分的飞行策略调整时间,难以保证飞行安全性。
而在本实施例中,气象平台可以实现气象的提前预报,而且气象要素采集点的气象分析能力较为充分,从而无人机控制终端所获知的气象信息更为精细化,并且在无人机起飞前即提前预判飞行空域的气象条件,可提前做出飞行策略规划,使得飞行安全性可以得到充分的保障。
在本实施例一种实施方式中,上述获取对应于飞行任务的空间位置特征信息的步骤,包括:分别获取飞行任务的起始点和终止点的空间坐标位置。相对应的,上述将空间位置特征信息映射至气象网格坐标系,确定关联于飞行任务的所有预期飞行气象网格的步骤,包括:将起始点和终止点的空间坐标位置映射至气象网格坐标系,确定起始点与终止点的直线方程;将直线方程上所有位置点归属的所有气象网格,确定为关联于飞行任务的所有预期飞行气象网格。
如图2所示为本实施例提供的一种气象网格坐标系的示意图,具体的,假设无人机的飞行任务为从起始点A点飞行至终止点B点,将两点作为特征点,将两点的位置信息也即经纬度信息变换至气象网格坐标系,得到A点坐标(xa,ya)与B点坐标(xb,yb),并且得到通过A点与B点的直线方程:y=kx+c,气象网格的大小为k*k。进一步地,获取直线方程上所有点的坐标信息,然后将坐标信息分别代入气象网格坐标系中所有气象网格的网格方程进行计算,将所有成立的网格方程对应的气象网格确定为预期飞行气象网格。
还应当说明的是,本实施例在确定起始点与终止点的直线方程之后,还可以基于直线方程将起始点与终止点之间的直线,等分为多个线段,然后分别基于各线段规划一气象网格,最后将所规划的所有气象网格确定为关联于飞行任务的所有预期飞行气象网格。
也即,区别于上一实施方式中气象网格的划分既定,根据直线方程确定直线所经过的多个预期飞行气象网格,这种方式容易造成所划分的气象网格数量较多,部分预期飞行气象网格由于无人机经过区域较小,实际参考意义不大,那么则会造成飞行策略制定的复杂度较大,因此,本实施例还可以参考起止点直线来灵活划分飞行气象网格,例如将所等分的每一线段作为网格对角线划分出相应的预期飞行气象网格,具体请见图3所示的另一种气象网格坐标系的示意图,由此,可有效提高所确定的预期飞行气象网格的参考性,相比于图2对应实施方式中预期飞行气象网格的数量为11,即使保持气象网格的尺寸大小不变,图3对应实施方式中预期飞行气象网格的数量仅为5,减少了预期飞行气象网格的数量,降低后续飞行策略制定的复杂度。
应当理解的是,本实施例中起始点与终止点之间直线等分为多个线段时,等分数量可以视实际应用场景灵活设定,例如,若当前飞行任务以任务完成时效性为优先考量指标,则按照第一等分数量将起始点与终止点之间的直线,等分为多个线段;若当前飞行任务以任务完成安全性为优先考量指标,则按照第二等分数量将起始点与终止点之间的直线,等分为多个线段;其中,第一等分数量小于第二等分数量。
另外,在获取各预期飞行气象网格在目标时刻的网格气象信息时,由于气象要素采集点的分布设置方式固定,从而并不能保证本实施方式中每一预期飞行气象网格均对应一气象采集点,基于此,本实施方式将每一气象采集点对应的气象网格作为标准气象网格,针对每一预期飞行气象网格,确定所部分覆盖以及全部覆盖的所有标准气象网格,然后获取该预期飞行气象网格对应的所有标准气象网格的网格气象信息,最后再结合所有标准气象网格的网格气象信息获取相应预期飞行气象网格的网格气象信息,在优选实现方式中,可以按照各标准气象网格在相应预期飞行气象网格中的面积占比确定相应权重,然后对所有标准气象网格的网格气象信息进行加权平均计算,得到相应预期飞行气象网格的网格气象信息。
在实际应用中,上述网格气象信息包括多个不同类别的气象参数。相对应的,上述获取网格气象信息不满足预设安全飞行条件的首个目标气象网格的步骤之前,还包括:将不同类别的气象参数分别与预设安全阈值范围进行比较;其中,若存在至少一类气象参数超出安全阈值范围,则网格气象信息不满足安全飞行条件。
进一步地,在本实施例一些实施方式中,上述获取各预期飞行气象网格在目标时刻的网格气象信息的步骤之前,还包括:基于无人机的飞行速度、起始飞行时刻以及起始点至各预期飞行气象网格中特征点的相对距离,确定对应于各预期飞行气象网格的目标时刻。
具体的,在实际应用中,在起始点至终止点的飞行直线上,无人机到达直线上不同点的时刻有所不同,本实施例为了保证气象数据与实际飞行环境一致,结合无人机飞行速度以及相对距离,分别计算无人机从起始点飞行至各预期飞行气象网格的到达时刻,作为上述目标时刻,从而所获取的该目标时刻的网格气象信息与无人机实际飞行过程中所经历的气象环境相符。值得注意的是,本实施例所提及的气象网格的特征点可以为气象网格的中心点,也可以为接近起始点的边界框线上满足上述直线方程的点,本实施例不作唯一限定。
进一步地,在本实施例另一种实施方式中,上述基于所有网格气象信息,控制无人机执行相应的飞行策略的步骤,包括:将起始点所处预期飞行气象网格作为起始判定网格,从所有预期飞行气象网格中,获取网格气象信息不满足预设安全飞行条件的首个目标气象网格,并将首个目标气象网格之前所有预期飞行气象网格,确定为飞行任务的有效飞行气象网格;从首个目标气象网格前一个预期飞行气象网格的相邻气象网格中,确定网格气象信息满足安全飞行条件的安全气象网格;以安全气象网格中特征点作为新起始点,并基于新起始点以及终止点继续确定预期飞行气象网格,然后返回自起始点所处预期飞行气象网格起,从所有预期飞行气象网格中,获取网格气象信息不满足预设安全飞行条件的首个目标气象网格的步骤;将所确定的所有有效飞行气象网格的网格位置特征信息映射至空间坐标系,相应得到多个目标空间位置特征信息;参考所有目标空间位置特征信息所规划的安全飞行路径,控制无人机执行飞行任务。
具体的,在本实施例中,将起始点与终止点之间的直线作为理想飞行路径,从起始点所处预期飞行气象网格开始,沿理想飞行路径上的网格排列顺序依次查询各预期飞行气象网格的网格气象信息,并依次根据各预期气象网格的网格气象信息判定对应预期气象网格是否满足安全飞行条件,针对第一个被确定为不符合安全飞行条件的目标气象网格,将该目标气象网格之前的所有预期飞行网格记录为有效飞行气象网格,然后在该目标气象网格之前的预期飞行气象网格相邻网格中查询安全气象网格,并以该安全气象网格中特征点作为新起始点,基于该新起始点与终止点的直线方程继续获取预期飞行气象网格,然后进一步确定这些预期飞行气象网格中不满足安全飞行条件的气象网格,并保存有效飞行气象网格,如此循环操作,将最终确定起始点与终止点之间的所有有效飞行气象网格,并依次规划安全飞行路径,以指示无人机安全执行完成飞行任务。
在本实施例一种实施方式中,飞行任务为巡航飞行任务。则上述获取对应于飞行任务的空间位置特征信息的步骤,包括:获取飞行任务的起始点的空间坐标位置,以及以起始点为圆心的飞行半径。相应的,上述将空间位置特征信息映射至气象网格坐标系,确定关联于飞行任务的所有预期飞行气象网格的步骤,包括:将起始点的空间坐标位置以及飞行半径映射至气象网格坐标系,确定关联于巡航飞行任务的所有预期飞行气象网格。
如图4所示为本实施例提供的又一种气象网格坐标系的示意图,图中圆圈所限定的区域即为巡航区域,圆心A即为无人机起始点,圆圈所全部包含或部分包含的气象网格均为关联于飞行任务的预期飞行气象网格。
进一步地,在本实施例一种实施方式中,上述获取各预期飞行气象网格在目标时刻的网格气象信息的步骤,包括:分别获取各预期飞行气象网格在预设巡航时间轴上各目标时刻的网格气象信息。相应的,上述基于所有网格气象信息,控制无人机执行相应的飞行策略的步骤,包括:获取各预期飞行气象网格满足预设安全飞行条件的所有网格气象信息,并将相应目标时刻归纳于安全飞行时刻集合;结合所有预期飞行气象网格的安全飞行时刻集合,将各预期飞行气象网格时序相邻的规划于巡航时间轴,得到网格飞行路径;将网格飞行路径映射至空间坐标系,得到空间飞行路径;基于空间飞行路径控制无人机执行巡航飞行任务。
具体的,在实际应用中,针对巡航飞行任务通常设定有一任务完成时长(也即巡航时长),本实施例针对该任务完成时长以及任务起始时刻生成一巡航时间轴,然后针对各预期飞行气象网格,均获取巡航时间轴上所有时刻的网格气象信息,然后基于所获取的网格气象信息获取各预期飞行气象网格的安全飞行时刻集合,最后再结合所有预期飞行气象网格的安全飞行时刻集合,将各预期飞行气象网格依次安排至巡航时间轴上相应时间点,由此可以得到巡航时长内的网格飞行路径,按照该网格飞行路径执行巡航飞行任务时,可保证所有网格均能巡航到的同时每一时刻所巡航的网格均可支持安全飞行。
此外,针对上述巡航飞行任务,还可以提供电子围栏功能,也即在获取各预期飞行气象网格在巡航时长内所有目标时刻的网格气象信息之后,获取各预期飞行气象网格不满足预设安全飞行条件的非安全飞行时刻集合,根据所述非安全飞行时刻集合针对预期飞行气象网格设置电子围栏,当无人机控制终端检测到无人机巡航过程中有飞向电子围栏的动机时,控制无人机及时调整飞行方向,以远离电子围栏所限定的区域。
基于上述本申请实施例的技术方案,在接收到飞行任务时,获取对应于飞行任务的空间位置特征信息;将空间位置特征信息映射至气象网格坐标系,确定关联于飞行任务的所有预期飞行气象网格;向气象平台发送访问请求,获取各预期飞行气象网格在目标时刻的网格气象信息;基于所有网格气象信息,控制无人机执行相应的飞行策略。通过本申请方案的实施,将无人机飞行空域对应划分为多个气象网格,结合所获取的网格气象信息对无人机飞行策略进行规划,可有效规避气象恶劣的非安全飞行区域,充分保证了无人机飞行安全性。
图5为本申请第二实施例提供的一种飞行控制装置。该飞行控制装置可用于实现前述实施例中的飞行控制方法。如图5所示,该飞行控制装置主要包括:
第一获取模块501,用于在接收到飞行任务时,获取对应于飞行任务的空间位置特征信息;
确定模块502,用于将空间位置特征信息映射至气象网格坐标系,确定关联于飞行任务的所有预期飞行气象网格;
第二获取模块503,用于向气象平台发送访问请求,获取各预期飞行气象网格在目标时刻的网格气象信息;
控制模块504,用于基于所有网格气象信息,控制无人机执行相应的飞行策略。
在本实施例的一些实施方式中,第一获取模块具体用于:分别获取飞行任务的起始点和终止点的空间坐标位置。相应的,确定模块具体用于:将起始点和终止点的空间坐标位置映射至气象网格坐标系,确定起始点与终止点的直线方程;将直线方程上所有位置点归属的所有气象网格,确定为关联于飞行任务的所有预期飞行气象网格。
进一步地,在本实施例的一些实施方式中,确定模块还用于:基于无人机的飞行速度、起始飞行时刻以及起始点至各预期飞行气象网格中特征点的相对距离,确定对应于各预期飞行气象网格的目标时刻。
更进一步地,在本实施例的一些实施方式中,该飞行控制装置还包括:比较模块,用于将不同类别的气象参数分别与预设安全阈值范围进行比较;其中,若存在至少一类气象参数超出安全阈值范围,则网格气象信息不满足安全飞行条件。
进一步地,在本实施例的另一些实施方式中,控制模块具体用于:将起始点所处预期飞行气象网格作为起始判定网格,从所有预期飞行气象网格中,获取网格气象信息不满足预设安全飞行条件的首个目标气象网格,并将首个目标气象网格之前所有预期飞行气象网格,确定为飞行任务的有效飞行气象网格;从首个目标气象网格前一个预期飞行气象网格的相邻气象网格中,确定网格气象信息满足安全飞行条件的安全气象网格;以安全气象网格中特征点作为新起始点,并基于新起始点以及终止点继续确定预期飞行气象网格,然后返回自起始点所处预期飞行气象网格起,从所有预期飞行气象网格中,获取网格气象信息不满足预设安全飞行条件的首个目标气象网格的步骤;将所确定的所有有效飞行气象网格的网格位置特征信息映射至空间坐标系,相应得到多个目标空间位置特征信息;参考所有目标空间位置特征信息所规划的安全飞行路径,控制无人机执行飞行任务。
在本实施例的一些实施方式中,飞行任务为巡航飞行任务。相应的,第一获取模块具体用于:获取飞行任务的起始点的空间坐标位置,以及以起始点为圆心的飞行半径。相应的,确定模块具体用于:将起始点的空间坐标位置以及飞行半径映射至气象网格坐标系,确定关联于巡航飞行任务的所有预期飞行气象网格。
进一步地,在本实施例的一些实施方式中,第二获取模块具体用于:分别获取各预期飞行气象网格在预设巡航时间轴上各目标时刻的网格气象信息。相应的,控制模块具体用于:获取各预期飞行气象网格满足预设安全飞行条件的所有网格气象信息,并将相应目标时刻归纳于安全飞行时刻集合;结合所有预期飞行气象网格的安全飞行时刻集合,将各预期飞行气象网格时序相邻的规划于巡航时间轴,得到网格飞行路径;将网格飞行路径映射至空间坐标系,得到空间飞行路径;基于空间飞行路径控制无人机执行巡航飞行任务。
应当说明的是,第一实施例中的飞行控制方法均可基于本实施例提供的飞行控制装置实现,所属领域的普通技术人员可以清楚的了解到,为描述的方便和简洁,本实施例中所描述的飞行控制装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
根据本实施例所提供的飞行控制装置,在接收到飞行任务时,获取对应于飞行任务的空间位置特征信息;将空间位置特征信息映射至气象网格坐标系,确定关联于飞行任务的所有预期飞行气象网格;向气象平台发送访问请求,获取各预期飞行气象网格在目标时刻的网格气象信息;基于所有网格气象信息,控制无人机执行相应的飞行策略。通过本申请方案的实施,将无人机飞行空域对应划分为多个气象网格,结合所获取的网格气象信息对无人机飞行策略进行规划,可有效规避气象恶劣的非安全飞行区域,充分保证了无人机飞行安全性。
图6为本申请第三实施例提供的一种无人机控制终端。该无人机控制终端可用于实现前述实施例中的飞行控制方法,主要包括:
存储器601、处理器602及存储在存储器601上并可在处理器602上运行的计算机程序603,存储器601和处理器602通过通信连接。处理器602执行该计算机程序603时,实现前述实施例一中的方法。其中,处理器的数量可以是一个或多个。
存储器601可以是高速随机存取记忆体(RAM,Random Access Memory)存储器,也可为非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如磁盘存储器。存储器601用于存储可执行程序代码,处理器602与存储器601耦合。
进一步的,本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以是设置于上述实施例中的无人机控制终端中,该计算机可读存储介质可以是前述图6所示实施例中的存储器。
该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现前述实施例中的飞行控制方法。进一步的,该计算机可存储介质还可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。
集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个可读存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的可读存储介质包括:U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简便描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定都是本申请所必须的。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
以上为对本申请所提供的飞行控制方法及相关装置的描述,对于本领域的技术人员,依据本申请实施例的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种飞行控制方法,应用于无人机控制终端,其特征在于,包括:
在接收到飞行任务时,获取对应于所述飞行任务的空间位置特征信息;
将所述空间位置特征信息映射至气象网格坐标系,确定关联于所述飞行任务的所有预期飞行气象网格;
向气象平台发送访问请求,获取各所述预期飞行气象网格在目标时刻的网格气象信息;
基于所有所述网格气象信息,控制无人机执行相应的飞行策略。
2.根据权利要求1所述的飞行控制方法,其特征在于,所述获取对应于所述飞行任务的空间位置特征信息的步骤,包括:
分别获取所述飞行任务的起始点和终止点的空间坐标位置;
所述将所述空间位置特征信息映射至气象网格坐标系,确定关联于所述飞行任务的所有预期飞行气象网格的步骤,包括:
将所述起始点和所述终止点的所述空间坐标位置映射至气象网格坐标系,确定所述起始点与所述终止点的直线方程;
将所述直线方程上所有位置点归属的所有气象网格,确定为关联于所述飞行任务的所有预期飞行气象网格。
3.根据权利要求2所述的飞行控制方法,其特征在于,所述获取各所述预期飞行气象网格在目标时刻的网格气象信息的步骤之前,还包括:
基于所述无人机的飞行速度、起始飞行时刻以及所述起始点至各所述预期飞行气象网格中特征点的相对距离,确定对应于各所述预期飞行气象网格的所述目标时刻。
4.根据权利要求2所述的飞行控制方法,其特征在于,所述基于所有所述网格气象信息,控制无人机执行相应的飞行策略的步骤,包括:
将所述起始点所处所述预期飞行气象网格作为起始判定网格,从所有所述预期飞行气象网格中,获取所述网格气象信息不满足预设安全飞行条件的首个目标气象网格,并将首个所述目标气象网格之前所有所述预期飞行气象网格,确定为所述飞行任务的有效飞行气象网格;
从所述首个目标气象网格前一个所述预期飞行气象网格的相邻气象网格中,确定所述网格气象信息满足所述安全飞行条件的安全气象网格;
以所述安全气象网格中特征点作为新起始点,并基于所述新起始点以及所述终止点继续确定预期飞行气象网格,然后返回所述自所述起始点所处所述预期飞行气象网格起,从所有所述预期飞行气象网格中,获取所述网格气象信息不满足预设安全飞行条件的首个目标气象网格的步骤;
将所确定的所有所述有效飞行气象网格的网格位置特征信息映射至空间坐标系,相应得到多个目标空间位置特征信息;
参考所有所述目标空间位置特征信息所规划的安全飞行路径,控制无人机执行所述飞行任务。
5.根据权利要求3所述的飞行控制方法,其特征在于,所述网格气象信息包括多个不同类别的气象参数;所述获取所述网格气象信息不满足预设安全飞行条件的首个目标气象网格的步骤之前,还包括:
将不同类别的所述气象参数分别与预设安全阈值范围进行比较;其中,若存在至少一类所述气象参数超出所述安全阈值范围,则所述网格气象信息不满足所述安全飞行条件。
6.根据权利要求1所述的飞行控制方法,其特征在于,所述飞行任务为巡航飞行任务;所述获取对应于所述飞行任务的空间位置特征信息的步骤,包括:
获取所述飞行任务的起始点的空间坐标位置,以及以所述起始点为圆心的飞行半径;
所述将所述空间位置特征信息映射至气象网格坐标系,确定关联于所述飞行任务的所有预期飞行气象网格的步骤,包括:
将所述起始点的所述空间坐标位置以及所述飞行半径映射至气象网格坐标系,确定关联于所述巡航飞行任务的所有预期飞行气象网格。
7.根据权利要求6所述的飞行控制方法,其特征在于,所述获取各所述预期飞行气象网格在目标时刻的网格气象信息的步骤,包括:
分别获取各所述预期飞行气象网格在预设巡航时间轴上各目标时刻的网格气象信息;
所述基于所有所述网格气象信息,控制无人机执行相应的飞行策略的步骤,包括:
获取各所述预期飞行气象网格满足预设安全飞行条件的所有所述网格气象信息,并将相应所述目标时刻归纳于安全飞行时刻集合;
结合所有所述预期飞行气象网格的所述安全飞行时刻集合,将各所述预期飞行气象网格时序相邻的规划于所述巡航时间轴,得到网格飞行路径;
将所述网格飞行路径映射至空间坐标系,得到空间飞行路径;
基于所述空间飞行路径控制无人机执行所述巡航飞行任务。
8.一种飞行控制装置,应用于无人机控制终端,其特征在于,包括:
第一获取模块,用于在接收到飞行任务时,获取对应于所述飞行任务的空间位置特征信息;
确定模块,用于将所述空间位置特征信息映射至气象网格坐标系,确定关联于所述飞行任务的所有预期飞行气象网格;
第二获取模块,用于向气象平台发送访问请求,获取各所述预期飞行气象网格在目标时刻的网格气象信息;
控制模块,用于基于所有所述网格气象信息,控制无人机执行相应的飞行策略。
9.一种无人机控制终端,其特征在于,包括存储器及处理器,其中:
所述处理器用于执行存储在所述存储器上的计算机程序;
所述处理器执行所述计算机程序时,实现权利要求1至7中任意一项所述方法中的步骤。
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,所述计算机程序被处理器执行时,实现权利要求1至7中的任意一项所述方法中的步骤。
CN202211016956.1A 2022-08-24 2022-08-24 一种飞行控制方法及相关装置 Active CN115097868B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211016956.1A CN115097868B (zh) 2022-08-24 2022-08-24 一种飞行控制方法及相关装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211016956.1A CN115097868B (zh) 2022-08-24 2022-08-24 一种飞行控制方法及相关装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115097868A true CN115097868A (zh) 2022-09-23
CN115097868B CN115097868B (zh) 2022-11-22

Family

ID=83301571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211016956.1A Active CN115097868B (zh) 2022-08-24 2022-08-24 一种飞行控制方法及相关装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115097868B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116030214A (zh) * 2023-03-30 2023-04-28 太极计算机股份有限公司 一种基于四维数据集的气象网格和航迹网格叠加方法
CN116030664A (zh) * 2023-03-28 2023-04-28 中科星图智慧科技有限公司 基于网格的低空飞行碰撞预警方法、装置、设备及介质

Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6266610B1 (en) * 1998-12-31 2001-07-24 Honeywell International Inc. Multi-dimensional route optimizer
US20130285820A1 (en) * 2012-04-26 2013-10-31 International Business Machines Corporation System, method and program product for providing populace movement sensitive weather forecasts
CN103729536A (zh) * 2012-07-31 2014-04-16 通用电气公司 用于提供飞行中气象数据的方法和装置
CN104269077A (zh) * 2014-10-10 2015-01-07 南京莱斯信息技术股份有限公司 一种通航飞行服务数据关联的实现方法
CN104965518A (zh) * 2015-05-21 2015-10-07 华北电力大学 基于三维数字地图的电力巡检飞行机器人航线规划方法
CN105806360A (zh) * 2015-01-16 2016-07-27 泰勒斯公司 基于气象条件的导航辅助方法
CN105844969A (zh) * 2015-01-30 2016-08-10 泰勒斯公司 根据气象条件来改进飞行器的飞行轨迹的方法
US9417070B1 (en) * 2013-04-01 2016-08-16 Nextgen Aerosciences, Inc. Systems and methods for continuous replanning of vehicle trajectories
CN106019987A (zh) * 2016-07-19 2016-10-12 四川九洲空管科技有限责任公司 一种三维交互式模拟航迹生成方法及系统
US20160343258A1 (en) * 2013-12-31 2016-11-24 The Boeing Company System and Method for Defining and Predicting Aircraft Trajectories
US20190259287A1 (en) * 2017-02-24 2019-08-22 At&T Mobility Ii Llc Navigation systems and methods for drones
CN111508279A (zh) * 2020-03-18 2020-08-07 南京航空航天大学 一种天气避让场划设的方法
CN111854754A (zh) * 2020-06-19 2020-10-30 北京三快在线科技有限公司 无人机航线规划方法、装置、无人机及存储介质
CN112859930A (zh) * 2021-04-23 2021-05-28 泰瑞数创科技(北京)有限公司 一种基于三维低空目视飞行最佳路径规划方法
CN113433974A (zh) * 2021-07-22 2021-09-24 河南大学 一种强对流天气下飞机安全航迹规划方法
CN113962473A (zh) * 2021-11-01 2022-01-21 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 船舶航线规划方法、装置、电子设备和存储介质
CN114596731A (zh) * 2022-03-18 2022-06-07 北京国交信通科技发展有限公司 基于ais的船舶航行过程气象海况数据融合处理系统及方法
CN114625170A (zh) * 2022-03-24 2022-06-14 中国民用航空飞行学院 一种山区火灾直升机救援飞行路径动态规划方法
WO2022133605A1 (en) * 2020-12-23 2022-06-30 Tandemlaunch Inc. System for balancing energy source exploration and observation time of autonomous sensing vehicles

Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6266610B1 (en) * 1998-12-31 2001-07-24 Honeywell International Inc. Multi-dimensional route optimizer
US20130285820A1 (en) * 2012-04-26 2013-10-31 International Business Machines Corporation System, method and program product for providing populace movement sensitive weather forecasts
CN103729536A (zh) * 2012-07-31 2014-04-16 通用电气公司 用于提供飞行中气象数据的方法和装置
US9417070B1 (en) * 2013-04-01 2016-08-16 Nextgen Aerosciences, Inc. Systems and methods for continuous replanning of vehicle trajectories
US20160343258A1 (en) * 2013-12-31 2016-11-24 The Boeing Company System and Method for Defining and Predicting Aircraft Trajectories
CN104269077A (zh) * 2014-10-10 2015-01-07 南京莱斯信息技术股份有限公司 一种通航飞行服务数据关联的实现方法
CN105806360A (zh) * 2015-01-16 2016-07-27 泰勒斯公司 基于气象条件的导航辅助方法
CN105844969A (zh) * 2015-01-30 2016-08-10 泰勒斯公司 根据气象条件来改进飞行器的飞行轨迹的方法
CN104965518A (zh) * 2015-05-21 2015-10-07 华北电力大学 基于三维数字地图的电力巡检飞行机器人航线规划方法
CN106019987A (zh) * 2016-07-19 2016-10-12 四川九洲空管科技有限责任公司 一种三维交互式模拟航迹生成方法及系统
US20190259287A1 (en) * 2017-02-24 2019-08-22 At&T Mobility Ii Llc Navigation systems and methods for drones
CN111508279A (zh) * 2020-03-18 2020-08-07 南京航空航天大学 一种天气避让场划设的方法
CN111854754A (zh) * 2020-06-19 2020-10-30 北京三快在线科技有限公司 无人机航线规划方法、装置、无人机及存储介质
WO2022133605A1 (en) * 2020-12-23 2022-06-30 Tandemlaunch Inc. System for balancing energy source exploration and observation time of autonomous sensing vehicles
CN112859930A (zh) * 2021-04-23 2021-05-28 泰瑞数创科技(北京)有限公司 一种基于三维低空目视飞行最佳路径规划方法
CN113433974A (zh) * 2021-07-22 2021-09-24 河南大学 一种强对流天气下飞机安全航迹规划方法
CN113962473A (zh) * 2021-11-01 2022-01-21 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 船舶航线规划方法、装置、电子设备和存储介质
CN114596731A (zh) * 2022-03-18 2022-06-07 北京国交信通科技发展有限公司 基于ais的船舶航行过程气象海况数据融合处理系统及方法
CN114625170A (zh) * 2022-03-24 2022-06-14 中国民用航空飞行学院 一种山区火灾直升机救援飞行路径动态规划方法

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LI HE等: "Path Planning Method for General Aviation under Hazardous Weather Using Heuristic Algorithm", 《2019 5TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON TRANSPORTATION INFORMATION AND SAFETY (ICTIS)》 *
LUKAS WIRTH等: "Meteorological path planning using dynamic programming for a solar-powered UAV", 《2015 IEEE AEROSPACE CONFERENCE》 *
刘广才,等: "空域网格化方法及其在空管中的应用研究", 《中国新技术新产品》 *
王瑛等: "危险天气下改航路径网络规划", 《系统工程与电子技术》 *
赵元棣等: "动态危险天气下改航路径快速规划方法", 《中国科技论文》 *
齐雁楠等: "动态恶劣天气下的多目标多机改航路径规划", 《中国民航大学学报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116030664A (zh) * 2023-03-28 2023-04-28 中科星图智慧科技有限公司 基于网格的低空飞行碰撞预警方法、装置、设备及介质
CN116030214A (zh) * 2023-03-30 2023-04-28 太极计算机股份有限公司 一种基于四维数据集的气象网格和航迹网格叠加方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115097868B (zh) 2022-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115097868B (zh) 一种飞行控制方法及相关装置
CN112000130B (zh) 一种无人机的多机协同高精度建图定位系统
WO2020103034A1 (zh) 一种无人机路径规划方法、装置及无人机
CN107943067B (zh) 一种基于集群控制的无人机编队方法、装置及系统
CN106681250A (zh) 一种基于云的智能汽车控制与管理系统
CN110517538A (zh) 飞行器主动发现与协同防碰撞方法与系统
US20200183401A1 (en) Pass route planning method and apparatus, device and readable storage medium
CN106597369B (zh) 一种无人机的控制方法、控制平台、控制系统
WO2020181719A1 (zh) 无人机控制方法、无人机及系统
CN111506115A (zh) 一种无人机集群调控方法及装置
CN111580553A (zh) 一种无人机飞行控制器、无人机防疫监管系统和方法
CN113741538A (zh) 一种变电站无人机巡检路径规划方法、系统及存储介质
CN113906360A (zh) 可移动平台的控制方法、装置、计算机可读存储介质
CN112530156A (zh) 基于边缘计算的智能网联汽车开放道路系统和建设方法
CN112634662B (zh) 电子围栏、控制系统、方法、介质、无人机编队及终端
CN113536564B (zh) 基于虚拟仿真的无人蜂群自主协同评估方法及系统
CN110362117B (zh) 一种无人机路径规划方法、设备、无人机控制器和存储介质
WO2024008016A1 (zh) 作业地图构建方法、装置、割草机器人以及存储介质
CN109979244B (zh) 异质飞行器空域拥堵的预测方法和装置
CN116578120A (zh) 无人机调度方法、装置、无人机系统和算机设备
WO2022143872A1 (zh) 换电站的排队车辆识别方法、系统、设备及介质
CN115902926A (zh) 一种基于搭载激光雷达无人机群的森林样地调查监测系统
CN113296545B (zh) 无人机返航路径规划方法、无人机、电子设备及计算机可读存储介质
CN109725639A (zh) 巡航系统的线性控制方法及装置
CN115136781A (zh) 割草方法、装置、割草机器人以及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant