CN117389293A - 巡检无人机飞行控制管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种巡检无人机飞行控制管理方法及系统，涉及巡检无人机领域。在该方法中，获取预设时间段内当前巡检无人机航道上全部巡检无人机的三维位置；基于全部三维位置，得到全部巡检无人机的平均三维位置；从全部巡检无人机中筛选第一巡检无人机，第一巡检无人机对应的三维位置与平均三维位置的误差小于预设误差阈值；获取第一巡检无人机对应的飞行轨迹；对第一巡检无人机对应的飞行轨迹进行路径拟合，得到基准飞行路径；基于基准飞行路径，对除第一巡检无人机之外的其余巡检无人机对应的飞行轨迹进行校准。实施本申请提供的技术方案，可以对巡检无人机的飞行轨迹进行校准，从而提升巡检无人机在飞行过程中的协同性。

Description

巡检无人机飞行控制管理方法及系统

技术领域

本申请涉及无人机技术领域，具体涉及一种巡检无人机飞行控制管理方法及系统。

背景技术

随着科技的发展，无人机技术也在飞速发展，由于无人机具有出色的航拍能力，且无人机可以访问难以到达或危险的区域。因此，越来越多的巡检任务交由无人机完成。

然而，无人机巡检也面临一些挑战。在无人机巡检的飞行过程中，多架巡检无人机应保持统一的飞行轨迹。随着巡检无人机数量的增加和巡检环境的不同，巡检无人机的飞行轨迹难免会产生偏差，从而导致巡检无人机在飞行过程中的协同性较差。

因此，亟需一种巡检无人机飞行控制管理方法及系统来解决当前技术存在的问题。

发明内容

本申请提供了一种巡检无人机飞行控制管理方法及系统，可以对巡检无人机的飞行轨迹进行校准，从而提升巡检无人机在飞行过程中的协同性。

第一方面，本申请提供了一种巡检无人机飞行控制管理方法，所述方法包括：获取预设时间段内当前巡检无人机航道上全部巡检无人机的三维位置；基于全部所述三维位置，得到全部巡检无人机的平均三维位置；从全部巡检无人机中筛选第一巡检无人机，所述第一巡检无人机对应的三维位置与所述平均三维位置的误差小于预设误差阈值；获取所述第一巡检无人机对应的飞行轨迹；对所述第一巡检无人机对应的飞行轨迹进行路径拟合，得到基准飞行路径；基于所述基准飞行路径，对除所述第一巡检无人机之外的其余巡检无人机对应的飞行轨迹进行校准。

通过采用上述技术方案，通过获取预设时间段内当前巡检无人机航道上全部巡检无人机的三维位置，可以实现对各个无人机的定位。通过筛选第一巡检无人机，该无人机的位置与平均三维位置的误差小于预设误差阈值，从而确保第一巡检无人机的飞行轨迹能够代表整体的飞行情况。基于第一巡检无人机的飞行轨迹，进行路径拟合，得到基准飞行路径。这个基准路径代表了在预设时间段内，无人机在航道上的平均飞行轨迹，可用作后续飞行轨迹校准的参考。对除第一巡检无人机之外的其余巡检无人机的飞行轨迹进行校准，以使它们与基准飞行路径保持一致，从而协调多个巡检无人机的飞行，提高多个巡检无人机执行任务时的协同性。

可选的，所述对所述第一巡检无人机对应的飞行轨迹进行路径拟合，得到基准飞行路径，具体包括：对所述第一巡检无人机对应的飞行轨迹进行阶段性划分，得到n阶飞行轨迹；对所述n阶飞行轨迹进行多项式拟合，得到n阶基准飞行路径；将所述n阶基准飞行路径按照时间顺序进行组合，并对组合节点进行平滑处理，得到所述基准飞行路径。

通过采用上述技术方案，通过对第一巡检无人机对应的飞行轨迹进行阶段性划分，得到n阶飞行轨迹；再对n阶飞行轨迹进行多项式拟合，得到n阶基准飞行路径；最后将n阶基准飞行路径按照时间顺序进行组合，并对组合节点进行平滑处理，得到基准飞行路径，通过平滑处理确保了飞行路径的连续性，有助于巡检无人机飞行的平稳性和安全性。

可选的，在基于所述基准飞行路径，对除所述第一巡检无人机之外的其余巡检无人机对应的飞行轨迹进行校准之后，所述方法还包括：对进行飞行轨迹进行校准后的巡检无人机进行飞行状态检测，得到全部所述巡检无人机的飞行状态；基于所述飞行状态对全部所述巡检无人机进行筛选，得到第二巡检无人机，所述第二巡检无人机为飞行状态存在异常的巡检无人机；基于所述第二巡检无人机的数量，对应调整所述巡检无人机的飞行轨迹。

通过采用上述技术方案，通过筛选出飞行状态存在异常的巡检无人机，从而确保任务的顺利执行和无人机的安全飞行。并通过基于第二巡检无人机的数量，对应调整巡检无人机的飞行轨迹，可以有效减少巡检无人机后续执行巡检任务时潜在的问题，提高巡检无人机执行巡检任务的可靠性和效率。

可选的，所述基于所述第二巡检无人机的数量，对应调整所述巡检无人机的飞行轨迹，具体包括：判断所述第二巡检无人机的数量是否大于第一阈值；当所述第二巡检无人机的数量不大于第一阈值时，基于所述第二巡检无人机对应的飞行状态对所述第二巡检无人机的飞行轨迹进行调整；当所述第二巡检无人机的数量大于第一阈值时，从全部巡检无人机中筛选得到第三巡检无人机；所述第三巡检无人机为与所述第二巡检无人机距离最近且飞行状态正常的无人机；基于所述第二巡检无人机对应的三维位置信息和剩余巡检任务信息，对所述第二巡检无人机和所述第三巡检无人机的飞行轨迹进行调整。

可选的，所述飞行状态包括电量状态、温度状态以及通信状态；所述基于所述第二巡检无人机对应的飞行状态对所述第二巡检无人机的飞行轨迹进行调整，具体包括：基于所述第二巡检无人机对应的所述电量状态、所述温度状态以及所述通信状态，得到所述第二巡检无人机的状态值；确定所述状态值所处的状态区间；所述状态区间包括第一状态子区间和第二状态子区间，且所述第一状态子区间的区间上限小于所述第二状态子区间的区间下限；当所述状态值处于所述第一状态子区间时，将所述第二巡检无人机调整至当前巡检无人机航道内的第一飞行轨道；当所述状态值处于所述第二状态子区间时，将所述第二巡检无人机调整至当前巡检无人机航道内的第二飞行轨道，所述第二飞行轨道的垂直高度大于所述第一飞行轨道的垂直高度。

可选的，所述基于所述第二巡检无人机对应的所述电量状态、所述温度状态以及所述通信状态，得到所述第二巡检无人机的状态值，具体包括：根据以下公式计算得到所述第二巡检无人机的状态值：X＝αE+βT+γS；其中，X为所述状态值，E为所述电量状态，T为所述温度状态，S为所述通信状态，α为第一权重系数，β为第二权重系数，γ为第三权重系数，且α+β+γ＝1。

可选的，所述基于所述第二巡检无人机对应的三维位置信息和剩余巡检任务信息，对所述第二巡检无人机和所述第三巡检无人机的飞行轨迹进行调整，具体包括：基于所述第二巡检无人机对应的三维位置信息，确定与所述第二巡检无人机距离最近的无人机返航点；将所述第二巡检无人机的飞行终点调整为所述距离最近的无人机返航点，并控制所述第二巡检无人机飞至所述距离最近的无人机返航点；将所述第二巡检无人机对应的剩余巡检任务信息发送至所述第三巡检无人机，以控制所述第三巡检无人机完成所述第二巡检无人机对应的剩余巡检任务信息。

通过采用上述技术方案，当飞行状态异常的巡检无人机数量较少时，仅对它们的飞行轨迹进行调整，由于巡检无人机状态值处于第一状态子区间相比于处于第二状态子区间时，飞行状态更差；且由于无人机飞行高度越低时无人机的负荷会越小，从而使得电池续航得以延长，且发热问题得以改善；并由于无人机距离地面越近，通信状态也会有所好转，从而可以有效延长这些飞行状态异常的巡检无人机的执行任务的时长。当飞行状态异常的无人机数量较多时，通过正常状态的巡检无人机来完成飞行状态异常的巡检无人机对应的剩余巡检任务信息，从而提高巡检任务完成率和效率。

在本申请的第二方面提供了一种巡检无人机飞行控制管理系统，所述系统包括：获取模块、处理模块、路径拟合模块以及飞行校准模块；所述获取模块，用于获取预设时间段内当前巡检无人机航道上全部巡检无人机的三维位置；所述处理模块，用于基于全部所述三维位置，得到全部巡检无人机的平均三维位置；所述处理模块，还用于从全部巡检无人机中筛选第一巡检无人机，所述第一巡检无人机对应的三维位置与所述平均三维位置的误差小于预设误差阈值；所述获取模块，还用于获取所述第一巡检无人机对应的飞行轨迹；所述路径拟合模块，用于对所述第一巡检无人机对应的飞行轨迹进行路径拟合，得到基准飞行路径；所述飞行校准模块，用于基于所述基准飞行路径，对除所述第一巡检无人机之外的其余巡检无人机对应的飞行轨迹进行校准。

在本申请的第三方面提供了一种电子设备，包括处理器、存储器、用户接口及网络接口，所述存储器用于存储指令，所述用户接口和网络接口用于给其他设备通信，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述电子设备执行如本申请第一方面任意一项所述的方法。

在本申请的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有能够被处理器加载并执行如本申请第一方面任意一项所述的方法的计算机程序。

综上所述，本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、通过获取预设时间段内当前巡检无人机航道上全部巡检无人机的三维位置，可以实现对各个无人机的定位。通过筛选第一巡检无人机，该无人机的位置与平均三维位置的误差小于预设误差阈值，从而确保第一巡检无人机的飞行轨迹能够代表整体的飞行情况。基于第一巡检无人机的飞行轨迹，进行路径拟合，得到基准飞行路径。这个基准路径代表了在预设时间段内，无人机在航道上的平均飞行轨迹，可用作后续飞行轨迹校准的参考。对除第一巡检无人机之外的其余巡检无人机的飞行轨迹进行校准，以使它们与基准飞行路径保持一致，从而协调多个巡检无人机的飞行，提高多个巡检无人机执行任务时的协同性。

2、通过筛选出飞行状态存在异常的巡检无人机，从而确保任务的顺利执行和无人机的安全飞行。并通过基于第二巡检无人机的数量，对应调整巡检无人机的飞行轨迹，可以有效减少巡检无人机后续执行巡检任务时潜在的问题，提高巡检无人机执行巡检任务的可靠性和效率。

3、当飞行状态异常的巡检无人机数量较少时，仅对它们的飞行轨迹进行调整，由于巡检无人机状态值处于第一状态子区间相比于处于第二状态子区间时，飞行状态更差；且由于无人机飞行高度越低时无人机的负荷会越小，从而使得电池续航得以延长，且发热问题得以改善；并由于无人机距离地面越近，通信状态也会有所好转，从而可以有效延长这些飞行状态异常的巡检无人机的执行任务的时长。当飞行状态异常的无人机数量较多时，通过正常状态的巡检无人机来完成飞行状态异常的巡检无人机对应的剩余巡检任务信息，从而提高巡检任务完成率和效率。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种巡检无人机飞行控制管理方法的流程示意图之一；

图2是本申请实施例提供的一种巡检无人机飞行控制管理方法的流程示意图之二；

图3是本申请实施例提供的一种巡检无人机飞行控制管理系统的结构示意图；

图4是本申请实施例公开的一种电子设备的结构示意图。

附图标记说明：1、获取模块；2、处理模块；3、路径拟合模块；4、飞行校准模块；400、电子设备；401、处理器；402、通信总线；403、用户接口；404、网络接口；405、存储器。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本申请实施例的描述中，“例如”或者“举例来说”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“例如”或者“举例来说”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“例如”或者“举例来说”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个系统是指两个或两个以上的系统，多个屏幕终端是指两个或两个以上的屏幕终端。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。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。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

本申请提供了一种巡检无人机飞行控制管理方法，参照图1，其示出了本申请实施例提供的一种巡检无人机飞行控制管理方法的流程示意图之一。该方法包括步骤S11-S16，上述步骤如下：

步骤S11：获取预设时间段内当前巡检无人机航道上全部巡检无人机的三维位置。

在上述步骤中，服务器获取预设时间段内当前巡检无人机航道上全部巡检无人机的三维位置。

具体来说，在本技术方案中，服务器为巡检无人机控制终端。其中巡检无人机控制终端包括规划层、行为层以及动作层。其中规划层由地面巡检无人机站软件完成，行为层和动作层由机载软件完成。

规划层用于规划多条巡检无人机航道，并向巡检无人机发送控制指令，以管理巡检无人机的飞行轨迹和多架巡检无人机的交互。进一步地将所有巡检无人机的飞行轨迹、飞行参数、机身状态等数据在规划层对应的软件终端界面上进行显示。

行为层用于接收规划层发出的控制指令，并对控制指令进行解码，将解码后的控制指令输出给动作层。动作层用于接收行为层传输的码后的控制指令，并完成对无人机飞行动作的调整，并且动作层还将采集巡检时的巡检数据，并将巡检数据传输给行为层，再由行为层传输至规划层。

在步骤S11中，预设时间段可根据实际需求进行具体设定，其优选为10分钟。三维位置包括经度、纬度以及高度。即动作层根据巡检无人机上的GPS，获取规划层获取预设时间段内当前巡检无人机航道上全部巡检无人机的经度x、纬度y以及高度h，再将当前巡检无人机航道上全部巡检无人机的经度x、纬度y以及高度h传输至行为层，再由行动层将当前巡检无人机航道上全部巡检无人机的经度x、纬度y以及高度h传输至规划层。

步骤S12：基于全部三维位置，得到全部巡检无人机的平均三维位置。

在上述步骤中，服务器基于全部三维位置，得到全部巡检无人机的平均三维位置。

具体来说，在本技术方案中，平均三维位置即全部巡检无人机的三维位置求和后取平均值。假设有k架巡检无人机，即求得的平均三维位置为

步骤S13：从全部巡检无人机中筛选第一巡检无人机，第一巡检无人机对应的三维位置与平均三维位置的误差小于预设误差阈值。

在上述步骤中，服务器从全部巡检无人机中筛选第一巡检无人机，第一巡检无人机对应的三维位置与平均三维位置的误差小于预设误差阈值。

具体来说，在本技术方案中，预设误差阈值需结合实际需求进行具体设定，故在不做过多限定。第一巡检无人机对应的三维位置与平均三维位置的误差即，当第一巡检无人机对应的三维位置与平均三维位置的误差小于预设误差阈值时，将对应的巡检无人机视作第一巡检无人机。

步骤S14：获取第一巡检无人机对应的飞行轨迹。

在上述步骤中，服务器获取第一巡检无人机对应的飞行轨迹。

具体来说，在本技术方案中，规划层将根据第一巡检无人机对应的三维位置的变化，并通过数据可视化工具绘制得到第一巡检无人机对应的飞行轨迹。

步骤S15：对第一巡检无人机对应的飞行轨迹进行路径拟合，得到基准飞行路径。

在上述步骤中，服务器对第一巡检无人机对应的飞行轨迹进行路径拟合，得到基准飞行路径。

具体来说，在本技术方案中，规划层将对第一巡检无人机对应的飞行轨迹进行路径拟合，得到基准飞行路径。对第一巡检无人机对应的飞行轨迹进行路径拟合，得到基准飞行路径的步骤将在后续实施例中进行详细说明。

步骤S16：基于基准飞行路径，对除第一巡检无人机之外的其余巡检无人机对应的飞行轨迹进行校准。

在上述步骤中，服务器基于基准飞行路径，对除第一巡检无人机之外的其余巡检无人机对应的飞行轨迹进行校准。

具体来说，在本技术方案中，规划层在拟合得到基准飞行路径后，将其余巡检无人机的飞行轨迹与基准飞行路径进行比对，并得到其余每架巡检无人机需要对应调整至基准飞行路径的调整三维坐标，并将调整三维坐标传输至行为层，再由行为层进行解码，并将解码后的控制指令输出给动作层，以使得动作层控制当前巡检无人机调整飞至对应的调整三维坐标处。

在一种可能的实施方式中，步骤S15具体包括如下步骤：

对第一巡检无人机对应的飞行轨迹进行阶段性划分，得到n阶飞行轨迹。

具体来说，在本技术方案中，首先，针对第一巡检无人机的飞行轨迹数据，将其进行阶段性划分。每个阶段表示飞行路径上的一个连续部分，阶段性划分的方式包括但不限于任务目标点划分、特定时间间隔划分或飞行速度变化划分等来划分轨迹阶段。每个阶段应包含有足够的轨迹数据点以进行多项式拟合。

对n阶飞行轨迹进行多项式拟合，得到n阶基准飞行路径。

具体来说，在本技术方案中，对于每个阶段，执行多项式拟合以获得n阶基准飞行路径。n阶基准飞行路径表示为一个多项式方程，其中n表示多项式的阶数。常用的拟合多项式包括线性(n＝1)、二次(n＝2)和三次(n＝3)多项式等。对于每个阶段，采集该阶段内的轨迹数据点，包括时间、经度、纬度和高度等信息。再使用多项式拟合算法(例如，最小二乘法)将这些数据点拟合到一个n阶多项式函数中，拟合结果将为该阶段生成一个多项式曲线，表示基准飞行路径，该曲线的系数表示基准路径的形状和特征。并重复上述拟合过程，直到为每个阶段都生成了一个n阶基准飞行路径。每个n阶基准路径将作为一个多项式函数的形式存储，以描述第一巡检无人机在不同阶段的飞行路径。

将n阶基准飞行路径按照时间顺序进行组合，并对组合节点进行平滑处理，得到基准飞行路径。

具体来说，在本技术方案中，组合节点对应于各个阶段之间的过渡点，为了确保整体基准飞行路径的平滑性，需要对组合节点进行平滑处理。其实现方法包括但不限于：插值法，即使用如线性插值、三次样条插值等方法来计算节点之间的平滑过渡；最小二乘法，即将节点之间的过渡建模为一个最小二乘拟合问题，以最小化路径在节点处的曲率或导数；平滑滤波法，即使用滤波技术来平滑路径，例如卡尔曼滤波或移动平均滤波。再将平滑处理后的组合节点整合为整体的基准飞行路径。

在一种可能的实施方式中，参照图2，其示出了本申请实施例提供的一种巡检无人机飞行控制管理方法的流程示意图之二。在步骤S16之后，方法还包括步骤S21-S23：

步骤S21：对进行飞行轨迹进行校准后的巡检无人机进行飞行状态检测，得到全部巡检无人机的飞行状态。

具体来说，在本技术方案中，服务器对经过校准的巡检无人机进行飞行状态检测，以获取全部巡检无人机的飞行状态信息。飞行状态可以包括无人机的姿态(如俯仰、横滚、偏航角度)、速度、高度、电池状态、GPS信号强度、传感器数据等。

步骤S22：基于飞行状态对全部巡检无人机进行筛选，得到第二巡检无人机，第二巡检无人机为飞行状态存在异常的巡检无人机。

具体来说，在本技术方案中，服务器基于飞行状态的检测结果，筛选出飞行状态存在异常的第二巡检无人机。异常状态包括但不限于姿态异常、高度异常、速度异常、电池状态异常等。

步骤S23：基于第二巡检无人机的数量，对应调整巡检无人机的飞行轨迹。

具体来说，在本技术方案中，服务器基于第二巡检无人机的数量，对应调整巡检无人机的飞行轨迹。如果存在异常的第二巡检无人机的数量较少，则可以通过调整其飞行路径，以避免与其他巡检无人机飞行发生冲突。如果有多个第二巡检无人机存在异常，则需要进一步协调它们的飞行，通过重新规划路径、分配新的任务以确保飞行的安全性和巡检任务的完成。因此，则需要基于第二巡检无人机的数量，对应调整巡检无人机的飞行轨迹。

基于第二巡检无人机的数量，对应调整巡检无人机的飞行轨迹的方法将在后续实施例中进行详细说明，故在此不做过多赘述。

在一种可能的实施方式中，步骤S23具体包括如下步骤：

判断第二巡检无人机的数量是否大于第一阈值。

具体来说，在本技术方案中，服务器判断第二巡检无人机的数量是否大于第一阈值。其中第一阈值可以根据巡检无人机的数量进行具体设定，示例性的，第一阈值可以为3或5或7。

当第二巡检无人机的数量不大于第一阈值时，基于第二巡检无人机对应的飞行状态对第二巡检无人机的飞行轨迹进行调整。

具体来说，在本技术方案中，当服务器判断第二巡检无人机的数量不大于第一阈值时，基于第二巡检无人机对应的飞行状态对第二巡检无人机的飞行轨迹进行调整。基于第二巡检无人机对应的飞行状态对第二巡检无人机的飞行轨迹进行调整的方法将在后续实施例中进行详细说明，故在此不做过多赘述。

当第二巡检无人机的数量大于第一阈值时，从全部巡检无人机中筛选得到第三巡检无人机；第三巡检无人机为与第二巡检无人机距离最近且飞行状态正常的无人机。

具体来说，在本技术方案中，当服务器判断第二巡检无人机的数量大于第一阈值时，从全部巡检无人机中筛选得到第三巡检无人机；第三巡检无人机为与第二巡检无人机距离最近且飞行状态正常的无人机。举例来说，全部巡检无人机中按照前后顺序排列，其中连续四架巡检无人机分别为巡检无人机A、巡检无人机B、巡检无人机C以及巡检无人机D。假设巡检无人机B和巡检无人机C的飞行状态存在异常，即巡检无人机B和巡检无人机C为第二巡检无人机，而巡检无人机A和巡检无人机D飞行状态正常，因此此时与巡检无人机B对应的第三无人机即为巡检无人机A，而与巡检无人机C对应的第三无人机即为巡检无人机D。

基于第二巡检无人机对应的三维位置信息和剩余巡检任务信息，对第二巡检无人机和第三巡检无人机的飞行轨迹进行调整。

具体来说，在本技术方案中，规划层基于第二巡检无人机对应的三维位置信息和剩余巡检任务信息，对第二巡检无人机和第三巡检无人机的飞行轨迹进行调整。基于第二巡检无人机对应的三维位置信息和剩余巡检任务信息，对第二巡检无人机和第三巡检无人机的飞行轨迹进行调整的方法将在后续实施例中进行详细说明，故在此不做过多赘述。

在一种可能的实施方式中，基于第二巡检无人机对应的飞行状态对第二巡检无人机的飞行轨迹进行调整具体包括如下步骤：

基于第二巡检无人机对应的电量状态、温度状态以及通信状态，得到第二巡检无人机的状态值。

具体来说，在本技术方案中，规划层基于第二巡检无人机对应的电量状态、温度状态以及通信状态，得到第二巡检无人机的状态值。

在一种可能的实施方式中，根据以下公式计算得到第二巡检无人机的状态值：X＝αE+βT+γS；

其中，X为状态值，E为电量状态，T为温度状态，S为通信状态，α为第一权重系数，β为第二权重系数，γ为第三权重系数，且α+β+γ＝1。

具体来说，在本技术方案中，电量状态E∈[0,1]，其中当电量状态E越接近1则代表电量状态越好；温度状态T∈[0,1]，其中当温度状态T越接近1则代表温度状态越正常；通信状态S∈[0,1]，其中当通信状态S越接近1则代表通信状态越好。

确定状态值所处的状态区间；状态区间包括第一状态子区间和第二状态子区间，且第一状态子区间的区间上限小于第二状态子区间的区间下限。

具体来说，在本技术方案中，第一状态子区间的取值范围优选为[0,0.5)，第二状态子区间的取值范围优选为[0.5,1]。

当状态值处于第一状态子区间时，将第二巡检无人机调整至当前巡检无人机航道内的第一飞行轨道。

当状态值处于第二状态子区间时，将第二巡检无人机调整至当前巡检无人机航道内的第二飞行轨道，第二飞行轨道的垂直高度大于第一飞行轨道的垂直高度。

具体来说，在本技术方案中，第一飞行轨道是当前巡检无人机航道内预设的备用飞行航道。第二飞行轨道是当前巡检无人机航道内预设的另一条备用飞行航道。且第二飞行轨道的垂直高度大于第一飞行轨道的垂直高度，并且小于正常巡检时的飞行轨道。

由于巡检无人机状态值处于第一状态子区间相比于处于第二状态子区间时，飞行状态更差；且由于无人机飞行高度越低时无人机的负荷会越小，从而使得电池续航得以延长，且发热问题得以改善；并由于无人机距离地面越近，通信状态也会有所好转。故而第二飞行轨道的垂直高度大于第一飞行轨道的垂直高度。因此，当第二巡检无人机的状态值处于第一状态子区间时，将第二巡检无人机调整至当前巡检无人机航道内垂直高度较低的第一飞行轨道。

当状态值处于第一状态子区间时，规划层将第二巡检无人机调整至当前巡检无人机航道内的第一飞行轨道，并发送控制信息至第二巡检无人机的行为层，再由行为层解码后传输至动作层，使得第二巡检无人机飞往当前巡检无人机航道内的第一飞行轨道。

当状态值处于第二状态子区间时，规划层将第二巡检无人机调整至当前巡检无人机航道内的第二飞行轨道，并发送控制信息至第二巡检无人机的行为层，再由行为层解码后传输至动作层，使得第二巡检无人机飞往当前巡检无人机航道内的第二飞行轨道。

在一种可能的实施方式中，基于第二巡检无人机对应的三维位置信息和剩余巡检任务信息，对第二巡检无人机和第三巡检无人机的飞行轨迹进行调整具体包括如下步骤：

基于第二巡检无人机对应的三维位置信息，确定与第二巡检无人机距离最近的无人机返航点。

具体来说，在本技术方案中，规划层基于第二巡检无人机对应的三维位置信息，确定与第二巡检无人机距离最近的无人机返航点。

将第二巡检无人机的飞行终点调整为距离最近的无人机返航点，并控制第二巡检无人机飞至距离最近的无人机返航点。

具体来说，在本技术方案中，规划层将第二巡检无人机的飞行终点调整为距离最近的无人机返航点，并将距离最近的无人机返航点对应的三维坐标传输给第二巡检无人机的行为层，再由行为层解码后传输至动作层，使得动作层控制第二巡检无人机飞至距离最近的无人机返航点。

将第二巡检无人机对应的剩余巡检任务信息发送至第三巡检无人机，以控制第三巡检无人机完成第二巡检无人机对应的剩余巡检任务信息。

具体来说，在本技术方案中，规划层将第二巡检无人机对应的剩余巡检任务信息发送至第三巡检无人机，第三巡检无人机上的行为层和动作层将接收并处理这些任务信息，以使得在第三巡检无人机完成原定巡检任务后继续执行第二巡检无人机对应的剩余巡检任务。

参照图3，其示出了本申请实施例提供的一种巡检无人机飞行控制管理系统的结构示意图。系统包括：获取模块、处理模块、路径拟合模块以及飞行校准模块；获取模块，用于获取预设时间段内当前巡检无人机航道上全部巡检无人机的三维位置；处理模块，用于基于全部三维位置，得到全部巡检无人机的平均三维位置；处理模块，还用于从全部巡检无人机中筛选第一巡检无人机，第一巡检无人机对应的三维位置与平均三维位置的误差小于预设误差阈值；获取模块，还用于获取第一巡检无人机对应的飞行轨迹；路径拟合模块，用于对第一巡检无人机对应的飞行轨迹进行路径拟合，得到基准飞行路径；飞行校准模块，用于基于基准飞行路径，对除第一巡检无人机之外的其余巡检无人机对应的飞行轨迹进行校准。

在一种可能的实施方式中，路径拟合模块，还用于对第一巡检无人机对应的飞行轨迹进行阶段性划分，得到n阶飞行轨迹；路径拟合模块，还用于对n阶飞行轨迹进行多项式拟合，得到n阶基准飞行路径；路径拟合模块，还用于将n阶基准飞行路径按照时间顺序进行组合，并对组合节点进行平滑处理，得到基准飞行路径。

在一种可能的实施方式中，处理模块，还用于对进行飞行轨迹进行校准后的巡检无人机进行飞行状态检测，得到全部巡检无人机的飞行状态；处理模块，还用于基于飞行状态对全部巡检无人机进行筛选，得到第二巡检无人机，第二巡检无人机为飞行状态存在异常的巡检无人机；处理模块，还用于基于第二巡检无人机的数量，对应调整巡检无人机的飞行轨迹。

在一种可能的实施方式中，处理模块，还用于判断第二巡检无人机的数量是否大于第一阈值；处理模块，还用于当第二巡检无人机的数量不大于第一阈值时，基于第二巡检无人机对应的飞行状态对第二巡检无人机的飞行轨迹进行调整；处理模块，还用于当第二巡检无人机的数量大于第一阈值时，从全部巡检无人机中筛选得到第三巡检无人机；第三巡检无人机为与第二巡检无人机距离最近且飞行状态正常的无人机；处理模块，还用于基于第二巡检无人机对应的三维位置信息和剩余巡检任务信息，对第二巡检无人机和第三巡检无人机的飞行轨迹进行调整。

在一种可能的实施方式中，处理模块，还用于基于第二巡检无人机对应的电量状态、温度状态以及通信状态，得到第二巡检无人机的状态值；处理模块，还用于确定状态值所处的状态区间；状态区间包括第一状态子区间和第二状态子区间，且第一状态子区间的区间上限小于第二状态子区间的区间下限；处理模块，还用于当状态值处于第一状态子区间时，将第二巡检无人机调整至当前巡检无人机航道内的第一飞行轨道；处理模块，还用于当状态值处于第二状态子区间时，将第二巡检无人机调整至当前巡检无人机航道内的第二飞行轨道，第二飞行轨道的垂直高度大于第一飞行轨道的垂直高度。

在一种可能的实施方式中，处理模块，还用于根据以下公式计算得到第二巡检无人机的状态值：X＝αE+βT+γS；其中，X为状态值，E为电量状态，T为温度状态，S为通信状态，α为第一权重系数，β为第二权重系数，γ为第三权重系数，且α+β+γ＝1。

在一种可能的实施方式中，处理模块，还用于基于第二巡检无人机对应的三维位置信息，确定与第二巡检无人机距离最近的无人机返航点；处理模块，还用于将第二巡检无人机的飞行终点调整为距离最近的无人机返航点，并控制第二巡检无人机飞至距离最近的无人机返航点；处理模块，还用于将第二巡检无人机对应的剩余巡检任务信息发送至第三巡检无人机，以控制第三巡检无人机完成第二巡检无人机对应的剩余巡检任务信息。

需要说明的是：上述实施例提供的装置在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的装置和方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本申请还公开一种电子设备。参照图4，图4是本申请实施例的公开的一种电子设备的结构示意图。该电子设备400可以包括：至少一个处理器401，至少一个网络接口404，用户接口403，存储器405，至少一个通信总线402。

其中，通信总线402用于实现这些组件之间的连接通信。

其中，用户接口403可以包括显示屏(Display)、摄像头(Camera)，可选用户接口403还可以包括标准的有线接口、无线接口。

其中，网络接口404可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。

其中，处理器401可以包括一个或者多个处理核心。处理器401利用各种接口和线路连接整个服务器内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器405内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器405内的数据，执行服务器的各种功能和处理数据。可选的，处理器401可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable LogicArray，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器401可集成中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器401中，单独通过一块芯片进行实现。

其中，存储器405可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选的，该存储器405包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器405可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器405可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及的数据等。存储器405可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器401的存储装置。参照图4，作为一种计算机可读存储介质的存储器405中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及一种应用程序。

在图4所示的电子设备400中，用户接口403主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器401可以用于调用存储器405中存储一种应用程序，当由一个或多个处理器401执行时，使得电子设备400执行如上述实施例中一个或多个的方法。需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，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他顺序或者同时进行。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是本申请所必需的。

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，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几种实施方式中，应该理解到，所披露的装置，可通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，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，例如多个单元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服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其他的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元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单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元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器中。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存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、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。而前述的存储器包括：U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践真理的公开后，将容易想到本公开的其他实施方案。

本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种巡检无人机飞行控制管理方法，其特征在于，所述方法包括：

获取预设时间段内当前巡检无人机航道上全部巡检无人机的三维位置；

基于全部所述三维位置，得到全部巡检无人机的平均三维位置；

从全部巡检无人机中筛选第一巡检无人机，所述第一巡检无人机对应的三维位置与所述平均三维位置的误差小于预设误差阈值；

获取所述第一巡检无人机对应的飞行轨迹；

对所述第一巡检无人机对应的飞行轨迹进行路径拟合，得到基准飞行路径；

基于所述基准飞行路径，对除所述第一巡检无人机之外的其余巡检无人机对应的飞行轨迹进行校准。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一巡检无人机对应的飞行轨迹进行路径拟合，得到基准飞行路径，具体包括：

对所述第一巡检无人机对应的飞行轨迹进行阶段性划分，得到n阶飞行轨迹；

对所述n阶飞行轨迹进行多项式拟合，得到n阶基准飞行路径；

将所述n阶基准飞行路径按照时间顺序进行组合，并对组合节点进行平滑处理，得到所述基准飞行路径。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在基于所述基准飞行路径，对除所述第一巡检无人机之外的其余巡检无人机对应的飞行轨迹进行校准之后，所述方法还包括：

对进行飞行轨迹进行校准后的巡检无人机进行飞行状态检测，得到全部所述巡检无人机的飞行状态；

基于所述飞行状态对全部所述巡检无人机进行筛选，得到第二巡检无人机，所述第二巡检无人机为飞行状态存在异常的巡检无人机；

基于所述第二巡检无人机的数量，对应调整所述巡检无人机的飞行轨迹。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二巡检无人机的数量，对应调整所述巡检无人机的飞行轨迹，具体包括：

判断所述第二巡检无人机的数量是否大于第一阈值；

当所述第二巡检无人机的数量不大于第一阈值时，基于所述第二巡检无人机对应的飞行状态对所述第二巡检无人机的飞行轨迹进行调整；

当所述第二巡检无人机的数量大于第一阈值时，从全部巡检无人机中筛选得到第三巡检无人机；所述第三巡检无人机为与所述第二巡检无人机距离最近且飞行状态正常的无人机；

基于所述第二巡检无人机对应的三维位置信息和剩余巡检任务信息，对所述第二巡检无人机和所述第三巡检无人机的飞行轨迹进行调整。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述飞行状态包括电量状态、温度状态以及通信状态；所述基于所述第二巡检无人机对应的飞行状态对所述第二巡检无人机的飞行轨迹进行调整，具体包括：

基于所述第二巡检无人机对应的所述电量状态、所述温度状态以及所述通信状态，得到所述第二巡检无人机的状态值；

确定所述状态值所处的状态区间；所述状态区间包括第一状态子区间和第二状态子区间，且所述第一状态子区间的区间上限小于所述第二状态子区间的区间下限；

当所述状态值处于所述第一状态子区间时，将所述第二巡检无人机调整至当前巡检无人机航道内的第一飞行轨道；

当所述状态值处于所述第二状态子区间时，将所述第二巡检无人机调整至当前巡检无人机航道内的第二飞行轨道，所述第二飞行轨道的垂直高度大于所述第一飞行轨道的垂直高度。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二巡检无人机对应的所述电量状态、所述温度状态以及所述通信状态，得到所述第二巡检无人机的状态值，具体包括：

根据以下公式计算得到所述第二巡检无人机的状态值：

X=αE+βT+γS；

其中，X为所述状态值，E为所述电量状态，T为所述温度状态，S为所述通信状态，α为第一权重系数，β为第二权重系数，γ为第三权重系数，且α+β+γ=1。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二巡检无人机对应的三维位置信息和剩余巡检任务信息，对所述第二巡检无人机和所述第三巡检无人机的飞行轨迹进行调整，具体包括：

基于所述第二巡检无人机对应的三维位置信息，确定与所述第二巡检无人机距离最近的无人机返航点；

将所述第二巡检无人机的飞行终点调整为所述距离最近的无人机返航点，并控制所述第二巡检无人机飞至所述距离最近的无人机返航点；

将所述第二巡检无人机对应的剩余巡检任务信息发送至所述第三巡检无人机，以控制所述第三巡检无人机完成所述第二巡检无人机对应的剩余巡检任务信息。

8.一种巡检无人机飞行控制管理系统，其特征在于，所述系统包括：获取模块、处理模块、路径拟合模块以及飞行校准模块；

所述获取模块，用于获取预设时间段内当前巡检无人机航道上全部巡检无人机的三维位置；

所述处理模块，用于基于全部所述三维位置，得到全部巡检无人机的平均三维位置；

所述处理模块，还用于从全部巡检无人机中筛选第一巡检无人机，所述第一巡检无人机对应的三维位置与所述平均三维位置的误差小于预设误差阈值；

所述获取模块，还用于获取所述第一巡检无人机对应的飞行轨迹；

所述路径拟合模块，用于对所述第一巡检无人机对应的飞行轨迹进行路径拟合，得到基准飞行路径；

所述飞行校准模块，用于基于所述基准飞行路径，对除所述第一巡检无人机之外的其余巡检无人机对应的飞行轨迹进行校准。

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器(401)、存储器(405)、用户接口(403)及网络接口(404)，所述存储器(405)用于存储指令，所述用户接口(403)和网络接口(404)用于给其他设备通信，所述处理器(401)用于执行所述存储器(405)中存储的指令，以使所述电子设备(400)执行如权利要求1-7任意一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有指令，当所述指令被执行时，执行如权利要求1-7任意一项所述的方法步骤。