CN117455093B - 一种无人机机场航线库管理平台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无人机航线领域,尤其涉及一种无人机机场航线库管理平台。本发明为了克服现有技术中每次无人机执行任务前需要规划路线、忽略无人机的飞行高度,从而导致无人机与高层建筑发生碰撞、无人机电量需要人为实时监测的问题,本发明的技术方案是提供了一种无人机机场航线库管理平台。本发明通过无人机机场航线库管理平台将航线数据统一保存在无人机机场航线库管理平台,形成航线库、对无人机飞行进行约束,和控制无人机的飞行和起落高度和对无人机的电量监测功能,实时监测无人机当前电量。节省了人力资源,提高了无人机工作的效率和无人机飞行过程中的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种无人机航线领域,尤其涉及一种无人机机场航线库管理平台。
背景技术
随着社会的发展,无人机的应用也越来越广泛,每次无人机执行任务前需要规划路线,导致效率低下,有些禁飞区更新不及时,容易发生误入禁飞区的状况,同时无人机抵达任务地点后,还需要人为操作,耗费人力资源,且重复运行相同任务需要进行多次重复操作,效率低下;同时传统的路线规划高度会出现问题,容易忽略无人机的飞行高度,从而导致无人机与高层建筑发生碰撞,并且无人机电量需要人为实时监测,当电量不足时需要及时控制无人机返航,人力消耗大。
因此亟需研发一种无人机机场航线库管理平台,来克服现有技术中的缺点。
发明内容
(1)要解决的技术问题
本发明为了克服现有技术中每次无人机执行任务前需要规划路线、忽略无人机的飞行高度,从而导致无人机与高层建筑发生碰撞、无人机电量需要人为实时监测的问题,本发明的技术方案是提供了一种无人机机场航线库管理平台,从而解决背景技术中提出的技术问题。
(2)技术方案
为了解决上述技术问题,本发明提供了这样一种无人机机场航线库管理平台,具体运行流程为:
S1用户在无人机机场航线库管理平台的任务计划界面为无人机发布任务,包括有任务地点,任务时间,任务目标;
S2所述无人机机场航线库管理平台依据任务地点查询现有航线是否满足需求,若航线库内包含有任务地点的航线则进入S4,若没有包含当前任务地点的航线则进入S3;
S3航线库内无包含当前任务地点的航线,依据当前任务地点规划新航线;
S4无人机在任务时间开始后执行任务,无人机飞行至任务地点,进行任务执行操作;
S5无人机飞行过程中监测自身电量,若电量低于用户预设值,则暂停当前任务,返回充电,充电完成后从任务暂停地点继续飞行,直至完成任务。
优选地,航线数据统一保存在无人机机场航线库管理平台,形成航线库,当用户发布任务时,首先依据航线库内的航线来查询任务路线,当航线库内没有满足任务地点的航线时,无人机机场航线库管理平台为当前任务重新规划路线,并保存至航线库中。
优选地,无人机机场航线库管理平台支持以任务地点为基础进行飞行航线的规划,支持不同任务地点可控制无人机执行特定动作,如拍照、录像、调整云台角度等。
优选地,根据权利要求1所述的一种无人机机场航线库管理平台,其特征在于,所述航线规划首先获取地形、国家禁飞区、限制区、民航净空区、自定义禁飞区数据,设置航线所经过的任务地点,设置任务地点执行动作,并根据上述数据规划航线,在规划航线时,直线连接A起始地点与B目的地点,如果线段AB不经过禁飞区,则视为A地点到B地点的最优航线,如果线段经过禁飞区,则根据禁飞区边缘位置,将禁飞区的半径扩大50米,重新判断禁飞区外围的边缘,判断禁飞区中心Q位于线段AB的哪一侧,将线段AB穿过该禁飞区的部分更正为远离禁飞区中心Q点一侧的重新计算的禁飞区外围50米的边缘,多个禁飞区则多次循环上述步骤,直至经过所有禁飞区。
优选地,无人机机场航线库管理平台可以对无人机的飞行安全进行约束,设置无人机默认安全离场高度为作业或飞行航线高度,设置无人机飞行作业高度为高于飞行航线上最高建筑20米以上,无人机返航高度设置为等同飞行高度,限制无人机最大飞行速度,手动操作速度在5-10公里/小时之间,航线任务速度在10-12公里/小时之间。
优选地,所述无人机机场航线库管理平台的任务计划界面中,可建立定时定点的任务内容,通过新建计划功能,填写计划名称、归属部门,并调用已规划好的航线,将返航高度调整至航线飞行高度后,选择执行策略,开启断点续飞,保存后便可每次使用直接点击调用,定点定时固定航线进行自动巡检飞行工作。
优选地,航线库记录在该区域内所有规划好的航线,可进行航线修改与删除,点击按钮,可进行航线详细内容调整界面,除航线名称与归属改变意外,其他选项均会在前期规划好,不可由用户自行调整,保障航线库中航线数据的安全。
优选地,所述无人机机场航线库管理平台可以对机场进行控制,主要用于查看机场状态,以及操控机场进行内部调整,应用内容有重启机场、限制机场飞行范围、修改无人机电池存储模式等。
优选地,所述无人机机场航线库管理平台可以对无人机进行远程调试,可用于打开无人机舱盖、定位推杆、无人机充电、SD卡格式化等功能,非必要不手动接入调整,保护设备的安全和正常运行。
优选地,所述无人机机场航线库管理平台具有电量监测功能,能够实时监测无人机的当前电量,当检测到无人机电量低于用户预设值时,无人机会返回控制平台进行充电,所述用户预设值应大于无人机能飞回平台所需的最低电量,无人机能飞回平台所需的最低电量的计算公式为:
其中X为无人机返航的所需电量百分比,H为无人机到充电点的路程,V为无人机飞行速度,S为每1%电量无人机飞行的时间。
(3)有益效果
本发明通过将无人机机场航线库管理平台中的航线数据统一保存在无人机机场航线库管理平台,形成航线库,解决了每次无人机执行任务前需要规划路线的问题,大大提高了无人机工作的效率。
本发明通过无人机机场航线库管理平台对无人机的飞行进行约束,控制了无人机的飞行和起落高度,解决了无人机的飞行高度容易被忽略,从而导致无人机与高层建筑发生碰撞的问题,提高了无人机飞行过程中的安全性。
本发明通过所述无人机机场航线库管理平台具有对无人机的电量监测功能,实时监测无人机当前电量,在电量低于预设值时,可以自动控制无人机返航进行充电,不需要人力监管,节省了人力资源,提高了无人机工作的效率。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
当用户具有任务需求时,用户在无人机机场航线库管理平台的任务计划界面为无人机发布任务,包括有任务地点,任务时间,任务目标,无人机航线库管理平台接收用户发布的任务,开始控制无人机飞行完成任务;
无人机机场航线库管理平台接收到用户发布的任务后依据任务地点查询现有航线是否满足需求,航线数据统一保存在无人机机场航线库管理平台,形成航线库,当用户发布任务时,首先依据航线库内的航线来查询任务路线,当航线库内有满足任务地点的航线时,无人机机场航线库管理平台为当前任务选择该路线,不需要再次规划路线,可直接调用现有路线,大大节省了用户的时间。
无人机机场航线库管理平台在任务时间开始后控制无人机前往执行任务,无人机飞行至任务地点,在飞行过程中,无人机机场航线库管理平台可以对无人机的飞行安全进行约束,设置无人机默认安全离场高度为作业或飞行航线高度,设置无人机飞行作业高度为高于飞行航线上最高建筑20米以上,无人机返航高度设置为等同飞行高度,限制无人机最大飞行速度,手动操作速度在5-10公里/小时之间,航线任务速度在10-12公里/小时之间,这样可以提高了无人机飞行过程中的安全性,减少因为人为操作造成飞行不当发生危险的概率,同时减少误入禁飞区的可能性。
当无人机抵达任务地点后,无人机机场航线库管理平台支持不同任务地点可控制无人机执行特定动作,如拍照、录像、调整云台角度等,以此来完成任务所需的数据采集等数据需求,不再仅依靠人为操控来采集数据,无人机机场航线库管理平台自动控制无人机进行数据采集,解放用户同时提高了无人机的工作效率。
无人机飞行过程中监测自身电量,若电量低于用户预设值,则暂停当前任务,返回充电,充电完成后从任务暂停地点继续飞行,直至完成任务。
所述无人机机场航线库管理平台具有电量监测功能,能够实时监测无人机的当前电量,当检测到无人机电量低于用户预设值时,无人机会返回控制平台进行充电,所述用户预设值应大于无人机能飞回平台所需的最低电量,无人机能飞回平台所需的最低电量的计算公式为:
其中X为无人机返航的所需电量百分比,H为无人机到充电点的路程,V为无人机飞行速度,S为每1%电量无人机飞行的时间。
当无人机电量接近预设值时,发起返航动作,立刻返回充电地点进行充电操作,同时汇报至无人机航线库管理平台,及时通知工作人员无人机飞行情况,当无人机电量充满后,执行断点续飞操作,从检测到电量不足的地点继续飞行,直至完成任务后返航。
所述无人机电量监测的方式能够及时观察到无人机的当前电量,及时停止无人机当前工作,控制无人机补充电量,避免发生无人机电量不足的情况导致任务延迟,提高了无人机飞行的稳定性。
实施例2
当用户具有任务需求时,用户在无人机机场航线库管理平台的任务计划界面为无人机发布任务,包括有任务地点,任务时间,任务目标;
无人机机场航线库管理平台接收到用户发布的任务后依据任务地点查询现有航线是否满足需求,航线数据统一保存在无人机机场航线库管理平台,形成航线库,当用户发布任务时,首先依据航线库内的航线来查询任务路线,当航线库内没有满足任务地点的航线时,无人机机场航线库管理平台为当前任务规划路线。
无人机机场航线库管理平台为无人机航线规划首先获取地形、国家禁飞区、限制区、民航净空区、自定义禁飞区数据,设置航线所经过的任务地点,设置任务地点执行动作,并根据上述数据规划航线,在规划航线时,直线连接A起始地点与B目的地点,如果线段AB不经过禁飞区,则视为A地点到B地点的最优航线,如果线段经过禁飞区,则根据禁飞区边缘位置,将禁飞区的半径扩大50米,重新判断禁飞区外围的边缘,判断禁飞区中心Q位于线段AB的哪一侧,将线段AB穿过该禁飞区的部分更正为远离禁飞区中心Q点一侧的重新计算的禁飞区外围50米的边缘,多个禁飞区则多次循环上述步骤,直至经过所有禁飞区。
可以合理避开禁飞区的同时,减少因为无人机信号收到干扰,留下了50米的缓冲区域,减少因为出现信号干扰导致无人机误入禁飞区的情况出现,同时避免了无人机在禁飞区边缘被误认为是飞入禁飞区而遭受到失误攻击,保护无人机的飞行安全。
无人机航线库管理平台在新规划路线后可以将新规划的路线进行保存,避免每次执行相同任务时都需要再次规划航线,节省了资源消耗同时提高了无人机执行任务的效率。
无人机机场航线库管理平台在任务时间开始后控制无人机前往执行任务,无人机飞行至任务地点,在飞行过程中,无人机机场航线库管理平台可以对无人机的飞行安全进行约束,设置无人机默认安全离场高度为作业或飞行航线高度,设置无人机飞行作业高度为高于飞行航线上最高建筑20米以上,无人机返航高度设置为等同飞行高度,限制无人机最大飞行速度,手动操作速度在5-10公里/小时之间,航线任务速度在10-12公里/小时之间,这样可以提高了无人机飞行过程中的安全性。
当无人机抵达任务地点后,无人机机场航线库管理平台支持不同任务地点可控制无人机执行特定动作,如拍照、录像、调整云台角度等,以此来完成任务所需的数据采集等数据需求,不再仅依靠人为操控来采集数据,无人机机场航线库管理平台自动控制无人机进行数据采集,解放用户的同时还能提高无人机的工作效率。
无人机飞行过程中监测自身电量,若电量低于用户预设值,则暂停当前任务,返回充电,充电完成后从任务暂停地点继续飞行,直至完成任务。
所述无人机机场航线库管理平台具有电量监测功能,能够实时监测无人机的当前电量,当检测到无人机电量低于用户预设值时,无人机会返回控制平台进行充电,所述用户预设值应大于无人机能飞回平台所需的最低电量,无人机能飞回平台所需的最低电量的计算公式为:
其中X为无人机返航的所需电量百分比,H为无人机到充电点的路程,V为无人机飞行速度,S为每1%电量无人机飞行的时间。
当无人机运行过程中电量监测没有发出异常,可以无需执行充电操作,直至任务结束返航后执行充电操作,最大限度的延长无人机工作时间,提高无人机的工作效率。
所述无人机电量监测的方式能够及时观察到无人机的当前电量,及时停止无人机当前工作,控制无人机补充电量,避免发生无人机电量不足的情况导致任务延迟,提高了无人机飞行的稳定性。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形、改进及替代,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种无人机机场航线库管理平台,其特征在于,无人机机场航线库管理平台的运行流程为:
S1用户在无人机机场航线库管理平台的任务计划界面为无人机发布任务,包括有任务地点、任务时间和任务目标;
S2所述无人机机场航线库管理平台依据任务地点查询现有航线是否满足需求,若航线库内包含有任务地点的航线则进入S4,若没有包含当前任务地点的航线则进入S3;
S3航线库内无包含当前任务地点的航线,依据当前任务地点规划新航线;
S4无人机在任务时间开始后执行任务,无人机飞行至任务地点,进行任务执行操作;
S5无人机飞行过程中监测自身电量,若电量低于用户预设值,则暂停当前任务,返回充电,充电完成后从任务暂停地点继续飞行,直至完成任务;
航线数据统一保存在无人机机场航线库管理平台,形成航线库,当用户发布任务时,首先依据航线库内的航线来查询任务路线,当航线库内没有满足任务地点的航线时,无人机机场航线库管理平台为当前任务重新规划路线,并保存至航线库中;
无人机机场航线库管理平台支持以任务地点为基础进行飞行航线的规划,支持不同任务地点可控制无人机执行特定动作,包括拍照、录像和调整云台角度;
所述航线规划首先获取地形、国家禁飞区、限制区、民航净空区和自定义禁飞区数据,设置航线所经过的任务地点,设置任务地点执行动作,并根据上述数据规划航线,在规划航线时,直线连接A起始地点与B目的地点,如果线段AB不经过禁飞区,则视为A地点到B地点的最优航线,如果线段经过禁飞区,则根据禁飞区边缘位置,将禁飞区的半径扩大50米,重新判断禁飞区外围的边缘,判断禁飞区中心Q位于线段AB的哪一侧,将线段AB穿过该禁飞区的部分更正为远离禁飞区中心Q点一侧的重新计算的禁飞区外围50米的边缘,多个禁飞区则多次循环上述步骤,直至经过所有禁飞区;
所述无人机机场航线库管理平台具有电量监测功能,能够实时监测无人机的当前电量,当检测到无人机电量低于用户预设值时,无人机会返回控制平台进行充电,所述用户预设值应大于无人机能飞回平台所需的最低电量,无人机能飞回平台所需的最低电量的计算公式为:
其中X为无人机返航的所需电量百分比,H为无人机到充电点的路程,V为无人机飞行速度,S为每1%电量无人机飞行的时间。
2.根据权利要求1所述的一种无人机机场航线库管理平台,其特征在于,无人机机场航线库管理平台可以对无人机的飞行安全进行约束,设置无人机默认安全离场高度为作业或飞行航线高度,设置无人机飞行作业高度为高于飞行航线上最高建筑20米以上,无人机返航高度设置为等同飞行高度,限制无人机最大飞行速度,手动操作速度在5-10公里/小时之间,航线任务速度在10-12公里/小时之间。
3.根据权利要求1所述的一种无人机机场航线库管理平台,其特征在于,所述无人机机场航线库管理平台的任务计划界面中,可建立定时定点的任务内容,通过新建计划功能,填写计划名称、归属部门,并调用已规划好的航线,将返航高度调整至航线飞行高度后,选择执行策略,开启断点续飞,保存后便可每次使用直接点击调用,定点定时固定航线进行自动巡检飞行工作。
4.根据权利要求1所述的一种无人机机场航线库管理平台,其特征在于,航线库记录在区域内所有规划好的航线,可进行航线修改与删除,点击按钮,可进行航线详细内容调整界面,除航线名称与归属改变以外,其他选项均会在前期规划好,不可由用户自行调整,保障航线库中航线数据的安全。
5.根据权利要求1所述的一种无人机机场航线库管理平台,其特征在于,所述无人机机场航线库管理平台可以对机场进行控制,用于查看机场状态,以及操控机场进行内部调整,应用内容有重启机场、限制机场飞行范围和修改无人机电池存储模式。
6.根据权利要求1所述的一种无人机机场航线库管理平台,其特征在于,所述无人机机场航线库管理平台可以对无人机进行远程调试,可用于打开无人机舱盖、定位推杆、无人机充电和SD卡格式化,保护设备的安全和正常运行。
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Legal Events
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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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