CN117474292B - 一种基于5g传输的网联无人机用调度系统及调度方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于无人机巡航调度技术领域，具体涉及一种基于5G传输的网联无人机用调度系统及调度方法。本发明通过对偏离状态无人机巡航的局部区域进行处理，能够该局部区域中划定出偏离状态无法巡航的偏离区域，而后再行测算偏离区域的物理巡航距离，以及完成对偏离区域巡航所需的无人机需求电量，并汇总为补充计划，之后根据此补充计划匹配符合条件的其他执行巡航任务的无人机，实现就近支援的目的，无需重新派发额外的无人机进行支援，以此方式可以在保证巡航任务不受影响的情况下，使得巡航过程中的无人机资源调度更为合理化。
Description
技术领域
本发明属于无人机巡航调度技术领域，具体涉及一种基于5G传输的网联无人机用调度系统及调度方法。
背景技术
随着科技的不断发展，无人机技术在各个领域得到了广泛的应用，如农业、物流、航拍、安防等，然而，传统的无人机调度方法存在诸多问题，如通信距离受限、实时性差、抗干扰能力弱等，为了解决这些问题，研究人员开始探索基于5G传输的网联无人机调度方法，5G通信技术具有高速率、低时延、大连接数等特点，为无人机提供了更好的通信环境，基于5G传输的网联无人机调度方法可以实现无人机之间的实时通信、协同作业，提高无人机的工作效率和安全性。
现有技术中，巡航无人机在执行飞行任务时，会根据无人机的电量等信息进行实时的制定巡航计划，但是在实际的巡航过程中，由于环境干扰或其他因素等，可能会出现无人机偏离预定航线而导致飞行任务被迫中断，或者飞行任务完成度低的现象，进而会导致原制定的巡航计划出现偏差，此时还需要重新派发无人机重新执行飞行任务，但是重新派发的无人机不仅需要一定的时间才能够达到目标区域，同时还会导致巡航任务的执行成本增加，基于此，本方案提供了一种能够就近调度其他执行任务中的无人机快速支援的无人机调度方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于5G传输的网联无人机用调度系统及调度方法，能够在任意无人机偏航时，就近调度其他无人机进行支援，保证无人机资源调度的合理性。
本发明采取的技术方案具体如下：
一种基于5G传输的网联无人机用调度方法，包括：
获取无人机的续航信息，其中，所述续航信息包括无人机电量参数以及无人机功耗参数；
获取巡航区域，并将所述巡航区域划分为多个局部区域，且依据无人机的续航信息逐一匹配局部区域，且同步生成各个无人机的航行计划，其中，所述航行计划包括无人机的飞行高度、航行速度、物理航行距离以及巡航时长；
所述无人机依据航行计划执行巡航任务，并同步获取所述无人机的实时位置，再将其与航行计划中的预定位置进行比较，输出无人机的巡航状态，其中，所述巡航状态包括偏航状态以及正常状态；
将所述无人机的巡航状态输入至评估模型中，输出所述无人机的有效巡航范围，并依据有效巡航范围在其对应的局部区域中划定偏离区域，且同步生成补充计划；
获取与所述偏离区域对应的物理巡航距离，再依据该所述物理巡航距离匹配能够执行补充计划的无人机。
在一种优选方案中，所述获取巡航区域，并将所述巡航区域划分为多个局部区域的步骤，包括：
将所述无人机的停放位置标定为出发点，所述巡航区域中距离出发点最远的边缘节点为目标点，并同步生成出发点与目标点之间的巡航路径；
获取所述目标点下无人机的已消耗电量与结余电量，并根据结余电量测算无人机的容许巡航距离；
获取无人机的巡航速度，以所述目标点为起始巡航点，生成容许搜索区域，并将所述容许搜索区域标定为基准区域，再根据所述基准区域的边线逐一确定其他无人机的搜索区域，且将所述基准区域和其他无人机的搜索区域均标定为局部区域。
在一种优选方案中，所述获取所述目标点下无人机的已消耗电量与结余电量，并根据结余电量测算无人机的容许巡航距离的步骤，包括：
在所述出发点和目标点之间设置多个采样节点，并统计各个所述采样节点下的物理航行距离，再对相邻所述采样节点下的物理航行距离进行做差处理，且将其做差结果标定为基准参数；
将所述基准参数输入至趋势分析模型中，得到所述无人机的巡航距离损失趋势值；
获取结余电量以及安全电量，并依据所述巡航距离损失趋势值确定无人机的容许巡航距离，其中，所述安全电量为无人机返航所需求的电量。
在一种优选方案中，所述将所述基准参数输入至趋势分析模型中，得到所述无人机的巡航距离损失趋势值的步骤，包括：
获取各个所述采样节点下的基准参数；
从所述趋势分析模型中调用目标函数；
将多个所述基准参数一同输入至目标函数中，并将其输出结果标定为无人机的巡航距离损失趋势值。
在一种优选方案中，所述获取所述无人机的实时位置，再将其与航行计划中的预定位置进行比较，输出无人机的巡航状态的步骤，包括：
获取所述无人机的实时位置，并将其转换为实时坐标；
获取所述航行计划中预定位置对应的预定坐标，并与所述实时坐标进行做差处理，得到坐标偏离值；
获取容许偏离阈值，并将其与所述坐标偏离值进行比较；
若所述坐标偏离值小于或等于容许偏离阈值，则表明所述无人机的巡航状态为正常状态；
若所述坐标偏离值大于容许偏离阈值，则表明所述无人机的巡航状态为偏航状态。
在一种优选方案中，所述将所述无人机的巡航状态输入至评估模型中，输出所述无人机的有效巡航范围的步骤，包括：
从所述无人机的巡航状态中筛选出对应偏航状态的无人机，以及与其对应的已巡航范围；
从所述评估模型中调用航行计划中的预定范围，并对所述已巡航范围和预定范围进行比较；
若所述已巡航范围包括预定范围，则将此偏航状态转为正常状态；
若所述预定范围包括已巡航范围，则对无人机执行纠偏，并依据其结余电量测算容许航行距离，且在容许航行距离不满足航行计划时，对偏航状态无人机的局部区域边线进行偏移处理，得到更新边线，且将更新边线内的区域标定为有效巡航范围。
在一种优选方案中，所述依据有效巡航范围在其对应的局部区域中划定偏离区域，且同步生成补充计划的步骤，包括：
获取与所述有效巡航范围对应的局部区域，并标定为待规划区域；
将所述有效巡航范围以及无人机的已巡视区域从待规划区域去除，得到偏离区域；
获取所述偏离区域对应的物理航行距离，再与安全电量以及功耗损失趋势值进行结合运算，得到需求电量，并将所述需求电量以及物理航行距离汇总为补充计划。
在一种优选方案中，所述获取与所述偏离区域对应的物理巡航距离，再依据该所述物理巡航距离匹配能够执行补充计划的无人机的步骤，包括：
获取所述待规划区域外的无人机的当前电量以及未巡航物理距离，并结合所述巡航距离损失趋势值测算其结余电量；
将所述结余电量与需求电量进行比较；
若所述需求电量小于或等于结余电量，则将该结余电量对应的无人机标定为能够执行补充计划的无人机；
若所述需求电量大于结余电量，则将该结余电量对应的无人机正常返航。
本发明还提供了，一种基于5G传输的网联无人机用调度系统，应用于上述的基于5G传输的网联无人机用调度方法，包括：
获取模块，所述获取模块用于获取无人机的续航信息，其中，所述续航信息包括无人机电量参数以及无人机功耗参数；
区域规划模块，所述区域规划模块用于获取巡航区域，并将所述巡航区域划分为多个局部区域，且依据无人机的续航信息逐一匹配局部区域，且同步生成各个无人机的航行计划，其中，所述航行计划包括无人机的飞行高度、航行速度、物理航行距离以及巡航时长；
巡航模块，所述巡航模块用于将所述无人机依据航行计划执行巡航任务，并同步获取所述无人机的实时位置，再将其与航行计划中的预定位置进行比较，输出无人机的巡航状态，其中，所述巡航状态包括偏航状态以及正常状态；
评估模块，所述评估模块用于将所述无人机的巡航状态输入至评估模型中，输出所述无人机的有效巡航范围，并将所述有效巡航范围与其对应所述局部区域中的未巡航范围进行比较，得到偏离区域，且同步生成补充计划；
优化模块，所述优化模块用于获取与所述偏离区域对应的物理巡航距离，再依据该所述物理巡航距离匹配能够执行补充计划的无人机。
以及，一种基于5G传输的网联无人机用调度终端，包括：
至少一个处理器；
以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的基于5G传输的网联无人机用调度方法。
本发明取得的技术效果为：
本发明通过对偏离状态无人机巡航的局部区域进行处理，能够该局部区域中划定出偏离状态无法巡航的偏离区域，而后再行测算偏离区域的物理巡航距离，以及完成对偏离区域巡航所需的无人机需求电量，并汇总为补充计划，之后根据此补充计划匹配符合条件的其他执行巡航任务的无人机，实现就近支援的目的，无需重新派发额外的无人机进行支援，以此方式可以在保证巡航任务不受影响的情况下，使得巡航过程中的无人机资源调度更为合理化。
附图说明
图1是本发明实施例1所提供的方法流程图；
图2是本发明实施例2所提供的方法流程图；
图3是本发明实施例3所提供的方法流程图；
图4是本发明实施例4所提供的方法流程图；
图5是本发明实施例5所提供的方法流程图；
图6是本发明实施例6所提供的系统模块图；
图7是本发明实施例7所提供的终端结构图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个较佳的实施方式中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1
请参阅图1所示，为本发明的第一个实施例，该实施例提供了一种基于5G传输的网联无人机用调度方法，包括：
S1、获取无人机的续航信息，其中，续航信息包括无人机电量参数以及无人机功耗参数；
S2、获取巡航区域，并将巡航区域划分为多个局部区域，且依据无人机的续航信息逐一匹配局部区域，且同步生成各个无人机的航行计划，其中，航行计划包括无人机的飞行高度、航行速度、物理航行距离以及巡航时长；
S3、无人机依据航行计划执行巡航任务，并同步获取无人机的实时位置，再将其与航行计划中的预定位置进行比较，输出无人机的巡航状态，其中，巡航状态包括偏航状态以及正常状态；
S4、将无人机的巡航状态输入至评估模型中，输出无人机的有效巡航范围，并依据有效巡航范围在其对应的局部区域中划定偏离区域，且同步生成补充计划；
S5、获取与偏离区域对应的物理巡航距离，再依据该物理巡航距离匹配能够执行补充计划的无人机。
如上述步骤S1-S5所述，随着5G通信技术的发展，其高速、大容量和低延迟的特性使得无人机的应用场景更加广泛，无人机不仅可以用于航拍、物流配送等传统领域，还可以在农业、环保、交通等多个行业发挥重要作用，然而，随着无人机数量的增加，如何有效地管理和调度这些无人机成为一个亟待解决的问题，目前，大多数无人机的调度方法主要依赖于地面控制站进行人工操作，这种方式不仅效率低下，而且在复杂的环境下容易出现误操作，此外，由于无人机执行飞行任务时，还可能会出现偏离预定航线而导致飞行任务被迫中断的现象，此时还需要重新派发无人机重新执行飞行任务，基于此，本实施例提供了一种能够就近调度其他无人机进行支援的无人机调度方法，在本实施例中，首先需要采集无人机的续航信息，该续航信息包括无人机的电量参数和功耗参数，之后确定需要执行任务的巡航区域，再根据无人机的数量划分为多个局部区域，每个无人机对应一个局部区域执行对应的巡航任务，并且每个无人机均对应一个航行计划，该航行计划包括无人机的飞行高度、航行速度、物理航行距离以及巡航时长，之后在无人机依据航行计划执行巡航任务时，会同步采集无人机的实时位置，再将该实时位置与航行计划中的预定位置进行比较，以此来判断无人机在执行巡航任务时是否偏离预定状态，在其偏离预定状态之后，会输入至评估模型中，以此来输出该无人机仍能继续执行的有效巡航范围，以及其对应局部区域中的偏离区域，并且还会同步生成补充计划，之后根据此补充计划与其他局部区域中的无人机状态进行比较，实现就近调度其他无人机进行支援的目的，无需额外派发无人机来进行支援，在保证巡航任务不受影响的情况下，使得巡航过程中的无人机资源调度的合理化，相应的，也能够避免非必要无人机资源的浪费。
实施例2
请参阅图2，为本发明的第二个实施例，该实施例基于上一个实施例。
在该实施例中，获取巡航区域，并将巡航区域划分为多个局部区域的步骤，包括：
S201、将无人机的停放位置标定为出发点，巡航区域中距离出发点最远的边缘节点为目标点，并同步生成出发点与目标点之间的巡航路径；
S202、获取目标点下无人机的已消耗电量与结余电量，并根据结余电量测算无人机的容许巡航距离；
S203、获取无人机的巡航速度，以目标点为起始巡航点，生成容许搜索区域，并将容许搜索区域标定为基准区域，再根据基准区域的边线逐一确定其他无人机的搜索区域，且将基准区域和其他无人机的搜索区域均标定为局部区域。
如上述步骤S201-S203所述，在划分局部区域时，距离无人机出发点越远的位置，无人机执行巡航之前的损耗就越大，相应的，其对应无人机可执行任务的巡航范围就会越小，本实施方式中，采用由远及近的方式来划定局部区域，首先将无人机的停放位置标定为出发点，巡航区域中相距出发点最远的边缘节点为目标点，并同步规划出对应的巡航路径，之后根据无人机的已消耗电量和结余电量来确定无人机的容许巡航距离，以此为基础划定出基准区域，再基于该基准区域的边线，按照上述过程注意确定其他无人机的搜索区域即可，最后将基准区域与其他无人机的搜索区域一同标定为局部区域，实现对巡航区域划分的目的。
其次，获取目标点下无人机的已消耗电量与结余电量，并根据结余电量测算无人机的容许巡航距离的步骤，包括：
Stp1、在出发点和目标点之间设置多个采样节点，并统计各个采样节点下的物理航行距离，再对相邻采样节点下的物理航行距离进行做差处理，且将其做差结果标定为基准参数；
Stp2、将基准参数输入至趋势分析模型中，得到无人机的巡航距离损失趋势值；
Stp3、获取结余电量以及安全电量，并依据巡航距离损失趋势值确定无人机的容许巡航距离，其中，安全电量为无人机返航所需求的电量。
如上述步骤Stp1-Stp3所述，无人机飞行过程中，其电量越低，无人机的负载越大，电量损失也会越快，故而其单位电量下的飞行距离并非完全一致，基于此，本实施方式在测算无人机的容许巡航距离时，首先在出发点和目标点之间设置多个采样节点，并采集各个采样节点下的已消耗电量和对应的物理航行距离，再对相邻采样节点下的物理航行距离进行做差处理，该实施方式将其确定为基准参数，而后将该基准参数输入至趋势分析模型中，便可确定无人机的巡航距离损失趋势值，之后根据结余电量以及无人机返航所需的安全电量，便可推算出无人机的容许巡航距离，根据此容许巡航距离，为巡航区域划分为局部区域提供相应的数据支持。
再其次，将基准参数输入至趋势分析模型中，得到无人机的巡航距离损失趋势值的步骤，包括：
Stp201、获取各个采样节点下的基准参数；
Stp202、从趋势分析模型中调用目标函数；
Stp203、将多个基准参数一同输入至目标函数中，并将其输出结果标定为无人机的巡航距离损失趋势值。
如上述步骤Stp201-Stp203所述，在基准参数确定之后，便可从趋势分析模型中调用对应的目标函数，其中，目标函数的表达式为：，式中，/>表示巡航距离损失趋势值，/>表示无人机电量变化值，/>表示采样节点的数量，/>和/>表示相邻的基准参数，基于上式，可以根据基准参数来确定无人机的巡航距离损失趋势值，在此巡航距离损失趋势值确定之后，便可测算无人机的容许巡航距离，其中，容许巡航距离的计算公式为：/>，式中，/>表示容许巡航距离，/>表示末位基准参数，/>表示结余电量，/>表示安全电量，基于此，可以较为容易的得到容许巡航距离，基于其便可对巡航区域进行划分处理，从而得到与多个无人机对应的局部区域。
实施例3
请参阅图3，为本发明的第三个实施例，该实施例基于前两个实施例。
在该实施例中，获取无人机的实时位置，再将其与航行计划中的预定位置进行比较，输出无人机的巡航状态的步骤，包括：
S301、获取无人机的实时位置，并将其转换为实时坐标；
S302、获取航行计划中预定位置对应的预定坐标，并与实时坐标进行做差处理，得到坐标偏离值；
S303、获取容许偏离阈值，并将其与坐标偏离值进行比较；
若坐标偏离值小于或等于容许偏离阈值，则表明无人机的巡航状态为正常状态；
若坐标偏离值大于容许偏离阈值，则表明无人机的巡航状态为偏航状态。
如上述步骤S301-S303所述，在无人机执行任务的过程中，获取其实时位置对应的实时坐标，以及预定位置的预定坐标，再对实时坐标与预定坐标进行做差处理，可以得到坐标偏离值，其中，坐标偏离值的计算公式：，式中，/>表示坐标偏离值，（/>，/>，/>）表示实时坐标，（/>，/>，/>）表示预定坐标，然后将坐标偏离值与容许偏离阈值进行比较，便可判断出无人机的巡航状态是否正常，此外，在无人机处于偏航状态时，无人机飞控端会发送报警信号，以此提醒操作人员对无人机执行及时性的纠偏。
实施例4
请参阅图4，为本发明的第四个实施例，该实施例基于前三个实施例。
在该实施例中，将无人机的巡航状态输入至评估模型中，输出无人机的有效巡航范围的步骤，包括：
S401、从无人机的巡航状态中筛选出对应偏航状态的无人机，以及与其对应的已巡航范围；
S402、从评估模型中调用航行计划中的预定范围，并对已巡航范围和预定范围进行比较；
若已巡航范围包括预定范围，则将此偏航状态转为正常状态；
若预定范围包括已巡航范围，则对无人机执行纠偏，并依据其结余电量测算容许航行距离，且在容许航行距离不满足航行计划时，对偏航状态无人机的局部区域边线进行偏移处理，得到更新边线，且将更新边线内的区域标定为有效巡航范围。
如上述步骤S401-S402所述，在无人机的巡航状态确定之后，首先确定是否存在偏航状态的无人机，若不存在，表明各个无人机均在正常执行巡航任务，且此情况下不执行评估模型，反之，则筛选出对应偏航状态下的无人机，以及该无人机已经巡航的已巡航范围，之后将已巡航范围与航行计划中的预定范围进行比较，且在已巡航范围包括预定范围时，表明无人机完成正常执行的任务，而后将此偏航状态转为正常状态，反之，则表明无人机未正常执行巡航任务，保留其偏离状态，并且执行纠偏，使得无人机回归预定航线中，同时还会根据此偏航状态下的无人机结余电量来测算容许巡航距离，以此为基础来判断该无人机是否能够完成航行计划，在其不能完成时，会对无人机对应局部区域的边线进行偏移，得到更新边线，并基于更新边线和已巡航范围来划定有效巡航范围，该无人机可在有效巡航范围内继续执行巡航任务。
其次，依据有效巡航范围在其对应的局部区域中划定偏离区域，且同步生成补充计划的步骤，包括：
S403、获取与有效巡航范围对应的局部区域，并标定为待规划区域；
S404、将有效巡航范围以及无人机的已巡视区域从待规划区域去除，得到偏离区域；
S405、获取偏离区域对应的物理航行距离，再与安全电量以及功耗损失趋势值进行结合运算，得到需求电量，并将需求电量以及物理航行距离汇总为补充计划。
如上述步骤S403-S405所述，在有效巡航范围确定之后，将有效巡航范围以及已巡航范围从与其对应的局部区域中去除，并把余下区域标定为偏离区域即可，此时，根据巡航偏离区域所需的物理航行距离来测算能够执行巡航任务的无人机需求电量即可，此可根据容许巡航距离的计算公式变换得到，在此就不加以过多的赘述，另外，在需求电量确定之后，将偏离区域对应的物理航行距离以及需求电量汇总处理，便可得到对应的补充计划。
实施例5
请参阅图5，为本发明的第五个实施例，该实施例基于前四个实施例。
在该实施例中，获取与偏离区域对应的物理巡航距离，再依据该物理巡航距离匹配能够执行补充计划的无人机的步骤，包括：
S501、获取待规划区域外的无人机的当前电量以及未巡航物理距离，并结合巡航距离损失趋势值测算其结余电量；
S502、将结余电量与需求电量进行比较；
若需求电量小于或等于结余电量，则将该结余电量对应的无人机标定为能够执行补充计划的无人机；
若需求电量大于结余电量，则将该结余电量对应的无人机正常返航。
如上述步骤S501-S502所述，在补充计划生成之后，获取正常状态下无人机的当前电量，以及其对应的未巡航物理距离，结合巡航距离损失趋势值能够测算其结余电量，此也可根据容许巡航距离的计算公式进行变化得到，此处就不加以过多的解释，在正常状态下无人机的结余电量确定之后，将其与需求电量进行比较，并在此结余电量大于或等于需求电量时，将其对应的无人机标定为能够执行补充计划的无人机，基于此方式，便无需重新派发无人机来对偏离区域进行巡航，在不影响其他无人机正常巡航的情况下，合理的进行调度，极大程度上保证了巡航无人机分配的合理性。
实施例6
请参阅图6，为本发明的第六个实施例，该实施例基于前五个实施例，该实施例提供了一种基于5G传输的网联无人机用调度系统，应用于上述的基于5G传输的网联无人机用调度方法，包括：
获取模块，获取模块用于获取无人机的续航信息，其中，续航信息包括无人机电量参数以及无人机功耗参数；
区域规划模块，区域规划模块用于获取巡航区域，并将巡航区域划分为多个局部区域，且依据无人机的续航信息逐一匹配局部区域，且同步生成各个无人机的航行计划，其中，航行计划包括无人机的飞行高度、航行速度、物理航行距离以及巡航时长；
巡航模块，巡航模块用于将无人机依据航行计划执行巡航任务，并同步获取无人机的实时位置，再将其与航行计划中的预定位置进行比较，输出无人机的巡航状态，其中，巡航状态包括偏航状态以及正常状态；
评估模块，评估模块用于将无人机的巡航状态输入至评估模型中，输出无人机的有效巡航范围，并将有效巡航范围与其对应局部区域中的未巡航范围进行比较，得到偏离区域，且同步生成补充计划；
优化模块，优化模块用于获取与偏离区域对应的物理巡航距离，再依据该物理巡航距离匹配能够执行补充计划的无人机。
上述中，该调度系统在执行时，首先通过获取模块采集无人机的续航信息，该续航信息包括无人机电量参数和无人机功耗参数，在分配无人机之前，通过区域规划模块来对巡航区域进行划分处理，从而得到与各个无人机对应的局部区域，在无人机执行巡航任务时，通过巡航模块来实时获取无人机的实时位置，并将其和预定位置进行比较，以此可以得到无人机的巡航状态，且在无人机的巡航状态为偏航状态时，通过评估模块的执行，可以在其对应的局部区域中划分出偏离区域，并且同步生成对该偏离区域巡航的补充计划，最后通过优化模块筛选符合补充计划的无人机，从而实现就近支援的目的，无需额外派发无人机对偏离区域进行巡航，在不影响各个局部区域正常接受巡航的情况下，保证了无人机资源调度的合理性。
实施例7
请参阅图7，为本发明的第七个实施例，该实施例基于前六个实施例，并提供了一种基于5G传输的网联无人机用调度终端，包括：
至少一个处理器；
以及与至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述的基于5G传输的网联无人机用调度方法。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。
Claims (7)
1.一种基于5G传输的网联无人机用调度方法，其特征在于：包括：
获取无人机的续航信息，其中，所述续航信息包括无人机电量参数以及无人机功耗参数；
获取巡航区域，并将所述巡航区域划分为多个局部区域，且依据无人机的续航信息逐一匹配局部区域，且同步生成各个无人机的航行计划，其中，所述航行计划包括无人机的飞行高度、航行速度、物理航行距离以及巡航时长；
所述无人机依据航行计划执行巡航任务，并同步获取所述无人机的实时位置，再将其与航行计划中的预定位置进行比较，输出无人机的巡航状态，其中，所述巡航状态包括偏航状态以及正常状态；
将所述无人机的巡航状态输入至评估模型中，输出所述无人机的有效巡航范围，并依据有效巡航范围在其对应的局部区域中划定偏离区域，且同步生成补充计划；
获取与所述偏离区域对应的物理巡航距离，再依据该所述物理巡航距离匹配能够执行补充计划的无人机；
所述将所述无人机的巡航状态输入至评估模型中，输出所述无人机的有效巡航范围的步骤，包括：
从所述无人机的巡航状态中筛选出对应偏航状态的无人机，以及与其对应的已巡航范围；
从所述评估模型中调用航行计划中的预定范围，并对所述已巡航范围和预定范围进行比较；
若所述已巡航范围包括预定范围，则将此偏航状态转为正常状态；
若所述预定范围包括已巡航范围，则对无人机执行纠偏，并依据其结余电量测算容许航行距离，且在容许航行距离不满足航行计划时，对偏航状态无人机的局部区域边线进行偏移处理，得到更新边线，且将更新边线内的区域标定为有效巡航范围；
所述依据有效巡航范围在其对应的局部区域中划定偏离区域，且同步生成补充计划的步骤，包括：
获取与所述有效巡航范围对应的局部区域，并标定为待规划区域；
将所述有效巡航范围以及无人机的已巡视区域从待规划区域去除，得到偏离区域；
获取所述偏离区域对应的物理航行距离，再与安全电量以及功耗损失趋势值进行结合运算，得到需求电量，并将所述需求电量以及物理航行距离汇总为补充计划；
所述获取与所述偏离区域对应的物理巡航距离，再依据该所述物理巡航距离匹配能够执行补充计划的无人机的步骤，包括：
获取所述待规划区域外的无人机的当前电量以及未巡航物理距离，并结合巡航距离损失趋势值测算其结余电量；
将所述结余电量与需求电量进行比较；
若所述需求电量小于或等于结余电量，则将该结余电量对应的无人机标定为能够执行补充计划的无人机；
若所述需求电量大于结余电量，则将该结余电量对应的无人机正常返航。
2.根据权利要求1所述的一种基于5G传输的网联无人机用调度方法，其特征在于：所述获取巡航区域，并将所述巡航区域划分为多个局部区域的步骤，包括：
将所述无人机的停放位置标定为出发点，所述巡航区域中距离出发点最远的边缘节点为目标点，并同步生成出发点与目标点之间的巡航路径；
获取所述目标点下无人机的已消耗电量与结余电量，并根据结余电量测算无人机的容许巡航距离；
获取无人机的巡航速度，以所述目标点为起始巡航点，生成容许搜索区域，并将所述容许搜索区域标定为基准区域，再根据所述基准区域的边线逐一确定其他无人机的搜索区域，且将所述基准区域和其他无人机的搜索区域均标定为局部区域。
3.根据权利要求2所述的一种基于5G传输的网联无人机用调度方法，其特征在于：所述获取所述目标点下无人机的已消耗电量与结余电量，并根据结余电量测算无人机的容许巡航距离的步骤，包括：
在所述出发点和目标点之间设置多个采样节点，并统计各个所述采样节点下的物理航行距离，再对相邻所述采样节点下的物理航行距离进行做差处理，且将其做差结果标定为基准参数；
将所述基准参数输入至趋势分析模型中，得到所述无人机的巡航距离损失趋势值；
获取结余电量以及安全电量，并依据所述巡航距离损失趋势值确定无人机的容许巡航距离，其中，所述安全电量为无人机返航所需求的电量。
4.根据权利要求3所述的一种基于5G传输的网联无人机用调度方法，其特征在于：所述将所述基准参数输入至趋势分析模型中，得到所述无人机的巡航距离损失趋势值的步骤，包括：
获取各个所述采样节点下的基准参数；
从所述趋势分析模型中调用目标函数，所述目标函数的表达式为：，式中，/>表示巡航距离损失趋势值，/>表示无人机电量变化值，/>表示采样节点的数量，/>和/>表示相邻的基准参数；
将多个所述基准参数一同输入至目标函数中，并将其输出结果标定为无人机的巡航距离损失趋势值。
5.根据权利要求1所述的一种基于5G传输的网联无人机用调度方法，其特征在于：所述获取所述无人机的实时位置，再将其与航行计划中的预定位置进行比较，输出无人机的巡航状态的步骤，包括：
获取所述无人机的实时位置，并将其转换为实时坐标；
获取所述航行计划中预定位置对应的预定坐标，并与所述实时坐标进行做差处理，得到坐标偏离值；
获取容许偏离阈值，并将其与所述坐标偏离值进行比较；
若所述坐标偏离值小于或等于容许偏离阈值，则表明所述无人机的巡航状态为正常状态；
若所述坐标偏离值大于容许偏离阈值，则表明所述无人机的巡航状态为偏航状态。
6.一种基于5G传输的网联无人机用调度系统，应用于权利要求1至5中任意一项所述的基于5G传输的网联无人机用调度方法，其特征在于：包括：
获取模块，所述获取模块用于获取无人机的续航信息，其中，所述续航信息包括无人机电量参数以及无人机功耗参数；
区域规划模块，所述区域规划模块用于获取巡航区域，并将所述巡航区域划分为多个局部区域，且依据无人机的续航信息逐一匹配局部区域，且同步生成各个无人机的航行计划，其中，所述航行计划包括无人机的飞行高度、航行速度、物理航行距离以及巡航时长；
巡航模块，所述巡航模块用于将所述无人机依据航行计划执行巡航任务，并同步获取所述无人机的实时位置，再将其与航行计划中的预定位置进行比较，输出无人机的巡航状态，其中，所述巡航状态包括偏航状态以及正常状态；
评估模块，所述评估模块用于将所述无人机的巡航状态输入至评估模型中，输出所述无人机的有效巡航范围，并将所述有效巡航范围与其对应所述局部区域中的未巡航范围进行比较，得到偏离区域，且同步生成补充计划；
优化模块，所述优化模块用于获取与所述偏离区域对应的物理巡航距离，再依据该所述物理巡航距离匹配能够执行补充计划的无人机。
7.一种基于5G传输的网联无人机用调度终端，其特征在于：包括：
至少一个处理器；
以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至5中任意一项所述的基于5G传输的网联无人机用调度方法。
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