[发明专利]一种无人机飞行区域的控制方法

说明书

本发明公开了一种无人机飞行区域的控制方法，包括无人机飞行禁飞区的访问方法及运行方法，所述禁飞区具有如下属性：编号、类型、高度、限速系数、最大等速线速度、特征参数；本发明提供了一种能在地面站上绘制，并传送到无人机飞行控制器上运行的禁飞区，此禁飞区可以是实际的障碍，也可以是人为限定区，并且提供了用于避免无人机进入禁飞区的限速区运行方法，为无人机不进入所设禁飞区提供了保障。

技术领域

本发明涉及飞行器制导与控制领域，具体涉及一种无人机飞行区域的控制方法。

背景技术

导航制导与控制中的飞行器制导与控制是使无人机能够在自主完成所制定的目标。在实际飞行过程中，无人机可以利用自身所携带的传感器如(激光测距仪、微波雷达、深度相机等)探测周围的障碍物和地形。但是对于一些人为规定的禁飞区(如机场、军事敏感区)或者有着无形的威胁区域(如高压线附近、水面上方)无法通过传感器探测获得。无人机具有高机动性，需要一定的反应时间进行减速或悬停动作。并且在执行实际任务时，无人机往往会执行多个不同任务，在离线的路径规划的情况下无法及时对障碍物进行反应。现有的无人机的路径规划方法多为离线的规划方法，无法适应无人机的高机动性，也并未考虑到无人机实际的运行方式。

发明内容

本发明的目的是为解决上述不足，提供一种无人机飞行区域的控制方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种无人机飞行区域的控制方法，包括无人机飞行禁飞区的访问方法及运行方法，所述禁飞区具有如下属性：编号、类型、高度、限速系数、最大等速线速度、特征参数；

所述编号为禁飞区的识别号码，可以用于识别不同的禁飞区；

所述类型为禁飞区的形状，禁飞区的形状包括凸多边形(P)和圆形(C)两种；

所述高度为禁飞区的高度上限，超过高度上限的区域则判别为非禁飞区；

所述限速系数k为无人机生成限速区所使用的参数，限速系数计算公式为a为加速度；

所述最大等速线速度v_em为在限速区最外围的等速线的速度值，等速线是围绕无人机禁飞区分布的速度相等的闭合曲线；

所述特征参数为不同类型的禁飞区所包含的特征信息参数，其中凸多边形(P)禁飞区的特征参数为顶点的经度和纬度，圆形(C)禁飞区的特征参数为圆心的经度和纬度，以及半径长度；

所述访问方法包括如下步骤：

S01：在地面站选择访问指令类型，指令类型包括写入指令、删除指令和读取指令；

S02：在地面站根据不同指令类型，输入不同的指令参数。写入指令需要绘制禁飞区、设置参数并生成特征数据包。删除和读取指令需要输入禁飞区标号；

S03：地面站发送访问指令，无人机接收访问指令；

S04：无人机判别指令类型，并运行写入指令、删除指令或读取指令；

所述运行方法包括如下步骤：

S11，初始化不同类型的禁飞区的限速区；

S12，无人机在飞行过程中，计算离无人机最近禁飞区的距离，然后检测无人机是否进入禁飞区的最大限速区；

S13，判断限速区的类型并按照限速区的类型计算等速线速度，并判断无人机是否需要进入限速区，若需要则按照设定的限速系数生成限速区；

S14，根据无人机航向运行不同的限速区程序；

S15，检测无人机是否离开限速区，若无人机离开限速区则执行步骤S12，若未离开则执行步骤S14。