[发明专利]提供障碍物信息的方法、地图服务器及自动飞行操作系统

说明书

本发明涉及提供障碍物信息的方法、地图服务器以及自动飞行操作系统，所述方法用于无人驾驶飞行器的安全操作，其包括：从上述无人驾驶飞行器接收与由上述无人驾驶飞行器检测的障碍物有关的障碍物信息的步骤；通过分析上述障碍物信息来判断上述障碍物是临时障碍物还是永久障碍物的步骤；当上述障碍物为临时障碍物时，对上述障碍物信息指定期间并存储，当上述障碍物为永久障碍物时，对上述障碍物信息不指定额外的期间并存储的步骤；以及利用地图、卫星数据及上述障碍物信息来生成地图信息的步骤。

技术领域

本发明涉及涉及无人驾驶飞行器自动飞行操作系统，更加详细地，涉及提供用于无人驾驶飞行器的安全操作的障碍物信息的方法、用于其的地图服务器以及包括地图服务器的基于无线通信网络的无人驾驶飞行器自动飞行操作系统。

背景技术

无人驾驶飞行器地面控制系统(Ground Control System；GCS)作为控制无人驾驶飞行器的必要地面设备，起到在地面控制无人驾驶飞行器的作用。无人驾驶飞行器地面控制系统的必要结构要素包括可确认无人驾驶飞行器位置的地图、用于显示卫星照片的画面、无人驾驶飞行器的飞行姿态、高度及速度的平视显示器(Head-Up Display；HUD)画面、用于显示从无人驾驶飞行器传输的摄像头影像的画面以及用于显示无人驾驶飞行器状态的状态画面等，此外，还有可用于设定任务的任务画面及提供各种碰撞信息的警告画面等。

军用无人驾驶飞行器地面控制系统通常由飞行员任务设备操作员组成一个团队来操作无人驾驶飞行器，民间使用的重量小于25千克的低空无人机大多数情况下通常由一个人操作。因此，包括低空无人驾驶飞行器在内的无人驾驶飞行器需要防撞系统以便安全操作。

上述防撞系统防止碰撞的方法大致有两种。例如，利用激光雷达、雷达、超声波传感器、红外线传感器及影像摄像头等装载于无人驾驶飞行器的传感器通过直接检测无人驾驶飞行器或地面障碍物来回避碰撞的方法；以及无人驾驶飞行器地面控制系统承载数字地形模型(DTM，Digital Terrain Model)、数字地形数据(DTD，Digital Terrain Data)及数字地形高程数据(DTED，Digital Terrain Elevation Data)等数字高程模型(DigitalElevation Model；DEM)的地形高度信息，从而通过分析飞行路径上的视距(Line ofSight；LOS)来防止碰撞的方法。

近年来，正积极开发出利用传感器的无人驾驶飞行器的防碰撞系统。军方通过将利用数字高程模型等地形高度信息的防撞系统来使用高分辨率地形信息，但在民间，除了难以获得高分辨率资料之外，还由于成本等原因，主要使用低分辨率的地形信息。

用于其的数字高程模型是代表除现实世界的地形信息中的建筑物、树木及人工建筑等之外的地形(Bare Earth)部分的数字模型，数字表面模型(Digital Surface Model；DSM)是表示现实世界的所有信息，即，地形、树木及人工建筑等的数字模型。尤其，数字高程模型以三维坐标形式表示不规则的地形起伏，从而广泛应用于支援国家地理信息系统建设事业和用于国土开发的城市规划、选址、土木及环境领域等领域。

这种数字高程模型和数字表面模型统称为地形高度信息，数字高程模型主要适合于在数百米以上的高度操作的人驾驶飞行器，而数字表面模型适合于在包括树木及建筑物等高度在内的低空操作的无人驾驶飞行器。但是，这种数字表面模型由于其数据量庞大且建设成本昂贵，因而不易在民间使用。

当前，低空无人驾驶飞行器由于能见范围内飞行、高度受限、禁止夜间飞行、限制速度及飞行限制区域等原因而被限制飞行，但逐渐倾向于非能见范围的远距离飞行、多个无人驾驶飞行器的集体飞行等形式。由此，需要开发出可在非能见范围或夜间也能够安全操作无人驾驶飞行器的广域的精密地图以及基于卫星照片和高精度障碍物信息的操作环境。