[发明专利]一种固定翼无人机禁飞区规避与绕行方法

权利要求书

1.一种固定翼无人机禁飞区规避与绕行方法，其特征在于，包括：

步骤1，设置禁飞区域形状，所设置的禁飞区域形状用于规定禁飞区域范围，限制无人机飞行边界；

步骤2，禁飞区域的触碰检测，根据无人机当前经纬度与禁飞区航线经纬度，结合无人机飞行速度与航向，计算无人机是否触碰或即将触碰禁飞区域；

步骤3，当飞机即将触碰禁飞区域，根据地面站的指令选择执行禁飞区规避策略以使无人机在预设区域内盘旋等待，或者，执行禁飞区绕行策略以使无人机采用绕行航线完成当前飞行任务。

2.根据权利要求1所述的固定翼无人机禁飞区规避与绕行方法，其特征在于，所述步骤1包括：

通过地面站设置和上传的禁飞航点描述禁飞区域形状和边界，所述禁飞区域形状包括：

圆形禁飞区，采用圆形禁飞航点的经纬坐标与半径描述；

类圆形禁飞区，采用椭圆形禁飞航点的经纬坐标和长短轴半径描述；

多边形禁飞区，采用多个普通禁飞航点，禁飞航点依次连接形成禁飞航段，连续的禁飞航段形成封闭凸多边形禁飞区域。

3.根据权利要求2所述的固定翼无人机禁飞区规避与绕行方法，其特征在于，用于禁飞区域触碰检测的逻辑中预置有禁飞区警告标志Waring_Flag、禁飞区规避标志Void_Flag，所述步骤2包括：

步骤21，无人机在禁飞区域外部，初始化置警告标志Warning_Flag＝0，置规避标志Void_Flag＝0，设定预警距离和规避距离，形成禁飞区预警线和规避线；

步骤22，当无人机在禁飞区域外部，且禁飞区域为圆形禁飞区，在无人机的巡航飞行阶段，根据无人机当前经纬坐标，计算无人机飞行至圆形禁飞区边缘的轴向距离；根据所述轴向距离的大小，判断执行禁飞区规避策略或执行禁飞区绕行策略或仅进行告警；

步骤23，当无人机在禁飞区域外部，且禁飞区域为多边形禁飞区，在无人机的巡航飞行阶段，根据无人机当前经纬坐标，计算无人机与每一个禁飞航段的侧偏距和无人机相对于该禁飞航段的待飞距及该禁飞航段长度；根据侧偏距或无人机与禁飞航点的相对距离，判断执行禁飞区规避策略或执行禁飞区绕行策略或仅进行告警；

步骤24，当无人机在禁飞区域内部，且置警告标志Warning_Flag＝1，置规避标志Void_Flag＝1，执行禁飞区规避策略或执行禁飞区绕行策略。

4.根据权利要求2所述的固定翼无人机禁飞区规避与绕行方法，其特征在于，所述步骤3包括：

步骤3a，执行禁飞区规避策略，包括：当飞机即将触碰禁飞区域，且地面站未下达绕行指令，则启动禁飞区规避策略，无人机选择合理的位置盘旋等待地面站指令，避免飞入禁飞区；

步骤3b，执行禁飞区绕行策略，包括：当飞机即将触碰禁飞区域，且地面站下达绕行指令，则自动生成绕行航线，执行绕行策略，完成绕行后继续执行任务。

5.根据权利要求4所述的固定翼无人机禁飞区规避与绕行方法，其特征在于，所述步骤3a包括：

步骤3a1，当规避标志为1，且未收到地面站绕行指令，则确认无人机执行禁飞区规避策略；

步骤3a2，基于禁飞区域形状，生成盘旋等待圆心点，根据盘旋等待圆心点和预设的盘旋半径，形成盘旋等待圆形航线；

步骤3a3，无人机从当前位置飞行至盘旋等待圆形航线与预警线的交点，进入盘旋等待圆形航线。

6.根据权利要求4所述的固定翼无人机禁飞区规避与绕行方法，其特征在于，所述步骤3a之后，还包括：

无人机接收到地面站发送的任务指令，执行相应的任务，退出规避。

7.根据权利要求5所述的固定翼无人机禁飞区规避与绕行方法，其特征在于，所述步骤3b包括：

步骤3b1，当规避标志为1，且收到地面站绕行指令，则确认无人机执行禁飞区绕行策略；

步骤3b2，形成禁飞区域的绕行航线，并给定侧偏飞行指令，圆形禁飞区绕行航线为当前禁飞区圆形成的圆弧航段，边形禁飞区绕行航线为当前位置、禁飞航点及任务航段目标点形成的航线。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的固定翼无人机禁飞区规避与绕行方法，其特征在于，还包括：

步骤4，禁飞区域的提示与警告，包括：

当步骤2中检测到无人机触碰或即将触碰到禁飞区域，通过地面站向操作人员提示与警告。