[发明专利]无人机的实时分配和管控系统及方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种无人机的实时分配和管控系统及其方法，具体而言，本发明涉及一种为无人机进行航路分配和飞行管控的系统及其管制方法。利用本发明能够为多架无人机安排航线，以实现对多架无人机飞行的有效和即时的管控，实现为无人机规划飞行路线，并根据航路各段的无人机运行情况，为每架无人机调整飞行计划，以有效利用空域，以提高无人机的使用效益和安全性。

【背景技术】

现有多轴飞行器或者直升机的技术已经比较成熟，但是，目前对多架无人机在同一空域飞行依然没有较为有效的实时分配和管控系统及其方法。

现有技术中已经有基于多架无人机的导航机任务协同方法，例如申请号为CN201210122059.9的中国发明专利提出了一种基于语义文本传输的无人机集群可视导航任务协同方法和系统，该方法包括：确定无人机集群中无人机数目并建立面向任务的可视导航；确定每架无人机的任务分工；每架无人机通过其机载的视觉传感设备获得可视导航信息和/或通过通信从其它无人机或设备获得可视导航所需的视频图像信息，并在其机载的图像理解设备中进行融合处理生成语义文本文件；发送方无人机将语义文本文件压缩并发送给接收方无人机；以及接收方无人机根据接收到的压缩后信息，融合自身获得的信息，生成所需的可视导航飞行控制指令。但是该发明无法实现对多架无人机安排航行计划，也不能根据航路状况实施调整每架无人机的飞行姿态。

基于此，迫切需要一种利用导航台和设于无人机上的通信模块以实现对无人机进行及时的导航和航线规划，以提高无人机运行安全性的导航规划系统及管制方法。

【发明内容】

本发明的目的在于解决上述的技术问题，提供一种创新的无人机的实时分配和管控系统和管制方法，利用导航台和设于无人机上的通信模块以实现对无人机飞行的即时管控，以实现为无人机进行航路规划，并控制无人机绕过拥堵航段，从而提高空域的利用率。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

无人机的实时分配和管控系统，所述的系统包括无人机和多个导航台，其中：

所述的无人机带有第一通信单元；

所述的导航台根据预定的航线，以网格状间隔地设在所述航线经过的空域内，当多架所述的无人机在预定的航线飞行时，使所述的导航台和所述的无人机的第一通信单元通信，以获取无人机的准确位置信息；

所述的导航台根据当前空域内的不同航线上的无人机的密度和当前无人机的准确位置信息，确定在当前空域飞行的多架无人机的实时航线，以保证无人机的安全飞行。

根据本发明的无人机的实时分配和管控系统，所述的无人机上还包括第一判断单元，该第一判断单元和所述的第一通信单元通信，并用以获取并计算出无人机当前的准确位置信息以及航速，并控制当前无人机的飞行状态。

根据本发明的无人机的实时分配和管控系统，所述的第一判断单元中存储有无人机在各种输出指令下相应的飞行速度以及飞行姿态；

所述的第一判断单元将得到的无人机当前的准确位置信息以及航速与其在所述第一判断单元中调取的对无人机的控制指令相比较，以判断当前无人机的飞行姿态是否发生异常。

根据本发明的无人机的实时分配和管控系统，所述的每个导航台包括：

第二通信单元，与所述第一通信单元通信；

第二判断单元，与所述的第二通信单元通信，并将当前的导航台的位置信息发送到所述的第一判断单元，以使所述的第一判断单元计算出无人机当前的准确位置信息；

所述第二判断单元基于预先存储在所述第二判断单元中的基础数据，根据当前空域每一航路的无人机数量，管控在开放空域飞行的多架无人机的具体航线。

根据本发明所述的无人机的实时分配和管控系统，所述的无人机当前的准确位置信息为第一判断单元根据接收到的导航台无线电信号的时间差或者方位角计算得出。

在本发明的无人机的实时分配和管控系统的一个更优的实施例中，所述的导航台包括存储单元，以预先存储基础数据或者从服务器端获取基础数据后再存储在该存储单元中。

本发明的无人机的实时分配和管控方法，所述的方法包括以下步骤：

预先在规划的航路上以网格状间隔地设置多个可以通信的导航台，每个导航台发出的无线电信号包含该导航台的坐标位置，以及唯一的身份识别码；

多个导航台之间形成不同的交错航路，其中所述的每个导航台向多架无人机发送该导航台的位置信息；

无人机接收相应的导航台的位置信息，并根据接收到多个导航台信号的时间差以得到该架无人机当前的准确位置信息，并将该准确的位置信息发送到所述的导航台；