[发明专利]无人飞行器航线确定方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及自动控制技术，尤其涉及一种无人飞行器航线确定方法和装置。

背景技术

当前无人飞行器主要包括航线确定系统、飞行控制系统以及数传系统。用户通过地面站中的航线确定系统进行飞行数据的输入和计算，再以数传系统将获得的飞行数据无线传输至无人飞行器的飞行控制系统，从而引导无人飞行器按照用户的指令进行飞行。

目前的航线确定系统实际上是完全根据用户输入的飞行参数进行简单航线生成和显示。用户需要输入的参数至少包括始发空间坐标、目标空间坐标和起飞点空间坐标。航线确定系统根据用户输入参数对目标区域和预设航线进行规划后，将确定好的飞行数据传送到机载的飞行控制系统。

然而，现有技术中的航线确定系统过于依赖用户的外部输入控制，无法对航线实现自动确定。

发明内容

本发明提供一种无人飞行器航线确定方法，包括：

根据外部输入数据确定至少一个目标空间坐标，所述目标空间坐标包括目标点的经纬坐标和飞行高度；

根据无人飞行器的始发空间坐标确定无人飞行器达到飞行高度时的起飞点空间坐标；

根据所述始发空间坐标、目标空间坐标和起飞点空间坐标确定无人飞行器的去程航线。

进一步地，所述根据无人飞行器的始发空间坐标确定无人飞行器达到所述飞行高度时的起飞点空间坐标具体包括：

以自所述始发空间坐标朝预设方向，相距为所述定位装置的最大误差距离，且达到所述飞行高度时的位置，确定为所述起飞点空间坐标。

进一步地，所述根据所述目标空间坐标和起飞点空间坐标确定无人飞行器的去程航线之后，还包括：

检测获取终点飞行方向与终点直连方向，所述终点飞行方向是所述去程航线中飞往最后一个目标空间坐标的飞行方向，所述终点直连方向是所述无人飞行器始发空间坐标直连所述最后一个目标空间坐标的方向；

根据所述终点飞行方向与终点直连方向的夹角，根据逻辑判断计算返航点空间坐标相对于最后一个目标空间坐标的偏转方向；

根据所述偏转方向和最大姿态调整距离确定所述返航点空间坐标；

根据所述最后一个目标空间坐标、返航点空间坐标和始发空间坐标确定无人飞行器的返程航线。

进一步地，所述根据所述终点飞行方向与终点直连方向的夹角，根据逻辑判断计算返航点空间坐标相对于最后一个目标空间坐标的偏转方向具体包括：

若所述终点飞行方向与终点直连方向的夹角大于等于90度，则确定返航点空间坐标相对于最后一个目标空间坐标的偏转方向是0度偏转；

若所述终点飞行方向与终点直连方向的夹角小于90度，则确定返航点空间坐标相对于最后一个目标空间坐标的偏转方向是朝始发空间坐标偏转90度。

进一步地，所述根据所述偏转方向和最大姿态调整距离确定所述返航点空间坐标之前，还包括：

获取所述最大姿态调整距离S1＝V1×T1；

其中，V1为最后一个目标空间坐标的无人飞行器续航飞行对地速度，T1为预设的无人飞行器由最大翻滚姿态调整到水平姿态的时间、预设的无人飞行器航向180度水平调整的时间以及预设的无人飞行器安全缓冲时间之和。

进一步地，所述根据所述最后一个目标空间坐标、返航点空间坐标和始发空间坐标确定无人飞行器的返程航线具体包括：

根据所述返航点空间坐标和始发空间坐标确定着陆点空间坐标；

根据所述最后一个目标空间坐标、返航点空间坐标和着陆点空间坐标确定无人飞行器的返程航线。

进一步地，所述根据所述返航点空间坐标和始发空间坐标确定着陆点空间坐标具体包括：

根据所述返航点空间坐标和始发空间坐标确定返航方向；

根据盘旋距离、盘旋高度和所述始发空间坐标，沿返航方向确定盘旋点空间坐标，所述盘旋距离为盘旋点空间坐标与始发空间坐标之间的距离，所述盘旋高度为无人飞行器在所述盘旋点空间坐标的飞行高度；

根据过渡距离和所述盘旋点空间坐标沿返航方向确定过渡点空间坐标；

根据着陆距离和所述过渡点空间坐标沿返航方向确定着陆点空间坐标。

进一步地，所述根据盘旋距离、盘旋高度和所述始发空间坐标，沿返航方向确定盘旋点空间坐标之前，还包括：

获取所述盘旋距离S2＝R+P；

其中R为无人飞行器最小转弯半径，P为预设的无人飞行器安全缓冲距离。

进一步地，所述根据过渡距离和所述盘旋点空间坐标沿返航方向确定过渡点空间坐标之前，还包括：

获取所述过渡距离S2＝V2×T1；