[发明专利]一种无人机任意图形禁飞区识别导航系统

说明书

本发明公开了一种无人机任意图形禁飞区识别导航系统，包括无人机定位导航模块、飞控中心模块、调度中心模块、中间接口模块、监控模块，WebService模块和Oracle数据库模块。无人机定位导航模块负责生成任意图形禁飞区,设置告警区域，判断无人机是否进入告警区，在无人机接近禁飞区时，执行越界趋势判断和禁飞航迹规划算法；飞控中心模块负责数据解析和存储；调度中心模块负责数据路由；中间接口模块是数据传输中间件；监控模块负责实时监控、调度无人机；WebService模块实现跨平台服务调用；Oracle数据库模块负责存取无人机及用户信息。本发明可对无人机设置任意图形禁飞区，在接近禁飞区时发出警报并执行调度算法返回安全区，解决无人机擅闯禁飞区问题。

技术领域

本发明涉及一种无人机任意图形禁飞区识别导航系统。

背景技术

无人机最初运用于军事领域，如战场侦察、毁伤评估等；而随着越来越多的企业开始采用无人机技术，原本属于军事领域的无人机制造商，也开始为民用企业提供服务，以满足商业市场对无人机技术的需求，如气象探测、空中交通管制等。由于无人机具有成本低、环保节能、隐蔽性强、无人员伤亡的优点，投入民用的无人机数量越来越多，但是随着无人机的普及，也引发了诸多安全问题：例如近来频繁出现的无人机“黑飞”事件，无人机随意占用敏感的公共区域，导致航班无法按时降落只能在空中盘旋，极大影响了公共秩序和航班效率；另外，ISIS近年使用一架安置陷阱的无人机杀死了两名库尔德飞行员，表明无人机正在被用于恐怖袭击领域，如果不对无人机进行有效管理，将可能引发恐慌。目前我国开始对无人机实施实名制登记，为了响应国家对无人机的监管需求，需要开发一套无人机监管系统，使无人机自动避开禁飞区，减少无人机闯入禁飞区带来的经济损失和安全隐患。

专利申请201410740462.7车辆进入多边形电子围栏区域的检测方法，该多边形电子围栏区域检测方法包括:判断电子围栏区域是凸多边形还是凹多边形区域，如果是凹多边形区域，则转换为凸多边形区域处理；若是凸多边形区域，基于凸多边形区域的每一条边作为基准直线，各条边按照顺时针或者逆时针方向构建具有方向的基准直线，并且判断车辆是否位于所有基准直线的同一侧；若车辆位于电子围栏区域的所有基准直线的同一侧，可判断车辆进入电子围栏区域。但是该发明存在以下缺陷：在处理凹多边形区域时，需要先转换为凸多边形区域，并且对每条边构建基准直线时，还要构造辅助区域，时间和空间效率低，编程复杂度较大，不适合运用于高实时性的场景。

专利申请201510747292.X一种无人机禁飞区域的设置方法，包括步骤：首先获取用户提交的设置禁飞区请求；审核所述的设置禁飞区请求，若通过审核，根据禁飞区请求，设置禁飞区轮廓并更新到共享的地图数据中，向无人机或其使用者提示禁飞区的信息，以避免无人机闯入禁飞区。但是该发明存在以下缺陷：第一，无人机在离禁飞区较远时，也要判断无人机是否驶入禁飞区，造成资源浪费，为了提高资源利用率，要在接近禁飞区时进行判断；第二，无人机驶入禁飞区后才向用户发送警报，监管效果差，为了保证无人机安全，要在无人机接近禁飞区时，就发出警报并执行调度算法，使无人机避开禁飞区。

专利申请201610624861.6一种用于禁飞区无人机管控的系统和方法，该系统包括无人机禁飞信号发射装置，可发射让无人机降落或静止的禁飞信号；无人机禁飞信号强度感知装置，可对禁飞信号强度进行检测和反馈；无人机检测发现装置，可实现飞向禁飞区的无人机的检测和发现。但是该发明存在以下缺陷：第一，该方法通过在禁飞区边界设置硬件检测装置，实现对无人机的监管，而在军事敏感区域硬件部署困难；第二，适用范围有局限性，由于是硬件部署，不适合大范围的禁飞区管辖，并且改变禁飞区较困难；第三，部署成本较高；第四，禁飞信号只对部分产商的无人机起作用，兼容性差。