[发明专利]一种基于碰撞风险的飞行航段的无人机管控区缓冲区划设方法

权利要求书

1.一种基于碰撞风险的飞行航段无人机管控区缓冲区的划设方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1根据管控区内核区，划设相应的管控区缓冲区区域；

S2限定管控区缓冲区为满足约束条件的最小区域；

S3计算获得管控区缓冲区对应的参数，所述S1中管控区内核区为由航段曲线对应的后侧竖直面bsf(s₁),左侧竖直面lsf(s₁),右侧竖直面rsf(s₁),法平面nplane(s₂)围成的包含航段曲线的三维空域；

其中，航段曲线的水平投影曲线L(s)，s为水平投影曲线L(s)的弧长参数，参数值s₂s₁，所述步骤S1中的管控区缓冲区包括：

航段曲线对应的

内侧竖直面：管控区内核区围成的三维空域的竖直面；

外后侧竖直面Bsf(s₁)：与后侧竖直面bsf(s₁)平行的竖直平面

外左侧竖直面Lsf(s₁)：位于左侧竖直面lsf(s₁)左侧，且距lsf(s₁)上每一点距离均为D_L的竖直面，即以曲线为底边的竖直面

Lsf(s₁)＝{(x,y,z)|(x,y,0)∈L^L(s),z≥0}

外右侧竖直面Rsf(s₁)：位于右侧竖直面rsf(s₁)右侧，且距rsf(s₁)上每一点距离均为D_R的竖直面，即以曲线为底边的竖直面

Rsf(s₁)＝{(x,y,z)|(x,y,0)∈L^R(s),z≥0}

外前侧竖直面Fsf(s₁):水平投影曲线L(s)在点L(s₃)处法平面nplane(s₃)；

其中，参数值s₃≤s₁；

D_b是外后侧竖直面Bsf(s₁)与后侧竖直面bsf(s₁)之间的距离；

d_l是航段曲线与左侧竖直面lsf(s₁)之间的距离；

d_r是航段曲线与右侧竖直面rsf(s₁)之间的距离；

D_L是外左侧竖直面Lsf(s₁)与左侧竖直面lsf(s₁)之间的距离；

D_R是外右侧竖直面Rsf(s₁)与右侧竖直面rsf(s₁)之间的距离；

为曲线L(s)的单位法向量，所述S2限定管控区缓冲区为满足约束条件的最小区域，所述约束条件为：

S201：外后侧竖直面Bsf(s₁),外左侧竖直面Lsf(s₁),外右侧竖直面Rsf(s₁)分别与后侧竖直面bsf(s₁)、左侧竖直面lsf(s₁)、右侧竖直面rsf(s₁)的距离不小于ρ₃,

即min{D_b,D_L,D_R}≥ρ₃；

S202：法平面nplane(s₃)位于外左侧竖直面Lsf(s₁),外右侧竖直面Rsf(s₁)的部分子集与法平面nplane(s₂)位于左侧竖直面lsf(s₁),右侧竖直面rsf(s₁)的部分子集的距离不小于ρ₃；

S203：法平面nplane(s₃)位于外左侧竖直面Lsf(s₁),外右侧竖直面Rsf(s₁)的部分子集与法平面nplane(s₄)位于左侧竖直面lsf(s₁),右侧竖直面rsf(s₁)的部分子集的距离不小于ρ₂；参数值s₄满足的s的最大值；其中，ssf(s₁)为与航段曲线平行的曲面；

ρ₂是无人机被反制达最大高度时对应的水平距离；ρ₃为意图控制无人机到无人机被反制落地期间飞行的最大水平距离；

h₂是无人机被反制落地期间飞行的最大高度；为h₂的等高面；

参数值s₃是满足约束条件203、204的参数值且s₃≤s₁；

所述S3计算获得管控区缓冲区对应的参数包括，D_b，D_L，D_R，s₃，s₄。