[发明专利]一种无人机组任务规划方法、装置及系统

权利要求书

1.一种无人机组任务规划方法，其特征在于，包括：

接收客户端发送的飞行任务数据；

获取待执行飞行任务的无人机数量及其技术参数；

根据所述飞行任务数据、无人机数量及其技术参数，计算约束条件，并制定满足所述约束条件的飞行计划；

获取气象数据，根据所述气象数据判断所述飞行计划是否可行；

无人机飞行计划可行时，控制无人机执行所述无人机飞行计划；无人机飞行过程中，接收无人机发送的位置信息，根据预先设置的区域半径，调整各个无人机的飞行速度和航向以防止碰撞；

所述飞行任务数据包括巡航点坐标、巡航点数量、各巡航点的需求载荷重量；

无人机的技术参数包括最大载荷重量、电池容量、地面速度以及阻力系数；

所述约束条件包括各无人机完成飞行任务的能量消耗不超过其电池容量；

所述无人机完成飞行任务的能量消耗通过以下公式进行计算：

；

；

；

其中，P为无人机完成飞行任务的能量消耗，k为巡航点数量，τ_a,b为无人机从巡航点a到巡航点b的飞行时间，ε为阻力系数，为无人机的空中飞行速度，M为无人机的重量、为无人机从巡航点a到巡航点b的载荷重量，为无人机的地面速度，α为无人机的航向角，为航向角方向风速的上限值，为巡航点a到巡航点b的距离。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述约束条件包括无人机起飞时间变量与到达各个巡航点时间之间的关系；

无人机到达各个巡航点时间根据起飞时间以及各巡航点之间的飞行时间进行计算；

所述无人机起飞时间变量与到达各个巡航点时间变量之间的关系包括：

各无人机起飞时间间隔不小于预设时长、各个无人机到达同一巡航点的时间间隔不小于起飞和着陆操作所需时间和。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述约束条件包括无人机的有效载荷重量的变量与所述需求载荷重量之间的关系：

所述无人机的有效载荷重量的变量与所述需求载荷重量之间的关系包括：

各个无人机的载荷重量小于或等于其最大载荷重量；

所有无人机的载荷重量之和小于或等于所有巡航点的需求载荷重量之和。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气象数据包括风向和风速；

根据所述气象数据判断所述飞行计划是否可行，包括：

判断到达各个巡航点方向的风速是否在无人机能够抵抗的风力范围内，若是，则确定飞行计划可行。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，接收无人机发送的位置信息，根据预先设置的区域半径，调整各个无人机的飞行速度和航向以防止碰撞，包括：

根据无人机的位置和所述预先设置的区域半径，确定各个无人机周围的重定向区和紧急区；

根据各个无人机的位置坐标，判断其是否进入其他无人机的重定向区或者紧急区；

若有无人机位于其他无人机的重定向区，则确定其中一个无人机为违规无人机，生成调整信号发送至所述违规无人机，违规无人机根据所述调整信号调整航向和飞行速度，直到离开所述重定向区；

若有无人机位于其他无人机的紧急区，则生成悬停调整控制信号并发送至相应的无人机，相应的无人机根据所述悬停调整控制信号悬停预设时长之后调整航向和飞行速度，直到离开所述紧急区。