[发明专利]二维平面下多旋翼无人机分布式飞行避碰方法和装置

权利要求书

1.二维平面下多旋翼无人机分布式飞行避碰方法，其特征在于，所述方法包括：

实时获取无人机集群中其他无人机的飞行位置参数以及速度矢量参数，以及自身的飞行位置参数以及速度矢量参数；

根据自身以及其他无人机的飞行位置参数以及速度矢量参数进行计算得到自身与其他无人机之间的相对距离以及相对速度值，并根据所述相对距离以及飞行位置参数进行判断是否存在其他无人机处在交通告警距离内，若没有则执行任务模式；

若存在其他无人机处在交通告警距离内，则根据优化后的航路权限规则行判定自身是否具备航路权限，若判定为具备航路权限则执行维持航向模式，并将处在告警距离内的无人机称为告警无人机；

若判定为不具备航路权限，则对与告警无人机的相对距离值以及相对速度值进行分析后，生成基于选择性速度障碍算法的速度障碍模型，并根据所述速度障碍模型的判断执行维持航向模式，或执行转向模式触发避碰动机以防止与告警无人机之间的发生碰撞冲突；

其中，根据所述速度障碍模型的判断包括：当与所述告警无人机之间的相对速度指向速度障碍锥外，则执行维持航向模式；当于所述告警无人机之间的相对速度指向速度障碍锥内，则执行转向模式，并根据与所述告警无人机之间的相对距离执行避碰模式或紧急避碰模式。

2.根据权利要求1所述的二维平面下多旋翼无人机分布式飞行避碰方法，其特征在于，所述飞行位置参数为无人机所在的经纬位置坐标信息。

3.根据权利要求1所述的二维平面下多旋翼无人机分布式飞行避碰方法，其特征在于，所述根据优化后的航路权限规则行判定包括：

以自身无人机中点为原点，飞行方向为0°方向，其正前方的角度范围设置为±30°，左、右侧空域范围为30°～90°；

若所述告警无人机在左侧30°～90°的空域范围内，则自身具备航路权限；

若所述告警无人机在右侧30°～90°的空域范围内，则自身不具备航路权限；

若所述告警无人机在正前方±30°的空域范围内，则根据与告警无人机之间的相对速度进行判定，若相对速度指向前方，则自身不具备航路权限；若相对速度指向后方，则自身具备航路权限。

4.根据权利要求1所述的二维平面下多旋翼无人机分布式飞行避碰方法，其特征在于，根据与所述告警无人机之间的相对距离执行避碰模式或紧急避碰模式包括：

当自身与所述告警无人机之间的相对距离大于紧急避碰距离时，则执行避碰模式；

当自身与所述告警无人机之间的相对距离小于紧急避碰距离时，则执行紧急避碰模式。

5.根据权利要求4所述的二维平面下多旋翼无人机分布式飞行避碰方法，其特征在于，当执行避碰模式时，以第一避碰角速率进行转向避碰；

当执行紧急避碰模式时，以第二避碰角速率进行转向避碰；

所述第一避碰角速率小于第二避碰角速率。

6.根据权利要求5所述的二维平面下多旋翼无人机分布式飞行避碰方法，其特征在于，

当自身具备航路权限时，但与所述告警无人机之间的相对距离小于悬停距离时，生成速度障碍锥模型，若此时相对速度指向速度障碍锥内部，则执行悬停模式，直至相对距离大于悬停距离时，再切换执行维持航向模式；

当所述告警无人机处在自身前方并已到达终点，且与该告警无人机之间的相对距离小于悬停距离时，生成速度障碍锥模型，若此时相对速度指向速度障碍锥内部，则执行悬停模式，直至解算出新可行路径。

7.根据权利要求6所述的二维平面下多旋翼无人机分布式飞行避碰方法，其特征在于，当存在多个告警无人机时，则通过优先级判定策略规则决定执行模式，其中所述优先级判定策略规则根据各所述告警无人机与自身无人机之间的最小相对距离决定执行模式。