用于无人机的飞行安全控制方法、系统及电子设备与流程

本发明涉及无人机控制技术领域，更具体地，本发明涉及一种用于无人机的飞行安全控制方法、一种用于无人机的飞行安全控制系统、及一种电子设备。

背景技术：

无人机的全称为无人驾驶飞机，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。由于无人机具有成本低、效费比高、无人员伤亡风险、生存能力强、机动性能好等优点，因此，无人机的运用及使用已渐趋普及，与此同时，关于无人机飞行上的安全问题等也慢慢浮出台面，例如，恐怖分子利用无人机从事恐怖行动来冲撞重要建筑物或军事设施等，又或是因人为操作不良引发飞安事故等。

因此，非常有必要提供一种能够保证无人机不会侵犯例如是重要建筑物、军事目标等特殊地标的飞行安全控制方法，以保证无人机的使用安全性。

技术实现要素：

本发明实施例的一个目的是提供一种提高无人机的使用安全性的新的技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于无人机的飞行安全控制方法，其包括：

获取无人机的位置信息；

获取被标记的特殊地标的位置信息；

根据所述无人机的位置信息和所述特殊地标的位置信息，计算所述无人机与所述特殊地标之间的当前距离；

判断所述当前距离是否小于设定的警戒安全距离，如是，则：

发出切换控制权的指令，以停止当前控制无人机飞行的标准控制装置继续控制所述无人机；

根据所述指令，控制所述无人机降落。

可选的是，所述飞行安全控制方法还包括：

根据所述指令，先控制所述无人机减速，再控制所述无人机降落。

可选的是，所述先控制所述无人机减速，再控制所述无人机降落具体为：

在控制所述无人机减速的过程中，判断所述当前距离是否小于设定的最小安全距离，如是，则控制所述无人机降落，其中，所述最小安全距离小于所述警戒安全距离。

可选的是，所述获取被标记的特殊地标的位置信息具体为：

与所述特殊地标上的无线通信装置建立无线通信连接；

通过所述无线通信连接获取所述特殊地标上的定位装置提供的所述特殊地标的位置信息。

可选的是，所述飞行安全控制方法还包括：

在判断所述当前距离是否小于设定的警戒安全距离之前，判断所述当前距离是否小于设定的警示安全距离，如是，则：

向所述标准控制装置输出相对所述特殊地标驱离所述无人机的控制指令；

其中，所述警示安全距离大于所述警戒安全距离。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于无人机的飞行安全控制系统，其包括：

定位装置，用于获取无人机的位置信息；

信息获取装置，用于获取被标记的特殊地标的位置信息；

距离计算装置，用于根据所述无人机的位置信息和所述特殊地标的位置信息，计算所述无人机与所述特殊地标之间的当前距离；

安全检测装置，判断所述当前距离是否小于设定的警戒安全距离；

控制权切换装置，用于根据所述当前距离小于所述第一安全距离的判断结果，发出切换控制权的指令，以停止当前控制无人机飞行的标准控制装置继续控制所述无人机；以及，

安全防护控制装置，用于根据所述指令，控制所述无人机降落。

可选的是，所述安全防护控制装置具体用于根据所述指令，先控制所述无人机减速，再控制所述无人机降落。

可选的是，所述安全检测装置还用于在控制所述无人机减速的过程中，判断所述当前距离是否小于设定的最小安全距离，以使所述安全防护控制装置根据所述当前距离小于所述最小安全距离的判断结果控制所述无人机降落，其中，所述最小安全距离小于所述警戒安全距离。

可选的是，所述信息获取装置为无线通信装置，所述信息获取装置具体用于与所述特殊地标上的无线通信装置建立无线通信连接，并通过所述无线通信连接获取所述特殊地标上的定位装置提供的所述特殊地标的位置信息。

可选的是，所述安全检测装置还用于在判断所述当前距离是否小于设定的警戒安全距离之前，判断所述当前距离是否小于设定的警示安全距离，如是，则向所述标准控制装置输出相对所述特殊地标驱离所述无人机的控制指令，其中，所述警示安全距离大于所述警戒安全距离。

根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，其包括根据本发明第二方面所述的飞行安全控制系统。

本发明的一个有益效果在于，本发明飞行安全控制方法、装置及电子设备对例如是重要建筑物、军事目标等特殊地标进行标记，进而根据无人机与被标记的特殊地标之间的当前距离进行飞行控制，并在当前距离小于警戒安全距离后强制进行飞行控制权的切换，停止当前控制无人机飞行的标准控制装置继续控制无人机，而破使无人机降落，进而能够保证被标记的特殊地标的安全，提高无人机的使用安全性。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为根据本发明飞行安全控制方法的一种实施例的流程示意图；

图2为根据本发明飞行安全控制方法的另一种实施例的流程示意图；

图3为根据本发明飞行安全控制方法的第三种实施例的流程示意图；

图4为根据本发明飞行安全控制系统的一种实施例的方框原理图；

图5为根据图4所示系统的无人机的一种配置结构示意图；

图6为根据本发明电子设备的硬件结构的方框原理图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1是根据本发明飞行安全控制方法的一种实施例的流程示意图，图中以针对一个被标记的特殊地标为例说明了本发明方法的步骤，对于被标记的多个特殊地标，可按照相同的方法步骤进行安全控制。

根据图1所示，本发明方法包括如下步骤：

步骤S101，获取无人机的位置信息。

这可以通过在无人机上设置GPS定位装置来获取无人机的位置信息。

步骤S102，获取被标记的特殊地标的位置信息。

这可以通过在被标记的特殊地标上安装GPS定位装置和无线通信装置来实现，具体包括如下步骤：

步骤S1021，与特殊地标上的无线通信装置建立无线通信连接。

步骤S1022，通过无线通信连接获取特殊地标上的定位装置提供的特殊地标的位置信息。

这也可以是预先在数据库中存储被标记的特殊地标的位置信息，以从该数据库中查找获取该特殊地标的位置信息。

步骤S103，根据无人机的位置信息和特殊地标的位置信息，计算无人机与特殊地标之间的当前距离。

现以位置信息为经纬度坐标信息为例，说明无人机与特殊地标之间的当前距离的计算方法。

<例子>：已知无人机的经纬度坐标为A(Aw，Aj)，特殊地标的经纬度坐标为B(Bw,Bj)，计算无人机与该特殊地标之间的当前距离d。

wd_c＝|(Aw-Bw)| 公式(1)；

jd_c＝|(Aj-Bj)| 公式(2)；

b＝wd_c×j1_wd 公式(3)；

a＝jd_c×j1_jd 公式(4)；

d²＝a²+b² 公式(5)；

其中，wd_c为二者之间维度差的绝对值，jd_c为二者之间经度差的绝对值，j1_wd为单位维度对应的距离，j1_jd为单位经度对应的距离，a为二者之间在经度方向上的距离，b为二者之间在维度方向上的距离。

根据以上公式(1)-公式(5)，便可计算得到无人机与该特殊地标之间的当前距离d。

步骤S104，判断当前距离是否小于设定的警戒安全距离，如是，则执行步骤S105，如否，则根据实时更新的当前距离，继续进行当前距离是否小于该警戒安全距离的判断。

该警戒安全距离可以根据安全防护需求设定，例如在100米至300米的范围内设定。

在此，可以针对不同的特殊地标设定统一的警戒安全距离。也可以为不同的特殊地标设置不同的安全防护等级，并根据不同的安全防护等级设定不同的警戒安全距离，安全防护等级越高，警戒安全距离越远。

步骤S105，发出切换控制权的指令，以停止当前控制无人机飞行的标准控制装置继续控制所述无人机。

该标准控制装置即为无人机通常使用的飞行控制装置。

步骤S106，根据该指令，进行飞行控制权的强制切换，并控制无人机降落。

由此可见，根据本发明的方法将使得无人机无法在一定范围内接近特殊地标，进而能够保护特殊地标不受无人机损坏，提高无人机的使用安全性。

为了提高上述步骤S106中控制无人机降落的稳定性，在该步骤中，可以进一步为根据该指令，先控制无人机减速，再控制无人机降落。

图2示出了先控制无人机减速，再控制无人机降落的一种实施例的流程示意图。

根据图2所示，上述先控制无人机减速，再控制无人机降落的步骤包括：

步骤S201，根据该指令，控制无人机减速飞行。

步骤S202，在控制无人机减速的过程中，判断当前距离是否小于设定的最小安全距离，如是，则执行步骤S203，如否，则继续进行当前距离是否小于最小安全距离的判断。

该最小安全距离小于上述警戒安全距离，也即为能够接近该特殊地标的最近距离，该最小安全距离例如可以根据利用无人机造成破坏的最远距离要求设定，该最小安全距离可以大于该最远距离要求。

步骤S203，控制无人机降落。

在另外的实施例中，也可以是先控制无人机减速，并在检测到当前速度降低至设定速度时，控制无人机降落。

图3示出了根据本发明方法的另一种实施例的流程示意图。

根据图3所示，在该实施例中，本发明飞行安全控制方法在执行图1中步骤S104判断所述当前距离是否小于设定的警戒安全距离之前，先执行：

步骤301，判断当前距离是否小于设定的警示安全距离，如是，则执行步骤S302，如否，则继续进行当前距离是否小于该警示安全距离的判断。

该警示安全距离大于上述警戒安全距离，例如相对上述警戒安全距离远50米至100米。

步骤S302，向标准控制装置输出相对特殊地标驱离无人机的控制指令。

这样，如果标准控制装置能够根据该指令驱离无人机，而使得当前距离不会小于设定的警戒安全距离，则无需进行飞行控制权的切换，无人机可以继续在标准控制装置的控制下正常飞行；如果标准控制装置未完成驱离，则在当前距离小于警戒安全距离时，直接进行飞行控制权的切换。

根据本发明第二方面，提供了一种飞行安全控制系统，图4示出了该装置的方框原理图。

根据图4所示，该装置包括定位装置401、信息获取装置402、距离计算装置403、安全检测装置404、控制权切换装置405、安全防护控制装置406。

该定位装置401用于获取无人机的位置信息，例如为GPS定位装置。

该信息获取装置402用于获取被标记的特殊地标的位置信息。该信息获取装置402根据获取特殊地标的位置信息的不同方式可以为无线通信装置，也可以为读取装置。

该距离计算装置403用于根据无人机的位置信息和特殊地标的位置信息，计算无人机与特殊地标之间的当前距离。

该安全检测装置404用于判断所述当前距离是否小于设定的警戒安全距离。

该控制权切换装置405用于根据当前距离小于第一安全距离的判断结果，发出切换控制权的指令，以停止当前控制无人机飞行的标准控制装置继续控制所述无人机。

该安全防护控制装置406用于根据所述指令控制所述无人机降落。

该安全防护控制装置406可以具体用于根据所述指令，先控制所述无人机减速，再控制所述无人机降落。

该安全检测装置404还可以用于在控制无人机减速的过程中，判断当前距离是否小于设定的最小安全距离，以使安全防护控制装置406根据当前距离小于最小安全距离的判断结果控制无人机降落，其中，最小安全距离小于上述警戒安全距离。

上述信息获取装置402可以进一步为无线通信装置，该信息获取装置402具体用于与特殊地标上的无线通信装置建立无线通信连接，并通过无线通信连接获取所述特殊地标上的定位装置提供的特殊地标的位置信息。

上述安全检测装置404还可以用于在判断当前距离是否小于设定的警戒安全距离之前，判断当前距离是否小于设定的警示安全距离，如是，则向标准控制装置输出相对特殊地标驱离无人机的控制指令，其中，警示安全距离大于警戒安全距离。

图5示出了无人机上的根据本发明一种实施例的配置图。

根据图5所示，无人机上配置根据图4所示的飞行安全控制系统400、标准控制装置501和马达驱动装置502。

该标准控制装置501为无人机上配置的控制其常规飞行的飞行控制装置。

马达驱动装置502即为控制无人机的螺旋桨马达动作的驱动装置。

控制权切换装置405用于切换标准控制装置501和安全防护控制装置406的飞行控制权。

标准控制装置501和安全防护控制装置406在具有飞行控制权的情况下，通过马达驱动装置502进行无人机的飞行控制。

本发明还提供了一种电子设备，该电子设备包括图5中的飞行安全控制系统400。

图6是电子设备的一种实施例的硬件结构。

根据图6所示，该电子设备600包括定位装置601、无线通信装置602、存储器603和处理器604，该存储器603用于存储指令，该指令用于控制处理器604进行操作以执行根据本发明的飞行安全控制方法。

除此之外，根据图6所示，该电子设备600还可以包括接口装置605、输入装置606等等。

上述接口装置605例如包括USB接口、RS232接口等等，以进行数据传输。

上述输入装置606例如可以包括触摸屏、按键等。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分相互参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。另外，对于系统实施例而言，由于其是与方法实施例相对应，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的对应部分的说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的装置可以是或者也可以不是物理上分开的。

本发明可以是装置、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。

这里参照根据本发明实施例的方法、装置和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个装置、程序段或指令的一部分，所述装置、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是，通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本发明的范围由所附权利要求来限定。