无人机的飞行避让控制设备、系统和方法与流程

本发明涉及无人机控制的技术领域，尤其涉及一种无人机的飞行避让控制设备、系统和方法；更具体地，涉及一种基于ADS-B信息进行避让控制的无人机的飞行避让控制设备、系统和方法。

背景技术：

当前以多旋翼飞行器为代表的小微型飞行器得到广泛应用，小微型无人飞行器在航空拍摄、测绘测量、农业植保等方面都取得了较大成就，特别是随着无人机飞控技术和通信手段的不断进步，无人机的飞行也逐步由点对点的视距范围控制飞行向点对点超视距范围控制飞行演进；在飞行器密集的低空航线上，无人机刻意追踪民航客机，进行跟踪航拍的恶性事件时有发生，对民航客机的飞行安全造成了严重影响。

现有技术中虽然提出了一种设定“禁飞区”的解决方案，例如，对于机场、军事基地、重要企事业和政府机构附近，无人机依靠GPS无法起飞；但是部分无人机操作者，刻意关闭飞行GPS，仍然可以在“禁飞区”内飞行。因此，如何避免无人机在飞行过程中规避民航航线，提前预警，并避免与民航客机发生碰撞，是无人机厂家、研究者和民航安全管理部门非常关注的问题。

在民航飞行系统中，目前国际民航组织(International Civil Aviation Organization,ICAO)广泛使用在民航客机中的自动相关监视广播系统(Automatic Dependent Surveillance Broadcast，ADS-B)能够提供实时、准确的航空器位置、高度、速度等监视信息，同时也可为航空器提供相关交通信息、传送天气、地形、空域限制等飞行信息，使飞行机组都能够更加清晰地了解周边飞行情况，也为地面控制塔台的运行监控和管理提供了安全、高效的保障。

发明人在实现本发明的过程中发现，虽然现有技术中有提及将ADS-B的监控技术与无人机进行结合，例如中国专利申请号为CN201410129553.7和CN201610530449.8的专利中公开了一种无人机利用ADS-B技术进行感知和规避的系统，但是这些专利中提出的基于目标机和本机的位置信息和速度信息，通过坐标变换的方式规划出避让动作，并不能有效解决“禁飞区”范围固定，无法避让非“禁飞区”飞行器的问题，从而避免碰撞事故、刻意跟踪其他飞行器等违法行为引发的飞行安全问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中无法避碰撞事故和免刻意跟踪其他飞行器的技术问题，本发明提供一种无人机的飞行避让控制设备、系统和方法，能够有效解决“禁飞区”范围固定，无法避让非“禁飞区”飞行器的问题。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案包括：

一方面，提供一种无人机的飞行避让控制设备，其特征在于，所述控制设备包括：

信息感应装置，用于接收周围目标设备发送的广播信息，并基于所述广播信息和所述无人机的当前位置信息，输出所述无人机和所述周围目标设备之间的距离；

控制装置，其内设置有第一阈值比较器和第二阈值比较器，当所述信息感应装置输出所述无人机和周围目标设备之间的距离大于第一阈值时，所述控制装置控制所述第一阈值比较器输出第一预警信号；当所述信息感应装置输出所述无人机和周围目标设备之间的距离大于第二阈值时，所述控制装置控制所述第二阈值比较器输出第二预警信号；

其中，所述第二阈值大于第一阈值，所述第一预警信号的内容包括提示所述无人机避让周围目标设备的信息，所述第二预警信号的内容包括强制所述无人机降落的信息。

优选地，所述信息感应装置包括ADS-B接收器和定位仪器，并且所述信息感应装置基于所述ADS-B接收器接收的周围目标设备的经度、纬度信号和所述定位仪器获取所述无人机的经度、纬度信号，输出所述无人机和所述周围目标设备之间的距离，所述距离包括二者之间的水平间隔和垂直间隔。

优选地，所述控制设备还包括飞行数据处理器，所述飞行数据处理器接收所述ADS-B接收器和所述定位仪器分别传输的经度、纬度信号；且所述飞行数据处理器以0度经线，所述无人机当前的经度、纬度，所述周围目标设备的经度、纬度，三点进行数学建模；计算输出所述无人机和所述周围目标设备之间的距离。

优选地，所述控制设备还包括与所述飞行数据处理器连接的MEMS加速度计、MEMS陀螺仪、气压高度计。

优选地，所述无人机和周围目标设备之间的距离大于第一阈值是指二者之间的水平间隔和垂直间隔都分别大于第一阈值中的水平间隔和垂直间隔；所述无人机和周围目标设备之间的距离大于第二阈值是指二者之间的水平间隔和垂直间隔都分别大于第二阈值中的水平间隔和垂直间隔。

优选地，所述第一阈值中水平间隔取值范围为5-10海里、垂直间隔取值范围为450-900米；所述第二阈值中水平间距取值范围为3-4.9海里、所述垂直阈值为300-440米。

另一方面，本发明还提供一种无人机的飞行避让控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：

无人机、控制无人机飞行的遥控器；以及上述任意一种无人机的飞行避让控制设备。

第三方面，本发明还提供一种无人机的飞行避让控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

接收周围目标设备发送的广播信息，并基于所述广播信息和所述无人机的当前位置信息，输出所述无人机和所述周围目标设备之间的距离；

当所述无人机和周围目标设备之间的距离大于第一阈值时，输出第一预警信号；

当所述无人机和周围目标设备之间的距离大于第二阈值时，输出第二预警信号；

其中，所述第二阈值大于第一阈值，所述第一预警信号的内容包括提示所述无人机避让周围目标设备的信息，所述第二预警信号的内容包括强制所述无人机降落的信息。

优选地，上述方法中接收周围目标设备发送的广播信息是通过ADS-B接收器接收的周围目标设备的经度、纬度信号；所述无人机的当前位置信息是通过所述无人机中定位仪器检测到无人机的经度、纬度信号，输出所述无人机和所述周围目标设备之间的距离包括二者之间的水平间隔和垂直间隔。

优选地，所述第一阈值中水平间隔取值范围为5-10海里、垂直间隔取值范围为450-900米；所述第二阈值中水平间距取值范围为3-4.9海里、所述垂直阈值为300-440米。

采用本发明提供的上述技术方案，可以至少获得以下有益效果中的一种：

1、采用本发明提供的上述无人机飞行避让控制技术方案，能够计算无人机和周围目标设备之间的距离，并且当二者的距离超过预警门限，则发送警告消息，要求无人机操控者避让，如果无人机进一步接近，超过危险警告门限，则自动接管无人机控制权，控制无人机降落；因此，可以有效解决“禁飞区”范围固定，无法避让非“禁飞区”飞行器的问题，全方位提升无人机控制中的感知范围和感知程度，从而避免碰撞事故、刻意跟踪其他飞行器等违法行为引发的飞行安全问题。

2、基于ADS-B的接收器，能够实现与民航局中的安全预警机制接轨，有效避免与民用航空飞机发生争端。

3、将第一阈值中水平间隔设置为5海里、垂直间隔设置为450米；第二阈值中水平间距设置为3海里、垂直阈值设置为300米；结合本发明实施例中提供距离计算方式，能够将无人机有效控制在符合民航局规定的无争议飞行空域中，解决了行业中目前仅靠设定“禁飞区”的概念，无法有效避免敏感飞行的技术问题。

发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书变得显而易见，或者通过实施本发明的技术方案而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种人机的飞行避让控制系统的结构框图

图2为本发明实施例一提供的一种人机的飞行避让控制设备的结构框图；

图3为本发明实施例一提供的一种人机的飞行避让控制方法的流程图；

图4为本发明实施例二提供的一种人机的飞行避让控制系统的结构框图；

图5为本发明实施例二提供的一种人机的飞行避让控制设备中信息ADS-B接收器的内部结构框图；

图6为本发明实施例二提供的一种人机的飞行避让控制方法的流程图；

图7为本发明实施例三提供的一种人机的飞行避让控制系统的结构框图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，这些具体的说明只是让本领域普通技术人员更加容易、清晰理解本发明，而非对本发明的限定性解释；并且只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组控制器可执行指令的控制系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

下面通过附图和具体实施例，对本发明的技术方案进行详细描述：

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种无人机的飞行避让控制系统，该控制系统包括一个或者多个无人机100、控制无人机100飞行的遥控器200、全球卫星定位装置300、地面控制站400、地面信号接收站500、以及空域中的其他飞行目标(下文也称“周围目标设备”)600。其中无人机100、其他飞行目标600中分别设置有定位仪(或者称定位仪器)，例如GPS芯片或者北斗导航系统芯片；通过定位仪能够与全球卫星定位装置300进行信号传输，准备输出当前无人机100、其他飞行目标600的具体位置；本实施例提供的无人机的飞行避让控制系统还包括无人机的飞行避让控制设备，下面以无人机100为控制对象，结合图2、图3对无人机的飞行避让控制设备的具体结构和工作过程进行解释说明：

如图2所示，本实施例提供的无人机的飞行避让控制设备1000包括：

设置在无人机100上的信息感应装置1100，用于接收周围目标设备600发送的广播信息，并且该信息感应装置1100基于接收的广播信息和无人机100的当前位置信息，输出无人机100和周围目标设备600之间的距离；

控制装置1200，其内设置有第一阈值比较器1210和第二阈值比较器1220，当信息感应装置1100输出无人机100和周围目标设备600之间的距离大于第一阈值时，控制装置1200控制第一阈值比较器1210输出第一预警信号；当信息感应装置1200输出无人机100和周围目标设备600之间的距离大于第二阈值时，控制装置1200控制第二阈值比较器1220输出第二预警信号；其中，第二阈值大于第一阈值，第一预警信号的内容包括提示无人机避让周围目标设备的信息，第二预警信号的内容包括强制无人机降落的信息；其中第一阈值比较器1210和第二阈值比较器1220可以通过逻辑电路来实现，但是本实施例对其是否仅靠采用硬件逻辑电路的实现方式不作限定；另外，第一预警信号的内容包括提示无人机避让周围目标设备的信息是指第一预警信号能够发送让设备或者用户知晓的避免信息，对信息具体的提示方式是机器语言、预警图标、预警文字等形式不作限制；第二预警信号的内容包括强制无人机降落的信息是指第二预警信号能够发送让无人机执行紧急降落的信息，对信息具体的提示方式是通过无人机自身、遥控器、或者地面控制站等来执行也不做具体的限定；

信号输出装置1300，用于将控制装置1200输出的第一预警信号和/或第二预警信号输出至遥控器200、地面控制站400、地面信号接收站500中的一者或者多者；然后遥控器200、地面控制站400、地面信号接收站500中的一者或者多者显示上述第一预警信号中的信息，和/或执行第二预警信号中强制无人机降落的信息；当然第二预警信号中强制无人机降落的信息也可以由控制装置1200直接完成。

优选地，本实施例中上述无人机100和周围目标设备600之间的距离大于第一阈值是指二者之间的水平间隔和垂直间隔都分别大于第一阈值中的水平间隔和垂直间隔；无人机100和周围目标设备600之间的距离大于第二阈值是指二者之间的水平间隔和垂直间隔都分别大于第二阈值中的水平间隔和垂直间隔。

如图3所示，本实施例还提供一种无人机的飞行避让控制方法，该控制方法包括：

S300、接收周围目标设备发送的广播信息，即无人机100中的信息感应装置1100接收周围目标设备600发送出来的广播信号；

S302、输出无人机100和周围目标设备600之间的距离：基于广播信息和无人机的当前位置信息，计算得出无人机100和周围目标设备600之间的距离；

S304、判断无人机100和周围目标设备600之间的距离是否大于第一阈值：

当无人机100和周围目标设备600之间的距离大于第一阈值时，执行S306；否则，返回步骤S302或者S300；

S306、输出第一预警信号，提示无人机避让周围目标，即第一预警信号的内容包括提示无人机避让周围目标设备的信息；

S308、判断无人机100和周围目标设备600之间的距离是否大于第二阈值：

当无人机100和周围目标设备600之间的距离大于第二阈值时，执行S310；否则，返回步骤S306、S302或者S300；

S310、输出第二预警信号，强制无人机降落，即第二预警信号的内容包括强制无人机降落的信息。

采用本实施例提供的上述技术方案，采用两级预警，第一阈值可以设置成无人机即将进入危险飞行的禁飞区或者刚好进入危险飞行的禁飞区，这样通过信号输出装置反馈至遥控器中的显示器和/或地面控制站中的显示器和/或地面信号接收站中的显示器，提示需要调整无人机飞行轨迹；便于无人机误闯禁飞区；第二阈值可以设置成无人机如果继续飞行，将会对周围目标飞行造成干扰对应的阈值，此时，无人机自动切断与遥控器的通信，直接启动降落控制策略。所以可以避免现有技术中不能很好解决“禁飞区”范围固定，无法避让非“禁飞区”飞行器的问题；全方位提升无人机主动安全系统的感知范围和感知程度，从而避免碰撞事故、刻意跟踪其他飞行器等违法行为引发的飞行安全问题。

实施例二

本实施例在实施例一的基础上，结合ADS-B技术，进一步解释说明无人机如何接收周围设备的广播信号、如何输出无人机和周围目标设备之间距离。

优选地，信息感应装置包括ADS-B接收器和定位仪器，并且信息感应装置基于ADS-B接收器接收的周围目标设备的经度、纬度信号和定位仪器获取无人机的经度、纬度信号，输出无人机和周围目标设备之间的距离，距离包括二者之间的水平间隔和垂直间隔。

优选地，控制设备还包括飞行数据处理器，飞行数据处理器接收ADS-B接收器和定位仪器分别传输的经度、纬度信号；且飞行数据处理器以0度经线，无人机当前的经度、纬度，周围目标设备的经度、纬度，三点进行数学建模；计算输出无人机和周围目标设备之间的距离。优选地，控制设备还包括与飞行数据处理器连接的MEMS加速度计、MEMS陀螺仪、气压高度计。具体地：

如图4所示，本实施例提供的无人机的飞行避让控制系统包括无人机的飞行避让控制设备(虚线框对应的设备)，无人机、遥控器，无人机内还设置有用于航拍的云台摄像头410、对云台摄像头410航拍后图像进行图像处理的图像数据处理器420、对数据处理器420处理后数据进行特定用户处理的应用处理器430、控制无人机飞行轨迹的飞行控制器440、接收遥控器相互传输指令和数据的无线通信端口450、天线460(其中云台摄像头410、图像数据处理器420、应用处理器430、飞行控制器440、无线通信端口450、天线460也可以部分或者全部设置成属于控制设备)；其中：云台摄像头410，设置成由机载CCD相机负责采集高清视频图像信息；数据处理器420，将视频或图片进行高效率压缩编码处理，使得图像或视频内容便于实时在各类无线通信网络中传输，回传至地面智能控制端(例如遥控器或者地面控制站)；应用处理器430，作为无人机的核心处理模块，包括：CPU，RAM内存，操作系统和应用软件，该模块负责多任务调度，包括访问应用模块、访问无线通信模块、存储器读写和无人机传感器数据处理等等；飞行控制器440，接收地面智能控制端发送的控制指令，按照飞行指令，控制飞行器完成飞行动作；无线通信接口450，主要负责通过各类无线通信网络建立与地面智能控制端之间的通信路由，接收和发送的无人飞行器飞行控制信号和各类应用层指令消息；同时将无人飞行器采集的视频、音频、传感器数据以及其他应用软件信息通过无线网络发送至地面智能控制端。本实施例中无人机的飞行避让控制设备具体可以包括：天线471、ADS-B IN接收器472、飞行数据处理器473、GPS芯片474、气压高度计475、MEMS陀螺仪476、MEMS加速度计477。下面对控制设备内各个器件/单元进行介绍：

ADS-B(Automatic Dependent Surveillance Broadcast，自动相关监视广播系统)IN接收器472，ADS-B技术按照飞机广播信息传递方向划分，又可划分为发送(ADS-B OUT，优选地，本实施例提供的控制设备也还包括ADS-B OUT发送器)和接收(ADS-B IN)两类。ADS-B OUT是指航空器发送其位置信息和其他信息。机载ADS-B发射机以一定的周期发送航空器的各种信息，包括：飞机识别信息、位置、高度、速度、方向和爬升率等。地面系统通过接收机载设备发送的ADS-B OUT信息，监视空中交通状况，起到类似于雷达监视且优于雷达监视的功能。ADS-B IN是指航空器接收其他航空器发送的ADS-B OUT信息或地面服务设备发送的信息，为飞行机组提供运行支持；ADS-B IN可使飞行员在座舱交通显示器(CDTI：Cockpit Displayed Traffic Information)上“看到”其它飞机的飞行状况，从而有效提高机组的空中交通情景意识，使飞行更加安全和高效。

我国民航ADS-B使用1090ES数据链，即ADS-B工作于的1090MHz频段，数据率为1Mbps，调制方式为PPM。ADS-B消息字段长度为112Bit，ADS-B报告每秒更新一次。1090ES共有5个主要的任务字段,如表1所示。第一字段是5bit格式描述符(FI),1090ES为固定值17(十进制数)；第二字段是3bit设备能力(CA),描述了该设备所具备的数据传输能力；第三字段是24bit设备唯一地址码(AA)，即飞机地址码(全球唯一的飞机代码)；第四字段为56bit报文信息(ME),它为设备的飞机识别码(航班号或者呼号)、位置(经纬度)、位置完好性、位置精度、气压高度和几何高度、垂直爬升率、航向和地速、紧急状态指示等信息；第五字段为24bit(PI)信息,提供奇偶及CRC检验,用于纠检错；该字段通常为全0。

表1. 1090ES任务字段分配

基于ADS-B信息接收的无人机自动规避系统，主要由无人机机载ADS-B接收设备，周期性监测接收ADS-B信号，并依据自身的GPS位置信息，高度信息，速度信息，计算与附近ADS-B民航飞行器之间的水平间隔(具体计算过程下文会有详细介绍)，垂直间隔；如果在监测周期计算结果中，水平间隔和垂直间隔均超过设定的预警阈值的情况下，无人机通过飞行控制信道向控制者发出民航飞行器接近告警，要求降低无人机飞行高度，进行避障动作；如果在监测周期计算结果中，水平间隔和垂直间隔均超过设定的危险阈值的情况下，无人机自动切断与控制端通信，启动降落流程。

ADS-B IN通过收集周围飞行器发送的ADS-B OUT监视信息，实时感知周围空间环境，当检测到航路存在安全风险时，及时向地面控制侧发送告警信息或启动避障模块，紧急降落。该系统的应用，将极大提高无人机的主动飞行安全，有效避免和防止黑飞、跟踪民航客机等危害正常航空安全的行为。

飞行数据处理器473，存储厂家设定的水平间隔和垂直间隔预警阈值和危险阈值，当发现存在超过预警阈值的ADS-B IN信号存在时，会将对应的飞行器位置信息和气压高度信息通过飞行控制模块、无线通信模块发送至地面控制端。当发现存在超过危险阈值的ADS-B IN信号存在时，会将通知飞行控制模块，中断地面控制指令，并启动降落流程。为了保证其他飞行器的飞行信息安全，监测ADS-B得到的24bit设备唯一地址码(AA)，和设备的飞机识别码(航班号或者呼号)将不被解码回传至控制端。具体地，飞行数据处理器，采集无人飞行器的各种传感器数据、ADS-B IN模块数据和GPS数据；对于ADS-B IN接收模块的飞行器数据，首先进行CRC校验，如果数据有效，则提取主要字，包括:24bit设备唯一地址码(AA)，即飞机地址码；设备的飞机识别码(航班号或者呼号)、位置(经纬度)、气压高度；计算本机GPS位置与呼号所指飞行器GPS位置的水平间隔；计算本机与呼号所指飞行器之间气压高度显示的垂直间隔；

GPS芯片474，通过高灵敏度GPS接收器，在捕获到有效的卫星信号时，该模块用于确定无人飞行器当前的经纬度位置；从GPS获取位置信息，通过机载发射器把位置信息广播发射出去，一起发送的还有航班号、高度、速度和其他信息。

气压高度计475，通过传感器，实时收集无人飞行器垂直于地面方向的海拔高度数据。

MEMS陀螺仪476：MEMS陀螺仪传感器测量值的实质为无人飞行器围绕三维方向(X、Y和Z轴)的转动角速度；通过传感器，实时收集飞行器姿态信息。

MEMS加速度计477：通过传感器，实时收集无人机飞行器在三维方向的(X、Y和Z轴)上速度的变换；由于MEMS加速度计没有积分误差，所以在相对静止的条件下可以校正MEMS陀螺仪的误差。

ADS-B IN接收器工作原理为接收天线接口模块的1090MHz射频信号经大信号限幅、收发开关后,送低频噪声放大器放大,进入镜频抑制滤波器滤波,再送入混频器下变频,输出70MHz中频信号,经低通滤波,滤除中频高次谐波及本振信号的干扰,再经中频放大、对数放大及中频滤波后送终端处理,同时该信号经定向耦合器耦合出一路信号,经放大、检波、比较送出自检信号；其中，接收中频70MHz信号后,进行AD采样,在FPGA中对采样数据数字滤波,去直流电平,进行数字正交解调,实现对模拟ASK调制信号的二进制数据转换,再通过自适应门限处理、窄脉冲剔除和脉冲鉴宽处理,去除外部环境和内部噪声引起的毛刺及干扰。根据信号格式进行脉冲时间间隔和幅度的一致性比较,判断是否为同步脉冲。若是同步脉冲,再对数据脉冲进行处理,提取112bit的数据信息,并根据数据格式提取各字段的值。下面结合图5对ADS-B IN接收器472的内部结构进行解释说明：本实施例提供的ADS-B IN接收器472包括：限幅器502、收发开关504、低频噪声低频噪声放大器506、镜频抑制滤波器508、混频器510、低通滤波器512、中频放大器514、对数放大器516、中频滤波器518、定向耦合器520、放大检波比较器522、AD转换器524、FPGA526、DSP528、接口电路530。

优选地，本实施例对无人机和周围目标设备之间距离采用的计算方法如下：

由于地球是一个近乎标准的椭球体，它的赤道半半径为6378.140千米，极半径为6356.755千米，平均半径6371.004千米。如果我们假设地球是一个完美的球体，那么它的半径就是地球的平均半径，记为R。如果以0度经线为基准，那么根据地球表面任意两点的经纬度就可以计算出这两点间的地表距离(这里忽略地球表面地形对计算带来的误差，仅仅是理论上的估算值)。设无人机所在位置为A，A的经纬度为(LonA,LatA)，呼号所指飞行器为B，B的经纬度为(LonB,LatB)，按照0度经线的基准，东经取经度的正值(Longitude)，西经取经度负值(-Longitude)，北纬取90-纬度值(90-Latitude)，南纬取90+纬度值(90+Latitude)，则经过上述处理过后的两点被计为(MLonA,MLatA)和(MLonB,MLatB)。那么根据三角推导，可以得到计算两点距离的如下公式：

C＝sin(MLatA)*sin(MLatB)*cos(MLonA-MLonB)+cos(MLatA)*cos(MLatB) (式1)

Distance_AB＝R*Arccos(C)*Pi/180 (式2)

上述R和Distance单位是相同，如果是采用6371.004千米作为半径，那么Distance就是千米为单位,如果仅对经度作正负的处理，而不对纬度作90-Latitude(假设都是北半球，南半球只有澳洲具有应用意义)的处理，那么公式将是：

C＝sin(LatA)*sin(LatB)+cos(LatA)*cos(LatB)*cos(MLonA-MLonB) (式3)

Distance_H＝R*Arccos(C)*Pi/180 (式4)

当前无人机气压高度计采集数据为HA,呼号所指飞行器气压高度为HB，则两机垂直间隔为Distance_V＝|HA-HB|

上述ADS-B信息接收的无人机自动规避系统中，厂家出厂设定的预警阈值门限和危险阈值门限可参考目前我国民航系统关于终端(进近)管制区的定义和ADS-B飞行器间隔建议值。优选地，第一阈值中水平间隔取值范围为5-10海里、垂直间隔取值范围为450-900米；第二阈值中水平间距取值范围为3-4.9海里、垂直阈值为300-440；进一步优选地，第一阈值中水平间隔为5海里、垂直间隔为450米；第二阈值中水平间距为3海里、垂直阈值为300米；当然第一阈值中水平间隔也可以为6海里、7海里、8海里、9海里、10海里，或者第一阈值中水平间隔为5-10海里中任意一个含有小数的海里数；第一阈值中垂直间隔为500米、600米、700米、800米、900米；或者为450-900米中任意一个含有小数或者整数米；第二阈值中水平间隔也可以为3海里、4海里、4.9海里，或者第二阈值中水平间隔为3-4.9海里中任意一个含有小数的海里数；第一阈值中垂直间隔为310米、350米、400米、440米；或者为300-440米中任意一个含有小数或者整数米；理由如下：

国际民航组织推荐的ADS—B飞行器航路间隔为5海里，终端区间隔为3海里。并且根据民航组织规定：终端(进近)管制区的下限通常应当在距离地面或者水面200米以上，或者为机场塔台管制区的上限。如果终端(进近)管制区内存在弧半径为13千米的机场管制地带，则终端(进近)管制区的下限应当在地面或者水面450米以上。如果终端(进近)管制区的下限确定在平均海平面高度900米以上，则应当取某个飞行高度层为其值。终端(进近)管制区的上限通常不超过标准大气压高度6000米，并应当取某个飞行高度层为其值。终端(进近)管制区的外围边界呈阶梯状的，确定其外围边界时应当考虑终端(进近)管制区内的最小爬升梯度、机场标高、机场管制地带的半径、管制区阶梯状外围边界是否与机场周围空域和地理环境相适应并符合有关的安全标准。终端(进近)管制区阶梯状外围边界应当按照下列规定确定：机场管制地带外围边界至外侧20千米，若管制地带半径为10千米，则阶梯最低高为300米，若管制地带半径为13千米，则阶梯最低高为450米；因此，本实施例中控制设备默认最优选的预警水平阈值为5海里，预警垂直阈值为450米；危险垂直阈值为3海里，危险垂直阈值为300米；ADS-B信号监测普通周期为5秒，ADS-B信号高频监测周期为1秒。但是考虑到部分用户在操作遥控无人机的控制设备时候，反应可能会有延时，所以用户可以根据上述将第一阈值中水平间隔取值范围为5-10海里、垂直间隔取值范围为450-900米；第二阈值中水平间距取值范围为3-4.9海里、垂直阈值为300-440。

如图6所示，下面结合上述控制设备中的技术方案对其对应的控制方法进行说明，本实施例提供的无人机的飞行避让控制方法包括：

S600、飞行器初始化；

S602、飞行器开机、加电、自检；

S604、GPS开启，搜索可用GPS卫星；

S606、判断飞行器是否成功定位？如果是，执行步骤S608，否则执行S628；

S608、判断飞行器是否在禁飞区？如果是，执行步骤S628，否则执行S610；

S610、无人机起飞，启动ADS-B IN信号监测，设定监测周期，预警阈值和危险阈值；然后执行步骤S612；

S612、接收被监测航空器(周围目标设备)发送的飞行状态信息；

S614、计算无人机当前飞行状态和被监测航空器(周围目标设备)之间的水平间隔和垂直间隔；

S616、判断步骤S614计算的结果是否超过水平间隔预警阈值(第一阈值中的水平间隔)？如果是，执行步骤S618，否则执行S612；

S618、判断步骤S614计算的结果是否超过垂直间隔预警阈值(第一阈值中的垂直间隔)？如果是，执行步骤S620，否则执行S612；

S620、向控制端发送告警：空域存在其他民用航空器，请采取避让措施；并将相关目标设定为抵近飞行目标，设定为高频监测计算目标；实时回传监视目标位置和高度数据，直到水平间隔和垂直间隔均大于预警阈值。

S622、判断步骤S614计算的结果是否超过水平间隔危险阈值(第二阈值中的水平间隔)？如果是，执行步骤S624，否则执行S620或者S612；

S624、判断步骤S614计算的结果是否超过垂直间危险阈值(第二阈值中的垂直间隔)？如果是，执行步骤S626，否则执行S620或者S612；

S626、切断控制端的控制指令，启动无人机紧急降落流程；然后执行S630；

S628、飞行器起飞失败，返回失败原因值；然后执行S630；

S630、结束。

实施例三

本实施例在实施例二的基础上对信息处理装置进一步优化，具体地：将信息处理装置中的ADS-B接收器472和飞行数据处理器473设置在地面控制站或者遥控器等地面装置上；因为无人机的当前位置就是要实时回传给地面遥控端的，所以利用地面的计算能力来完成对无人机感应到的广播信号之间的数据运算处理，还能进一步降低设置在无人机上的设备重量和运算功耗的负担；当然基于降负的考虑，也可以将能够设置在无人机上的其他装置/器件部件或者全部设置在地面装置上，例如将ADS-B接收器472和飞行数据处理器473中的一者设置在地面装置上，另一个设置在无人机上。

采用本发明实施例提供的上述技术方案，可以至少获得以下有益效果中的一种：

1、采用本发明提供的上述无人机飞行避让控制技术方案，能够计算无人机和周围目标设备之间的距离，并且当二者的距离超过预警门限，则发送警告消息，要求无人机操控者避让，如果无人机进一步接近，超过危险警告门限，则自动接管无人机控制权，控制无人机降落；因此，可以有效解决“禁飞区”范围固定，无法避让非“禁飞区”飞行器的问题，全方位提升无人机控制中的感知范围和感知程度，从而避免碰撞事故、刻意跟踪其他飞行器等违法行为引发的飞行安全问题。

2、基于ADS-B的接收器，能够实现与民航局中的安全预警机制接轨，有效避免与民用航空飞机发生争端。

3、将第一阈值中水平间隔设置为5海里、垂直间隔设置为450米；第二阈值中水平间距设置为3海里、垂直阈值设置为300米；结合本发明实施例中提供距离计算方式，能够将无人机有效控制在符合民航局规定的无争议飞行空域中，解决了行业中目前仅靠设定“禁飞区”的概念，无法有效避免敏感飞行的技术问题。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后需要说明的是，上述说明仅是本发明的最佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，都可利用上述揭示的做法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和简单的替换等，这些都属于本发明技术方案保护的范围。