一种无人机途径无人机机场的方法及系统与流程

1.本发明涉及无人机技术领域，特别的为一种无人机途径无人机机场的方法及系统。


背景技术：

2.现有技术中，无人机续航能力弱，大多数无人机都不能长时间飞行。
3.改进的技术中，采用了无人机充电平台对无人机进行续航充电、更换电池。但是随着无人机远距离飞行需求日益增长，如何选择无人机充电平台成为一个日益迫切的问题。


技术实现要素：

4.发明人发现，随着无人机商用迅猛发展，迫切需要一种无人机途径无人机机场的方法，无人机能根据一定条件组合选择无人机机场按照操作者要求作业飞行到达目的地。
5.为了克服现有技术无人机无法根据一定条件组合选择无人机机场飞行到达目的地的缺点，本发明专利提供一种无人机途径无人机机场的方法及系统，用于解决上述背景技术中的问题。
6.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种无人机途径无人机机场的方法，所述方法包括：获取无人机状态信息包括：最大续航距离m、无人机飞行起始坐标pos1、无人机飞行目标坐标pos2；向索引服务器发送无人机机场信息集请求，所述无人机机场信息集请求包含：获取指定时段所述无人机飞行起始坐标pos1与所述无人机飞行目标坐标pos2区间内的无人机机场信息集；接收所述索引服务器发送的所述无人机机场信息集，所述无人机机场信息集包含多个无人机机场，所述无人机机场包括：无人机机场接入点坐标、无人机机场服务器地址；根据所述无人机机场信息集按权值计算得到包含任意2个顺次连通的所述无人机机场接入点坐标的机场间路径权值的连通无人机机场站点集，所述按权值计算包括权值全为1，所述连通的无人机机场的机场间距离小于所述m；根据所述连通无人机机场信息集计算最佳权值顺次连通路径集，所述最佳权值顺次连通路径集包括：最小权值顺次连通路径集；从所述无人机机场服务器地址获取所述最佳权值顺次连通路径集中的依据顺次预计通行时段无人机机场停机位预订占用状态，排除无停机位预订占用状态为空闲的无人机机场路径，确定可达最佳权值顺次连通路径集；根据所述可达最佳权值顺次连通路径集，按权值组合条件确定飞行路径。
7.进一步地，用于无人机，所述方法还包括：向索引服务器发送机场航线信息集请求，所述机场航线信息集请求包括：根据所述飞行路径获取无人机机场间的机场航线信息集；
接收所述索引服务器发送的机场航线信息集，所述机场航线信息集包含机场航线，所述机场航线包括始发无人机机场接入点、标记点、目的无人机机场接入点的经纬度和高度信息；依次连接所述飞行路径的机场航线始发无人机机场接入点、标记点、目的无人机机场接入点作为飞行路线；按所述飞行路线飞行途径停靠无人机机场。
8.进一步地，所述按所述飞行路线飞行途径停靠无人机机场还包括：根据飞行路线中无人机机场服务器区块链收款地址，按预计停靠时间支付预付费给无人机机场服务器。
9.进一步地，根据所述无人机机场信息集按权值计算得到包含任意2个顺次连通的所述无人机机场接入点坐标的机场间路径权值的连通无人机机场站点集，所述按权值计算机场间路径权值还包括：步骤1，获取无人机状态信息包括：设定飞行平均时速v；从索引服务器获取无人机机场信息集，所述无人机机场信息集包含：无人机机场起飞降落平均时间；步骤2，从所述无人机机场信息集取任意2个无人机机场接入点；步骤3，如果第一无人机机场接入点与第二无人机机场接入点之间距离d小于m，则连通第一无人机机场接入点与第二无人机机场接入点得到机场间路径；步骤4，计算所述机场间路径的权值，所述机场间路径的权值=d/设定飞行平均时速v +第一无人机机场起飞降落平均时间+第二无人机机场起飞降落平均时间+第二无人机机场停靠充电时间；步骤5，重复所述步骤2至所述步骤4，直至所述无人机机场信息集中每个无人机机场接入点连通完毕，得到包含任意2个顺次连通的所述无人机机场接入点坐标的机场间路径权值的连通无人机机场站点集。
10.进一步地，根据所述无人机机场信息集按权值计算得到包含任意2个顺次连通的所述无人机机场接入点坐标的机场间路径权值的连通无人机机场站点集，所述按权值计算机场间路径权值还包括：步骤6，从索引服务器获取无人机机场信息集，所述无人机机场信息集包含：无人机机场接入点停靠单价；步骤7，从所述无人机机场信息集取任意2个无人机机场接入点；步骤8，如果第一无人机机场接入点与第二无人机机场接入点之间距离d小于m，则连通第一无人机机场接入点与第二无人机机场接入点得到机场间路径；步骤9，计算所述机场间路径的权值，所述机场间路径的权值= d *飞行里程单价+第二无人机机场接入点停靠单价；步骤10，重复所述步骤7至所述步骤9，直至所述无人机机场信息集中每个无人机机场接入点连通完毕，得到包含任意2个顺次连通的所述无人机机场接入点坐标的机场间路径权值的连通无人机机场站点集。
11.另一方面，一种无人机途径无人机机场的方法，用于索引服务器，所述方法包括：接收无人机无人机机场信息集请求，所述无人机机场信息集请求包含如下指令：获取指定时段所述无人机飞行起始坐标pos1与所述无人机飞行目标坐标pos2区间内的无人机机场信息集；
确定指定时段所述无人机飞行起始坐标pos1与所述无人机飞行目标坐标pos2区间内的无人机机场信息集，所述无人机机场信息集包含多个无人机机场，所述无人机机场包括：无人机机场接入点坐标、无人机机场服务器地址；从所述无人机机场服务器地址获取所述无人机机场站点集中的指定时段无人机机场停机位占用状态，排除无机位预订占用状态完全不为空闲的无人机机场路径，确定可达无人机机场信息集；发送所述可达无人机机场站点集给所述无人机。
12.进一步地，所述方法还包括：从无人机接收无人机机场航线信息集请求，所述机场航线信息集请求包括：根据所述飞行路径确定无人机机场间的机场航线信息集，所述机场航线信息包括始发无人机机场接入点、标记点、目的无人机机场接入点的经纬度和高度信息；发送所述机场航线信息集给所述无人机。
13.另一方面，一种无人机，包括：飞行路径单元、飞行路线机场航线单元、无人机主机单元；所述飞行路径单元，用于生成无人机飞行起始坐标pos1至所述无人机飞行目标坐标pos2的飞行路径以便由无人机确定飞行路线控制无人机飞行；所述飞行路线机场航线单元，用于生成无人机飞行起始坐标pos1至所述无人机飞行目标坐标pos2的实际飞行路线以便控制无人机飞行；所述无人机主机单元，包括处理器模块、通信模块、存储模块、飞行模块、电源模块，用于执行所述飞行路径单元、所述飞行路线机场航线单元指令以便控制无人机飞行，通过所述通信模块与索引服务器、无人机机场服务器通信。
14.另一方面，一种服务器，包括：无人机机场信息集单元、机场航线单元、服务器主机单元；所述无人机机场信息集单元，用于确定指定时段所述无人机飞行起始坐标pos1与所述无人机飞行目标坐标pos2区间内的无人机机场信息集；所述机场航线单元，用于管理无人机机场之间的机场航线；所述服务器主机单元，包括处理器模块、通信模块、存储模块、电源模块，用于执行起飞降落航线单元指令、通过通信模块与无人机通信。
15.另一方面，一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现上述无人机途径无人机机场的方法的步骤。
16.本发明提供了一种无人机途径无人机机场的方法及系统。具备以下有益效果：本发明中：本发明从索引服务器获取起始点到目的地之间的无人机机场信息集，并根据无人机续航能力对进行筛选，并赋予权值，寻找最佳最佳权值顺次连通路径集，进一步按权值组合条件确定飞行路径。通过本发明无人机可在满足组合条件要求前提下实现便捷的自助停靠充电，满足远距离飞行需求。
附图说明
17.图1为本发明实施例一的流程图；图2为本发明实施例三的结构示意图；
图3为本发明实施例四的结构示意图；图4为本发明实施例的系统框图；图5为本发明实施例确定无人机机场信息集示意图。
具体实施方式
18.下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明：实施例一：本发明实施例一公开了一种无人机途径无人机机场的方法，参照图1，包括以下步骤：步骤s11，获取无人机状态信息包括：最大续航距离m、无人机飞行起始坐标pos1、无人机飞行目标坐标pos2；步骤s12，向索引服务器发送无人机机场信息集请求，所述无人机机场信息集请求包含：获取指定时段所述无人机飞行起始坐标pos1与所述无人机飞行目标坐标pos2区间内的无人机机场信息集；步骤s13，接收所述索引服务器发送的所述无人机机场信息集，所述无人机机场信息集包含多个无人机机场，所述无人机机场包括：无人机机场接入点坐标、无人机机场服务器地址；步骤s14，根据所述无人机机场信息集按权值计算得到包含任意2个顺次连通的所述无人机机场接入点坐标的机场间路径权值的连通无人机机场站点集，所述按权值计算包括权值全为1，所述连通的无人机机场的机场间距离小于所述m；步骤s15，根据所述连通无人机机场信息集计算最佳权值顺次连通路径集，所述最佳权值顺次连通路径集包括：最小权值顺次连通路径集；计算最短路径的算法有：dijkstra算法，bellman
‑
ford算法，floyd算法和spfa算法等。
19.步骤s16，从所述无人机机场服务器地址获取所述最佳权值顺次连通路径集中的依据顺次预计通行时段无人机机场停机位预订占用状态，排除无停机位预订占用状态为空闲的无人机机场路径，确定可达最佳权值顺次连通路径集；步骤s17，根据所述可达最佳权值顺次连通路径集，按权值组合条件确定飞行路径。实际飞行中，用户可以根据各类条件分段组合行程最佳飞行路径。也可确定要求同时满足例如途径无人机场数最少、时间最少、成本最低的飞行路径等。
20.通过上述步骤，可以在满足最小机场数以及其组合条件下实现远距离目标飞行，增强无人机远距离飞行的便利性。
21.上述实施例可以实施在无人机上，也可运行在索引服务器、无人机机场服务器上，也可运行在第三方web服务器、区块链节点上等。
22.进一步地，用于无人机，所述方法还包括：向索引服务器发送机场航线信息集请求，所述机场航线信息集请求包括：根据所述飞行路径获取无人机机场间的机场航线信息集；接收所述索引服务器发送的机场航线信息集，所述机场航线信息集包含机场航线，所述机场航线包括始发无人机机场接入点、标记点、目的无人机机场接入点的经纬度和
高度信息；依次连接所述飞行路径的机场航线始发无人机机场接入点、标记点、目的无人机机场接入点作为飞行路线；无人机可以在不同标记点之间采取不同的飞行策略，例如可以直线飞行、曲线飞行、抛物线飞行等。
23.按所述飞行路线飞行途径停靠无人机机场。
24.由于设置了无人机机场，无人机机场之间的航线往来可为经过测试的常规线路，索引服务器管理无人机机场之间的机场航线信息查询，这样方便进行空域管制和空域交通安全保障。同时，由于无人机机场会积极维护机场航线的正常运作，无人机飞行省却了很多烦恼，为无人机大规模商用奠定了基础。
25.进一步地，所述按所述飞行路线飞行途径停靠无人机机场还包括：根据飞行路线中无人机机场服务器区块链收款地址，按预计停靠时间支付预付费给无人机机场服务器。
26.在很多场景下，例如无人机机场业务十分繁忙，可能需要先行支付预付费才能实现停机充电。采用区块链直接支付，可包括法定数字货币等方式亦可包含其他非货币方式，实现交易可追溯，减少了飞行纠纷，增加了飞行的便利性。
27.进一步地，根据所述无人机机场信息集按权值计算得到包含任意2个顺次连通的所述无人机机场接入点坐标的机场间路径权值的连通无人机机场站点集，所述按权值计算机场间路径权值还包括：步骤1，获取无人机状态信息包括：设定飞行平均时速v；从索引服务器获取无人机机场信息集，所述无人机机场信息集包含：无人机机场起飞降落平均时间；步骤2，从所述无人机机场信息集取任意2个无人机机场接入点；步骤3，如果第一无人机机场接入点与第二无人机机场接入点之间距离d小于m，则连通第一无人机机场接入点与第二无人机机场接入点得到机场间路径；步骤4，计算所述机场间路径的权值，所述机场间路径的权值=d/设定飞行平均时速v +第一无人机机场起飞降落平均时间+第二无人机机场起飞降落平均时间+第二无人机机场停靠充电时间；步骤5，重复所述步骤2至所述步骤4，直至所述无人机机场信息集中每个无人机机场接入点连通完毕，得到包含任意2个顺次连通的所述无人机机场接入点坐标的机场间路径权值的连通无人机机场站点集。
28.通过上述步骤1至步骤5，可以在满足最短飞行时间以及其组合条件下实现远距离目标飞行，增强无人机远距离飞行的便利性。
29.进一步地，根据所述无人机机场信息集按权值计算得到包含任意2个顺次连通的所述无人机机场接入点坐标的机场间路径权值的连通无人机机场站点集，所述按权值计算机场间路径权值还包括：步骤6，从索引服务器获取无人机机场信息集，所述无人机机场信息集包含：无人机机场接入点停靠单价；步骤7，从所述无人机机场信息集取任意2个无人机机场接入点；步骤8，如果第一无人机机场接入点与第二无人机机场接入点之间距离d小于m，则连通第一无人机机场接入点与第二无人机机场接入点得到机场间路径；步骤9，计算所述机场间路径的权值，所述机场间路径的权值= d *飞行里程单价+
第二无人机机场接入点停靠单价；步骤10，重复所述步骤7至所述步骤9，直至所述无人机机场信息集中每个无人机机场接入点连通完毕，得到包含任意2个顺次连通的所述无人机机场接入点坐标的机场间路径权值的连通无人机机场站点集。
30.通过上述步骤6至步骤10，可以在满足最小飞行费用以及其组合条件下实现远距离目标飞行，增强无人机远距离飞行的便利性。
31.在实际操作中，还可以将无人机机场距离作为权值，进一步丰富组合判断条件等。
32.实施例二：本发明实施例二公开了一种无人机途径无人机机场的方法，用于索引服务器，所述方法包括：接收无人机无人机机场信息集请求，所述无人机机场信息集请求包含如下指令：获取指定时段所述无人机飞行起始坐标pos1与所述无人机飞行目标坐标pos2区间内的无人机机场信息集；确定指定时段所述无人机飞行起始坐标pos1与所述无人机飞行目标坐标pos2区间内的无人机机场信息集，所述无人机机场信息集包含多个无人机机场，所述无人机机场包括：无人机机场接入点坐标、无人机机场服务器地址；参见图5，一种实施方式中，距离dp = 起始坐标pos1
‑ꢀ
目标坐标pos2。
33.边长l=e*dp，其中e为续航系数；可以以pos1与pos2连接线为轴心，以l为边长画1个正方形，对称包含pos1和pos2，将位于正方形内部的无人机机场接入点坐标的所有无人机机场确定为无人机机场信息集。
34.从所述无人机机场服务器地址获取所述无人机机场站点集中的指定时段无人机机场停机位占用状态，排除无机位预订占用状态完全不为空闲的无人机机场路径，确定可达无人机机场信息集；发送所述可达无人机机场站点集给所述无人机。
35.进一步地，所述方法还包括：从无人机接收无人机机场航线信息集请求，所述机场航线信息集请求包括：根据所述飞行路径确定无人机机场间的机场航线信息集，所述机场航线信息包括始发无人机机场接入点、标记点、目的无人机机场接入点的经纬度和高度信息；发送所述机场航线信息集给所述无人机。
36.由于设置了无人机机场，无人机机场之间的航线往来可为经过测试的常规线路，索引服务器管理无人机机场之间的机场航线信息查询，这样方便进行空域管制和空域交通安全保障。同时，由于无人机机场会积极维护机场航线的正常运作，无人机飞行省却了很多烦恼，为无人机大规模商用奠定了基础。
37.实施例三：本发明实施例三公开了一种无人机，参见图2，包括：飞行路径单元101、飞行路线机场航线单元102、无人机主机单元103；所述飞行路径单元101，用于生成无人机飞行起始坐标pos1至所述无人机飞行目标坐标pos2的飞行路径以便由无人机确定飞行路线控制无人机飞行；所述飞行路线机场航线单元102，用于生成无人机飞行起始坐标pos1至所述无人
机飞行目标坐标pos2的实际飞行路线以便控制无人机飞行；所述无人机主机单元103，包括处理器模块、通信模块、存储模块、飞行模块、电源模块，用于执行所述飞行路径单元、所述飞行路线机场航线单元指令以便控制无人机飞行，通过所述通信模块与索引服务器、无人机机场服务器通信。
38.实施例四：本发明实施例四公开了一种服务器，参见图3，包括：无人机机场信息集单元101、机场航线单元102、服务器主机单元103；所述无人机机场信息集单元101，用于确定指定时段所述无人机飞行起始坐标pos1与所述无人机飞行目标坐标pos2区间内的无人机机场信息集；所述机场航线单元102，用于管理无人机机场之间的机场航线；所述服务器主机单元103，包括处理器模块、通信模块、存储模块、电源模块，用于执行起飞降落航线单元指令、通过通信模块与无人机通信。
39.另一方面，一种无人机途径无人机机场的系统，包括无人机、索引服务器、无人机机场服务器，参见图4。无人机与索引服务器、无人机机场服务器等均为两两网络连接。索引服务器、无人机机场服务器可以合设。
40.实施例五：本发明实施例五公开了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例的方法的步骤。存储介质可以包括高速随机存取存储介质，还可以包括非易失性存储介质，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flash card)、至少一个磁盘存储介质件、闪存器件、或其他易失性固态存储介质件等。
41.本发明中，本发明从索引服务器获取起始点到目的地之间的无人机机场信息集，并根据无人机续航能力对进行筛选，并赋予权值，寻找最佳最佳权值顺次连通路径集，进一步按权值组合条件确定飞行路径。通过本发明无人机可在满足组合条件要求前提下实现便捷的自助停靠充电，满足远距离飞行需求。
42.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的单元，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
43.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
44.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目
的。
45.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
46.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。