一种基于无人机自动化平台的无人机调度方法_3

文档序号:9921637阅读:来源:国知局
盖与否、是否需要充电或换电池;
[0081] 调度方法:监控服务器通过乘降站数据交换,实时获取乘降站基本数据,在地图上 描点并标识为乘降站,并且实时监控乘降站各个模块的运行,对故障和报警信息进行报警 和设备维护提示;
[0082] 监控服务器通过无人机数据交换实时获取无人机的基本数据,结合无人机的飞行 计划,在地图软件上绘制无人机点、飞行路径及方向,如满足机动空域的定义,则划分为机 动空域,为执勤无人机发送机动指令提供依据;
[0083]乘降站放飞无人机:操作人员在监控服务器上编排好飞行计划以后,飞行计划数 据表就被拆分为三个计划内容分别发送给无人机、起飞节点和目的节点;
[0084]监控服务器向起飞节点发送"开始"信号,依照起飞节点动作计划依次执行计划内 的动作,完成后,起飞节点将"准备好"信号发送给监控服务器;
[0085] 沿指定路径飞行:监控服务器从起飞节点处收到"准备好"信号后,将"开始"信号 发送给无人机,无人机随即按预定飞行计划并自主飞行;
[0086] 监控服务器通过无人机数据交换随时获知无人机飞行的基本数据;
[0087] 监控服务器通过每架执勤无人机的基本数据,实时预计和判断是否将在路径交点 上产生机动空域,如若产生,则立即划分机动空域,准备对无人机发出机动控制指令;
[0088] 到达机动空域入口:
[0089] 如若预计即将有2或3架执勤无人机以相同的飞行高度、相近的时刻进入同一个机 动空域,即存在相撞的可能;监控服务器通过机动控制指令,临时修改这些执勤无人机的飞 行高度,使之分别处于机动区域的2或3个飞行高度上,使彼此不会相撞;
[0090] 如若预计只有1架执勤无人机进入机动空域,不修改执勤无人机进入机动高度;
[0091] 到达机动空域出口 :当处于机动高度的执勤无人机到达机动空域出口处时,监控 服务器取消该机动空域的划分,并将飞行高度修改为原计划路径层级;
[0092] 到达降落空域:当执勤无人机依照预定路径进入降落空域时,监控服务器向目的 节点发送"开始"信号,目的节点依照目的节点计划依次执行动作,配合执勤无人机的自动 降落;
[0093]目的节点完成计划内动作后,一个飞行计划完成。
[0094]监控服务器将编排完毕的飞行计划拆分为三部分,分别是:
[0095] 起飞节点动作数据、目的节点动作数据、无人机飞行计划
[0096] 选择一个乘降站做为起飞节点;设定起飞节点动作;选择一个乘降站做为目的节 点;设定降落节点动作;选择起飞节点内的一架无人机;设定无人机飞行计划;由监控服务 器随机生一个32位16进制表示的飞行计划识别码;将飞行计划拆分为三部分,分别携带相 同的飞行计划识别码;将起飞节点动作数据发送至起飞节点;将目的节点动作数据发送至 目的节点;将无人机飞行计划发送至选定的无人机,成为待命无人机。
[0097]起飞节点放飞无人机:
[0098]监控服务器通过"乘降站数据交换"向起飞节点发送飞行计划识别码和"放飞"信 号。监控服务器请求与待命无人机开始进行"无人机数据交换"并循环进行。起飞节点收到 "放飞"信号,并核对飞行计划识别码,依次执行"起飞前指令"规定的动作。待命无人机对 监控服务器发出的"无人机数据交换"进行循环响应。起飞节点完成"起飞前指令"后,向监 控服务器发出飞行计划识别码和"准备好"信号。监控服务器收到"准备好"信号,并核对飞 行计划识别码,向待命无人机发出飞行计划识别码和"起飞"信号。待命无人机收到"起飞" 信号,并核对飞行计划识别码,随即起飞并爬升。监控服务器通过"无人机数据交换"获知执 勤无人机爬升至路径起点。监控服务器向起飞节点发送飞行计划识别码和"完成起飞"信 号。起飞节点收到"完成起飞"信号,并核对飞行计划识别码,执行"起飞后指令"。待命无人 机爬升至首个路径节点。起飞节点完成"起飞后指令"后,向乘降站发送飞行计划识别码和 "放飞完毕"信号。监控服务器收到"起飞后指令",并核对飞行计划识别码,确认完成此次无 人机放飞;执勤无人机爬升至首个路径节点后,开始执行无人机飞行计划。
[0099]执行无人机飞行计划
[0100]起飞节点完成放飞后,执勤无人机按预定的无人机飞行计划自主飞行。
[0101]监控服务器通过无人机数据交换随时获知无人机飞行的基本数据,根据每架执勤 无人机的路径层级、飞行速度、飞行路径和距离路径交点的距离,实时预计和判断路径交点 是否满足机动空域的定义,如若满足,则立即划分机动空域,如若不满足,则取消划分。
[0102] 进入机动空域:如若2架执勤无人机先后以相同路径层级进入同一个机动空域,监 控服务器通过机动控制指令,临时调整先进入机动空域的执勤无人机提高或降低飞行高 度,使其飞行在机动高度上,剩余1架的飞行高度不修改。如若3架执勤无人机先后进入同一 个机动空域,监控服务器通过机动控制指令,令先进入机动空域的2架执勤无人机分别爬升 和下降进入机动高度I和机动高度II,剩余1架的飞行高度不修改。
[0103] 到达机动空域出口 :当执勤无人机到达机动空域出口处时,监控服务器将处于机 动高度的执勤无人机的飞行高度修改为预定飞行高度,处于预定飞行高度的执勤无人机的 飞行高度不修改。
[0104] 到达降落空域:当监控服务器通过无人机数据交换获知执勤无人机依照飞行路径 进入降落空域时,依次做如图7流程操作:监控服务器核对该执勤无人机的飞行计划识别 码,向目的节点发送飞行计划识别码和"降落"信号;目的节点收到"降落"信号,并核对飞行 计划识别码,依次执行降落前指令规定的动作;目的节点完成降落前指令数据规定的动作 后,将飞行计划识别码和"准备好"信号发送至监控服务器,并等待无人机降落;监控服务器 从目的节点收到"准备好"信号,并核对飞行计划识别码,向执勤无人机发送飞行计划识别 码和"降落"信号;执勤无人机收到"降落"信号,并核对飞行计划识别码,开始自主向目的节 点的平台上下降并降落;目的节点上的传感器获知执勤无人机成功降落的信号;自动依次 执行"降落后指令"规定的动作;执行完毕后向监控服务器发送飞行计划识别码和"降落完 成"信号;监控服务器收到"降落完成"信号,并核对飞行计划识别码,停止"无人机数据交 换";监控服务器确认完成降落。
[0105] 实施例2
[0106] -个地区布设了 A、B、C、D四个乘降站和一个监控服务器0,监控服务器0上编排了 飞行计划:从乘降站C起飞2架无人机以8级路径层级飞往乘降站A,分别执行名称为TCA-1和 TCA-2的飞行计划;从乘降站B起飞2架无人机以4级路径层级飞往乘降站D,分别执行名称为 TBD-1和TBD-2的飞行计划,如图2所示:
[0107]飞行计划编排并拆分后,分别发送至起飞节点、目的节点和选定的无人机执行。
[0108] 飞行计划的执行
[0109] 飞行计划TCA-1:
[0110]执勤无人机命名为S_l,起飞节点C的乘降系统执行如表1所示起飞前指令。执勤 无人机H.1从起飞节点爬升到达路径起点PCA-1.0后开始执行飞行计划,起飞节点C的乘降 系统执行如表1所示起飞后指令。
[0111]表1乘降系统动作
[0112] 起飞节点C
[0113]
[0114] 执勤无人机这-1途经1个路径节点PCA-1.1后进入降落空域LA,目的节点A的乘降 系统执行如表2所示降落前指令。执勤无人机沒-1到达PCA-1.2完成飞行计划后,在目的 节点A降落,目的节点A的乘降系统执行如表2所示降落后指令。
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