一种针对障碍物的预警方法及系统与流程

本发明涉及飞机安全飞行技术领域，特别是涉及一种针对障碍物的预警方法及系统。

背景技术：

现有技术中，飞机除了用于军事和载客，还广泛应用在农药喷洒、短途运输、医疗救护、救灾救生、紧急营救、吊装设备、地质勘探、护林灭火、空中摄影等技术领域。然而，当飞机应用在上述某些领域中时，比如农药喷洒、吊装设备、地质勘探、护林灭火、空中摄影，飞机的飞行高度都较低，而这样的飞行高度在飞行过程中容易遇到各种障碍物，当飞机遇到障碍物时，飞机容易受到躲避不及时的影响而造成严重的飞行事故，从而威胁到飞行员的生命安全，影响低空作业。

技术实现要素：

本发明为了减小飞行事故，保证飞机的飞行安全，提供一种针对障碍物的预警方法及系统。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种针对障碍物的预警方法，包括：

获取飞机飞行路线上的障碍物信息；所述障碍物信息包括障碍物的类型、障碍物的轮廓、障碍物的高度和障碍物的位置信息；

根据所述障碍物信息确定障碍物的空间危险区域；

获取飞机的飞行状态；所述飞机的飞行状态包括飞机的速度、飞机的高度和飞机的位置信息；

根据所述飞机的飞行状态和所述障碍物的空间危险区域计算飞机进入所述障碍物的空间危险区域所需要的时间，得到濒危时间；

当所述濒危时间小于设定阈值时，发出报警信号。

可选的，在所述获取飞机飞行路线上的障碍物信息之前，还包括：

在地图中确定障碍物信息，得到现有障碍物信息；

在飞机飞行过程中检测障碍物信息，得到新增障碍物信息；

存储所述现有障碍物信息和新增障碍物信息。

可选的，所述根据所述障碍物信息确定障碍物的空间危险区域，具体包括：

根据所述障碍物的轮廓确定所述障碍物的空间外边缘；

根据所述障碍物的空间外边缘确定障碍物的最外边缘上的点；

根据所述障碍物的最外边缘上的点重新构建所述障碍物的轮廓，得到重构轮廓；

根据所述障碍物的类型确定障碍物的危险距离；

确定与所述重构轮廓的空间位置的距离小于所述危险距离的区域为空间危险区域。

可选的，所述根据所述飞机的飞行状态和所述障碍物的空间危险区域计算飞机进入所述障碍物的空间危险区域所需要的时间，得到濒危时间，具体包括：

根据所述飞机的高度和所述飞机的位置信息确定飞机沿飞行路线飞行时到达所述障碍物的空间危险区域的飞行距离，得到濒危距离；

根据所述飞机的速度和所述濒危距离确定飞机进入所述障碍物的空间危险区域所需要的时间，得到濒危时间。

可选的，在所述当所述濒危时间小于设定阈值时，发出报警信号之后，还包括：

重新规划所述飞机的飞行路线，得到新的飞行路线；

控制飞机沿所述新的飞行路线飞行，避开所述危险区域。

本发明还公开了一种针对障碍物的预警系统，包括：

障碍物信息获取模块，用于获取飞机飞行路线上的障碍物信息；所述障碍物信息包括障碍物的类型、障碍物的轮廓、障碍物的高度和障碍物的位置信息；

危险区域确定模块，用于根据所述障碍物信息确定障碍物的空间危险区域；

飞行状态获取模块，用于获取飞机的飞行状态；所述飞机的飞行状态包括飞机的速度、飞机的高度和飞机的位置信息；

濒危时间计算模块，用于根据所述飞机的飞行状态和所述障碍物的空间危险区域计算飞机进入所述障碍物的空间危险区域所需要的时间，得到濒危时间；

报警模块，用于当所述濒危时间小于设定阈值时，发出报警信号。

可选的，所述系统还包括：

地图检索模块，用于在地图中确定障碍物信息，得到现有障碍物信息；

飞行检测模块，用于在飞机飞行过程中检测障碍物信息，得到新增障碍物信息；

存储模块，用于存储所述现有障碍物信息和新增障碍物信息。

可选的，所述危险区域确定模块包括：

外边缘确定单元，用于根据所述障碍物的轮廓确定所述障碍物的空间外边缘；

边缘点确定单元，用于根据所述障碍物的空间外边缘确定障碍物的最外边缘上的点；

轮廓重构单元，用于根据所述障碍物的最外边缘上的点重新构建所述障碍物的轮廓，得到重构轮廓；

危险距离确定单元，用于根据所述障碍物的类型确定障碍物的危险距离；

危险区域确定单元，用于确定与所述重构轮廓的空间位置的距离小于所述危险距离的区域为空间危险区域。

可选的，所述濒危时间计算模块包括：

濒危距离计算单元，用于根据所述飞机的高度和所述飞机的位置信息确定飞机沿飞行路线飞行时到达所述障碍物的空间危险区域的飞行距离，得到濒危距离；

濒危时间计算单元，用于根据所述飞机的速度和所述濒危距离确定飞机进入所述障碍物的空间危险区域所需要的时间，得到濒危时间。

可选的，所述系统还包括：

路线规划模块，用于重新规划所述飞机的飞行路线，得到新的飞行路线；

飞行控制模块，用于控制飞机沿所述新的飞行路线飞行，避开所述危险区域。

本发明提供的方法及系统，在飞机接近障碍物时发出报警信号，提醒飞行员或控制中心及时做出反应，避免了障碍物对飞机低空飞行的安全影响，保证了飞机的安全飞行。具体的，本发明还公开了以下技术效果：通过地图和实地检测获取障碍物的信息，使障碍物的信息更加全面和准确，从而避免了因获取障碍物信息不足导致飞机靠近未知障碍物而造成事故；根据障碍物的类型确定危险距离，使飞机飞行在障碍物的危险区域之外，不仅无法撞到障碍物，更不会受到特殊障碍物产生的不可见的干扰，比如电力线产生的电磁场等；实时计算飞机进入到障碍物危险区域所需要的时间并设定阈值，使得飞行员或控制中心有充足的反应时间避开障碍物，最大程度上保证飞行安全；即便飞行员或控制中心没有及时做出反应，本申请的技术方案还可以实现自动躲避障碍物，根据障碍物的危险区域和飞行路线重新规划飞行路线，使飞机免受障碍物的干扰得到了双重保证。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明一种针对障碍物的预警方法实施例的方法流程图。

图2为本发明一种针对障碍物的预警方法实施例的采集障碍物信息的方法流程图。

图3为本发明一种针对障碍物的预警系统实施例的系统结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种针对障碍物的预警方法及系统。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明一种针对障碍物的预警方法实施例的方法流程图。

参见图1，一种针对障碍物的预警方法，包括：

步骤101：获取飞机飞行路线上的障碍物信息；所述障碍物信息包括障碍物的类型、障碍物的轮廓、障碍物的高度和障碍物的位置信息；

步骤102：根据所述障碍物信息确定障碍物的空间危险区域；

步骤103：获取飞机的飞行状态；所述飞机的飞行状态包括飞机的速度、飞机的高度和飞机的位置信息；

步骤104：根据所述飞机的飞行状态和所述障碍物的空间危险区域计算飞机进入所述障碍物的空间危险区域所需要的时间，得到濒危时间；

步骤105：当所述濒危时间小于设定阈值时，发出报警信号。

图2为本发明一种针对障碍物的预警方法实施例的采集障碍物信息的方法流程图。

参见图2，在所述获取飞机飞行路线上的障碍物信息之前，还包括：

步骤201：在地图中确定障碍物信息，得到现有障碍物信息；

步骤202：在飞机飞行过程中检测障碍物信息，得到新增障碍物信息；

步骤203：存储所述现有障碍物信息和新增障碍物信息。

在本申请的一个实施例中，采用谷歌地球软件搜索障碍物信息。当在飞行过程中遇到无法在谷歌地球中检索到的障碍物时，可以通过谷歌地球手动创建障碍物信息。

通过地图和实地检测获取障碍物的信息，使障碍物的信息更加全面和准确，从而避免了因获取障碍物信息不足导致飞机靠近未知障碍物而造成事故。

可选的，所述根据所述障碍物信息确定障碍物的空间危险区域，具体包括：

根据所述障碍物的轮廓确定所述障碍物的空间外边缘；

根据所述障碍物的空间外边缘确定障碍物的最外边缘上的点；

根据所述障碍物的最外边缘上的点重新构建所述障碍物的轮廓，得到重构轮廓；

根据所述障碍物的类型确定障碍物的危险距离；

确定与所述重构轮廓的空间位置的距离小于所述危险距离的区域为空间危险区域。

在本申请中，根据障碍物的类型确定障碍物的危险距离的部分实施例如下：

当障碍物的类型为电力线时，危险距离根据电力线的等级设定在10米～35米的范围内；

当障碍物的类型为信号塔时，危险距离设定为30米；

当障碍物的类型为楼房时，危险距离设定为5米；

当障碍物的类型为山时，危险距离设定为10米；

当障碍物类型为工厂建筑物时，危险距离设定为5米。

根据障碍物的类型确定危险距离，使飞机飞行在障碍物的危险区域之外，不仅无法撞到障碍物，更不会受到特殊障碍物产生的不可见的干扰，比如电力线产生的电磁场等。

可选的，所述根据所述飞机的飞行状态和所述障碍物的空间危险区域计算飞机进入所述障碍物的空间危险区域所需要的时间，得到濒危时间，具体包括：

根据所述飞机的高度和所述飞机的位置信息确定飞机沿飞行路线飞行时到达所述障碍物的空间危险区域的飞行距离，得到濒危距离；

根据所述飞机的速度和所述濒危距离确定飞机进入所述障碍物的空间危险区域所需要的时间，得到濒危时间。

实时计算飞机进入到障碍物危险区域所需要的时间并设定阈值，使得飞行员或控制中心有充足的反应时间避开障碍物，最大程度上保证飞行安全。

可选的，在所述当所述濒危时间小于设定阈值时，发出报警信号之后，还包括：

重新规划所述飞机的飞行路线，得到新的飞行路线；

控制飞机沿所述新的飞行路线飞行，避开所述危险区域。

本申请的技术方案实现了当飞行员或控制中心没有及时做出反应时，自动躲避障碍物，根据障碍物的危险区域和飞行路线重新规划飞行路线，使飞机免受障碍物的干扰得到了双重保证。

图3为本发明一种针对障碍物的预警系统实施例的系统结构图。

参见图3，该针对障碍物的预警系统，包括：

障碍物信息获取模块301，用于获取飞机飞行路线上的障碍物信息；所述障碍物信息包括障碍物的类型、障碍物的轮廓、障碍物的高度和障碍物的位置信息；

危险区域确定模块302，用于根据所述障碍物信息确定障碍物的空间危险区域；

飞行状态获取模303块，用于获取飞机的飞行状态；所述飞机的飞行状态包括飞机的速度、飞机的高度和飞机的位置信息；

濒危时间计算模块304，用于根据所述飞机的飞行状态和所述障碍物的空间危险区域计算飞机进入所述障碍物的空间危险区域所需要的时间，得到濒危时间；

报警模块305，用于当所述濒危时间小于设定阈值时，发出报警信号。

可选的，所述系统还包括：

地图检索模块306，用于在地图中确定障碍物信息，得到现有障碍物信息；

飞行检测模块307，用于在飞机飞行过程中检测障碍物信息，得到新增障碍物信息；

存储模块308，用于存储所述现有障碍物信息和新增障碍物信息。

通过地图和实地检测获取障碍物的信息，使障碍物的信息更加全面和准确，从而避免了因获取障碍物信息不足导致飞机靠近未知障碍物而造成事故。

可选的，所述危险区域确定模块302包括：

外边缘确定单元3021，用于根据所述障碍物的轮廓确定所述障碍物的空间外边缘；

边缘点确定单元3022，用于根据所述障碍物的空间外边缘确定障碍物的最外边缘上的点；

轮廓重构单元3023，用于根据所述障碍物的最外边缘上的点重新构建所述障碍物的轮廓，得到重构轮廓；

危险距离确定单元3024，用于根据所述障碍物的类型确定障碍物的危险距离；

危险区域确定单元3025，用于确定与所述重构轮廓的空间位置的距离小于所述危险距离的区域为空间危险区域。

根据障碍物的类型确定危险距离，使飞机飞行在障碍物的危险区域之外，不仅无法撞到障碍物，更不会受到特殊障碍物产生的不可见的干扰，比如电力线产生的电磁场等。

可选的，所述濒危时间计算模块304包括：

濒危距离计算单元3041，用于根据所述飞机的高度和所述飞机的位置信息确定飞机沿飞行路线飞行时到达所述障碍物的空间危险区域的飞行距离，得到濒危距离；

濒危时间计算单元3042，用于根据所述飞机的速度和所述濒危距离确定飞机进入所述障碍物的空间危险区域所需要的时间，得到濒危时间。

实时计算飞机进入到障碍物危险区域所需要的时间并设定阈值，使得飞行员或控制中心有充足的反应时间避开障碍物，最大程度上保证飞行安全。

可选的，所述系统还包括：

路线规划模块309，用于重新规划所述飞机的飞行路线，得到新的飞行路线；

飞行控制模块310，用于控制飞机沿所述新的飞行路线飞行，避开所述危险区域。

本申请的技术方案实现了当飞行员或控制中心没有及时做出反应时，自动躲避障碍物，根据障碍物的危险区域和飞行路线重新规划飞行路线，使飞机免受障碍物的干扰得到了双重保证。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。