无人机编队的航迹控制方法及终端与流程

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机编队的航迹控制方法及终端。

背景技术：

随着现代科技信息技术的不断发展，无人机的应用越来越广泛。近几年来，无人机已被广泛应用于航拍摄影、电力巡检、环境监测、森林防火、灾情巡查、防恐救生、军事侦察和战场评估等领域。随着人们对无人机的熟知和喜爱，无人机逐渐进入了普通人们的生活中。人们可以控制无人机编队执行相应的飞行任务，即控制无人机按照预设飞行计划进行飞行，在飞行到预定的航点位置时，进行灯光表演或组成特定空中图案等。

目前，在进行无人机编队飞行控制时，通常根据预先确定的统一飞行速度控制所有无人机飞行。然而，在无人机编队飞行过程中，每个无人机飞行的情况不同，如无人机的起始飞行状况不同、飞行路线不同以及硬件飞行条件不同等，若采用统一飞行速度控制无人机编队飞行，会造成整个无人机编队飞行的同步性不强，甚至有些无人机无法准确地飞行到目标航点完成编队飞行任务，从而导致无人机编队飞行控制的精确度较低和同步性较差，严重的还会造成撞机等现象。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种无人机编队的航迹控制方法及终端，可以提高无人机飞行的同步性，降低碰撞概率。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种无人机编队的航迹控制方法，包括：

获取无人机编队中每一台无人机的初始位置信息、初始速度、目标位置信息、最大速度、最大加速度和飞行时间；

根据所述初始位置信息和目标位置信息计算得到对应的无人机的飞行路线；

根据所述初始速度、最大速度和飞行时间确定每一台的无人机的飞行加速度；

根据所述飞行加速度和最大加速度控制每一台的无人机沿所述飞行路线飞行。

本发明采用的另一技术方案为：

一种无人机编队的航迹控制终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

获取无人机编队中每一台无人机的初始位置信息、初始速度、目标位置信息、最大速度、最大加速度和飞行时间；

根据所述初始位置信息和目标位置信息计算得到对应的无人机的飞行路线；

根据所述初始速度、最大速度和飞行时间确定每一台的无人机的飞行加速度；

根据所述飞行加速度和最大加速度控制每一台的无人机沿所述飞行路线飞行。

本发明的有益效果在于：根据初始位置信息和目标位置信息确定飞行路线时，可以综合考虑每一台无人机的飞行轨迹，避免相撞；每一台无人机由于飞行路线不同，其在飞行过程中的加速度也不相同，最终根据计算得到的飞行加速度和允许的最大加速度来控制无人机的飞行，可以使得每一台无人机的飞行路线更加顺滑，不会出现速度忽大忽小的情况，并且使得多台无人机的同步性较好，可以有效降低碰撞概率，提高飞行过程的安全性。

附图说明

图1为本发明实施例一的无人机编队的航迹控制方法的流程图；

图2为本发明实施例二的无人机编队的航迹控制终端的示意图。

标号说明：

100、航迹控制终端；101、存储器；102、处理器。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：每一台无人机由于飞行路线不同，其在飞行过程中的加速度也不相同，最终根据计算得到的飞行加速度和允许的最大加速度来控制无人机的飞行，可以提高无人机飞行的同步性，降低碰撞概率。

请参照图1，一种无人机编队的航迹控制方法，包括：

获取无人机编队中每一台无人机的初始位置信息、初始速度、目标位置信息、最大速度、最大加速度和飞行时间；

根据所述初始位置信息和目标位置信息计算得到对应的无人机的飞行路线；

根据所述初始速度、最大速度和飞行时间确定每一台的无人机的飞行加速度；

根据所述飞行加速度和最大加速度控制每一台的无人机沿所述飞行路线飞行。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：根据初始位置信息和目标位置信息确定飞行路线时，可以综合考虑每一台无人机的飞行轨迹，避免相撞；每一台无人机由于飞行路线不同，其在飞行过程中的加速度也不相同，最终根据计算得到的飞行加速度和允许的最大加速度来控制无人机的飞行，可以使得每一台无人机的飞行路线更加顺滑，不会出现速度忽大忽小的情况，并且使得多台无人机的同步性较好，可以有效降低碰撞概率，提高飞行过程的安全性。

进一步的，获取无人机编队中每一台无人机的最大加速度具体为：

获取每一台的无人机的最大允许倾斜角度；

根据所述最大允许倾斜角度计算得到最大加速度。

由上述描述可知，每台无人机的结构性能不同时，其最大加速度可能不同。

进一步的，所述根据所述飞行加速度和最大加速度控制每一台的无人机沿所述飞行路线飞行具体为：

当所述飞行加速度小于或等于所述最大加速度时，根据所述飞行加速度控制每一台的无人机沿所述飞行路线飞行；

当所述飞行加速度大于所述最大加速度时，根据所述最大加速度控制每一台的无人机沿所述飞行路线飞行。

进一步的，还包括：

获取无人机编队中每一台无人机的初始姿态信息和目标姿态信息；

根据所述目标姿态信息和初始姿态信息调整无人机在所述飞行路线中的飞行姿态。

由上述描述可知，可以根据无人机的姿态变化在飞行过程中逐渐进行调整，姿态信息包括倾斜角等。

请参照图2，本发明涉及的另一技术方案为：

一种无人机编队的航迹控制终端100，包括存储器101、处理器102以及存储在所述存储器101上并可在所述处理器102上运行的计算机程序，所述处理器102执行所述计算机程序时实现以下步骤：

获取无人机编队中每一台无人机的初始位置信息、初始速度、目标位置信息、最大速度、最大加速度和飞行时间；

根据所述初始位置信息和目标位置信息计算得到对应的无人机的飞行路线；

根据所述初始速度、最大速度和飞行时间确定每一台的无人机的飞行加速度；

根据所述飞行加速度和最大加速度控制每一台的无人机沿所述飞行路线飞行。

进一步的，获取无人机编队中每一台无人机的最大加速度具体为：

获取每一台的无人机的最大允许倾斜角度；

根据所述最大允许倾斜角度计算得到最大加速度。

进一步的，所述根据所述飞行加速度和最大加速度控制每一台的无人机沿所述飞行路线飞行具体为：

当所述飞行加速度小于或等于所述最大加速度时，根据所述飞行加速度控制每一台的无人机沿所述飞行路线飞行；

当所述飞行加速度大于所述最大加速度时，根据所述最大加速度控制每一台的无人机沿所述飞行路线飞行。

进一步的，所述处理器102执行所述计算机程序时还实现以下步骤：

获取无人机编队中每一台无人机的初始姿态信息和目标姿态信息；

根据所述目标姿态信息和初始姿态信息调整无人机在所述飞行路线中的飞行姿态。

请参照图1，本发明的实施例一为：一种无人机编队的航迹控制方法，包括如下步骤：

s1、获取无人机编队中每一台无人机的初始位置信息、初始速度、目标位置信息、最大速度、最大加速度和飞行时间。本实施例中，获取无人机编队中每一台无人机的最大加速度具体为：获取每一台的无人机的最大允许倾斜角度；根据所述最大允许倾斜角度计算得到最大加速度。每一台无人机本身的性能结构不同时，最大加速度可能不同。

s2、根据所述初始位置信息和目标位置信息计算得到对应的无人机的飞行路线。飞行路线可以是一条直线，也可以是弧形等。

s3、根据所述初始速度、最大速度和飞行时间确定每一台的无人机的飞行加速度。当无人机的飞行速度达到最大速度后，以最大速度保持匀速飞行。

s4、根据所述飞行加速度和最大加速度控制每一台的无人机沿所述飞行路线飞行。本实施例中，步骤s4具体为：

s41、当所述飞行加速度小于或等于所述最大加速度时，根据所述飞行加速度控制每一台的无人机沿所述飞行路线飞行；

s42、当所述飞行加速度大于所述最大加速度时，根据所述最大加速度控制每一台的无人机沿所述飞行路线飞行。

本实施例中，还包括：获取无人机编队中每一台无人机的初始姿态信息和目标姿态信息；根据所述目标姿态信息和初始姿态信息调整无人机在所述飞行路线中的飞行姿态。姿态信息包括倾斜角度等，可以在飞行过程中逐渐进行调整。

请参照图2，本发明的实施例二为：

一种无人机编队的航迹控制终端100，与实施例一的方法相对应，包括存储器101、处理器102以及存储在所述存储器101上并可在所述处理器102上运行的计算机程序，所述处理器102执行所述计算机程序时实现以下步骤：

获取无人机编队中每一台无人机的初始位置信息、初始速度、目标位置信息、最大速度、最大加速度和飞行时间；

根据所述初始位置信息和目标位置信息计算得到对应的无人机的飞行路线；

根据所述初始速度、最大速度和飞行时间确定每一台的无人机的飞行加速度；

根据所述飞行加速度和最大加速度控制每一台的无人机沿所述飞行路线飞行。

进一步的，获取无人机编队中每一台无人机的最大加速度具体为：

获取每一台的无人机的最大允许倾斜角度；

根据所述最大允许倾斜角度计算得到最大加速度。

进一步的，所述根据所述飞行加速度和最大加速度控制每一台的无人机沿所述飞行路线飞行具体为：

当所述飞行加速度小于或等于所述最大加速度时，根据所述飞行加速度控制每一台的无人机沿所述飞行路线飞行；

当所述飞行加速度大于所述最大加速度时，根据所述最大加速度控制每一台的无人机沿所述飞行路线飞行。

进一步的，所述处理器102执行所述计算机程序时还实现以下步骤：

获取无人机编队中每一台无人机的初始姿态信息和目标姿态信息；

根据所述目标姿态信息和初始姿态信息调整无人机在所述飞行路线中的飞行姿态。

综上所述，本发明提供的一种无人机编队的航迹控制方法及终端，可以使得每一台无人机的飞行路线更加顺滑，不会出现速度忽大忽小的情况，并且使得多台无人机的同步性较好，可以有效降低碰撞概率，提高飞行过程的安全性。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。