【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及無人機，具體涉及一種無人機近山告警方法與系統。
技術介紹
1、無人機作為一種常規飛行裝備，在飛行試驗，培訓飛行及飛行任務過程中，無人機安全起飛，執行任務，平穩降落，每一個階段都至關重要。在執行任務過程中，飛機前方高山阻擋，這一因素對飛行安全影響特別重要。
2、現在大型無人機基本具備兩種控制模式，手動控制模式和程序控制模式。手動控制模式，是人為在地面控制站發送指令，操作無人機執行爬升，下滑，左右盤旋動作；程序控制模式，是事先編輯好飛行航線，無人機沿著航線飛行，在某個航程點上，自動執行相應的爬升，下滑，左右盤旋指令。
3、手動控制模式一般用于無人機起飛、執行臨時任務、處置突發狀況；手動控制模式下，無人機操作手一般關注無人機的各個飛行姿態參數，很少關注無人機的地圖地形等信息。
4、目前，過大的地形接近率、飛行前方大山阻擋，都是通過飛行員通過觀察帶有等高線的地圖來判斷；在飛行員觀察等高線地圖時，分散了飛行員的注意力，增加飛行員負擔，容易造成無人機飛行安全事故。
5、因此，需要提供一種無人機近山告警方法與系統以解決上述問題。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種無人機近山告警方法與系統，以解決現有技術都是通過飛行員通過觀察帶有等高線的地圖來判斷；在飛行員觀察等高線地圖時，分散了飛行員的注意力，增加飛行員負擔，容易造成無人機飛行安全事故的問題。
2、本專利技術的一種無人機近山告警方法采用如下技術方案，包括：
4、基于每個坐標點的位置信息以及海拔高度構建地圖數據庫；
5、獲取無人機的實時經緯高坐標，并在地圖數據庫中按照預設的報警距離檢索無人機在當前航向的前方區域對應的目標坐標點；
6、根據目標坐標點的海拔高度、無人機的實時經緯高坐標、無人機距航向角前方的目標坐標點的距離以及無人機的航向角和俯仰角，判斷無人機是否能通過目標坐標點，并在無人機不能通過目標點時進行告警。
7、優選地，將標準像素地圖處理為數字地圖。
8、優選地，區域為圓形區域或者正方形區域，且正方形區域的內接圓的半徑或者圓形區域的半徑均為200m到500m。
9、優選地，按照預設的檢索間隔時間在地圖數據庫中按照預設的報警距離檢索無人機在當前航向的前方區域對應的目標坐標點。
10、優選地，判斷無人機是否能通過目標坐標點的步驟為：
11、根據無人機實時經緯高坐標、無人機距航向角前方的目標坐標點的距離以及無人機的方位角和俯仰角，獲取無人機按當前航向角行駛至目標坐標點時的預測高度和預測經緯度；
12、若預測高度大于目標點的海拔高度時，則無人機能通過目標坐標點，若預測高度小于或者等于目標點的海拔高度時，則無人機不能通過目標坐標點。
13、優選地，無人機按當前航向角行駛至目標坐標點時的預測高度和預測經緯度的步驟為：
14、其中，無人機實時經緯高坐標包括：無人機的實時經度、實時維度以及實時高度；
15、將無人機的實時經緯高坐標轉換為直角坐標系的直角坐標；
16、根據無人機的直角坐標，俯仰角，航向角和無人機距航向角前方的目標坐標點的距離，計算無人機按當前航向角行駛至目標坐標點時的目標直角坐標；
17、將無人機按當前航向角行駛至目標坐標點時的目標直角坐標轉換為無人機按當前航向角行駛至目標坐標點時的預測經緯高坐標，預測經緯高坐標包括：預測高度和預測經緯度。
18、優選地，無人機的實時經緯高坐標轉換為直角坐標系的直角坐標的表達式為：
19、x=(n+h)cosbcosl
20、y=(n+h)cosbsinl
21、z=[n(1-e2+h)]sinb
22、
23、式中，l為實時經度；b為實時緯度；h為實時高度；（x,y,z）為直角坐標；n為曲率半徑；為第一偏心率；為參考橢圓球的長半軸長度；為參考橢圓球的短半軸長度。
24、優選地，無人機按當前航向角行駛至目標坐標點時的目標直角坐標的表達式為：
25、x=x+sinψ*d
26、y=y+conψ*d
27、z=z+tinθ*d
28、式中，（x,y,z）為目標直角坐標；（x,y,z）為直角坐標；d為無人機距航向角前方的目標坐標點的距離；ψ為無人機的航向角；θ為無人機的俯仰角。
29、優選地，無人機按當前航向角行駛至目標坐標點時的預測經緯高坐標的表達式為：
30、l=arctin()
31、b=
32、h=-r
33、，r=，u=arctan（），n=
34、式中，l為預測經度；b為預測緯度；h為預測高度；（x,y,z）為目標直角坐標；為實時緯度；e為第二偏心率；為無人機在直角坐標系的直角橫坐標；為無人機在直角坐標系的直角橫坐標；為參考橢圓球的長半軸長度，為參考橢圓球的短半軸長度；r為區域的半徑。
35、本專利技術的一種無人機近山告警系統采用如下技術方案，包括：
36、地圖處理模塊，用于對數字地圖進行區域分割，每個區域的中心點為該區塊的坐標點；
37、地圖數據庫構建模塊，用于基于每個坐標點的位置信息以及海拔高度構建地圖數據庫；
38、數據檢索模塊，用于獲取無人機的實時經緯高坐標，并在地圖數據庫中按照預設的報警距離檢索無人機在當前航向的前方區域對應的目標坐標點；
39、以及判斷告警模塊，用于根據目標坐標點的海拔高度、無人機的實時經緯高坐標、無人機距航向角前方的目標坐標點的距離以及無人機的航向角和俯仰角，判斷無人機是否能通過目標坐標點，并在無人機不能通過目標點時進行告警。
40、本專利技術的有益效果是：
41、1、通過對無人機航向前方的目標進行高度識別，并獲取無人機按照當前高度以及航向角、俯仰角飛行至目標坐標點的預測高度，根據預測高度和高度自動判斷無人機能否越過前方目標，在無人機不能通過時發出告警，以便飛行員及時處置；減少人為判斷出現的失誤造成的飛行安全事故的發生。
42、2、通過利用將標準像素圖或者紙質地圖進行數字化處理的數字地圖，可對后續的機型可以向下兼容，減輕無人機操作人員的負擔，對無人機進行實時監控，在無人機飛行前方有障礙物時能及時發出報警，兼容性強，不需要給無人機安裝其他部件，可以應用現有無人機的飛行數據，避免無人機在山區飛行時出現撞山的危險。
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1.一種無人機近山告警方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種無人機近山告警方法，其特征在于，將標準像素地圖處理為數字地圖。
3.根據權利要求1所述的一種無人機近山告警方法，其特征在于，區域為圓形區域或者正方形區域，且正方形區域的內接圓的半徑或者圓形區域的半徑均為200m到500m。
4.根據權利要求1所述的一種無人機近山告警方法，其特征在于，按照預設的檢索間隔時間在地圖數據庫中按照預設的報警距離檢索無人機在當前航向的前方區域對應的目標坐標點。
5.根據權利要求1所述的一種無人機近山告警方法，其特征在于，判斷無人機是否能通過目標坐標點的步驟為：
6.根據權利要求5所述的一種無人機近山告警方法，其特征在于，無人機按當前航向角行駛至目標坐標點時的預測高度和預測經緯度的步驟為：
7.?根據權利要求6所述的一種無人機近山告警方法，其特征在于，無人機的實時經緯高坐標轉換為直角坐標系的直角坐標的表達式為：
8.?根據權利要求6所述的一種無人機近山告警方法，其特征在于，無人機按當前航向角行駛至目標
9.?根據權利要求1所述的一種無人機近山告警方法，其特征在于，無人機按當前航向角行駛至目標坐標點時的預測經緯高坐標的表達式為：
10.一種無人機近山告警系統，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種無人機近山告警方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種無人機近山告警方法，其特征在于，將標準像素地圖處理為數字地圖。
3.根據權利要求1所述的一種無人機近山告警方法，其特征在于，區域為圓形區域或者正方形區域，且正方形區域的內接圓的半徑或者圓形區域的半徑均為200m到500m。
4.根據權利要求1所述的一種無人機近山告警方法，其特征在于，按照預設的檢索間隔時間在地圖數據庫中按照預設的報警距離檢索無人機在當前航向的前方區域對應的目標坐標點。
5.根據權利要求1所述的一種無人機近山告警方法，其特征在于，判斷無人機是否能通過目標坐標點的步驟為：
【專利技術屬性】
技術研發人員：董文濤，王雅超，李海超，劉雙奇，
申請(專利權)人：西安愛生技術集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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