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    一種基于地面人群密度的無人機航線規劃方法技術

    技術編號:44494392 閱讀:5 留言:0更新日期:2025-03-04 18:00
    本發明專利技術提供了一種基于地面人群密度的無人機航線規劃方法,該方法包括:根據目標無人機的每一初始飛行航線上的若干目標柵格對應的歷史平均人群密度,確定出每一目標柵格對應的目標關鍵飛行航線;根據每一目標柵格對應的目標關鍵飛行航線的數量,確定每一目標柵格對應的密度代價值;根據每一初始飛行航線上的每一目標柵格對應的密度代價值,從若干初始飛行航線中確定出目標飛行航線。通過對目標無人機的初始飛行航線上的區域內的人群密度進行分析,使確定出的目標飛行航線的安全性得到了提高,降低了無人機在飛行過程中因為發生通信故障等情況導致無人機的墜落對地面人群造成撞擊的風險,保證了無人機的飛行安全與地面上高密集區域內的人群安全。

    【技術實現步驟摘要】

    所屬的技術人員能夠理解,本專利技術的各個方面可以實現為系統、方法或程序產品。因此,本專利技術的各個方面可以具體實現為以下形式,即:完全的硬件實施方式、完全的軟件實施方式(包括固件、微代碼等),或硬件和軟件方面結合的實施方式,這里可以統稱為“電路”、“模塊”或“系統”。根據本專利技術的這種實施方式的電子設備。電子設備僅僅是一個示例,不應對本專利技術實施例的功能和使用范圍帶來任何限制。電子設備以通用計算設備的形式表現。電子設備的組件可以包括但不限于:上述至少一個處理器、上述至少一個儲存器、連接不同系統組件(包括儲存器和處理器)的總線。其中,所述儲存器存儲有程序代碼,所述程序代碼可以被所述處理器執行,使得所述處理器執行本說明書上述“示例性方法”部分中描述的根據本專利技術各種示例性實施方式的步驟。儲存器可以包括易失性儲存器形式的可讀介質,例如隨機存取儲存器(ram)和/或高速緩存儲存器,還可以進一步包括只讀儲存器(rom)。儲存器還可以包括具有一組(至少一個)程序模塊的程序/實用工具,這樣的程序模塊包括但不限于:操作系統、一個或者多個應用程序、其它程序模塊以及程序數據,這些示例中的每一個或某種組合中可能包括網絡環境的實現。總線可以為表示幾類總線結構中的一種或多種,包括儲存器總線或者儲存器控制器、外圍總線、圖形加速端口、處理器或者使用多種總線結構中的任意總線結構的局域總線。電子設備也可以與一個或多個外部設備(例如鍵盤、指向設備、藍牙設備等)通信,還可與一個或者多個使得用戶能與該電子設備交互的設備通信,和/或與使得該電子設備能與一個或多個其它計算設備進行通信的任何設備(例如路由器、調制解調器等等)通信。這種通信可以通過輸入/輸出(i/o)接口進行。并且,電子設備還可以通過網絡適配器與一個或者多個網絡(例如局域網(lan),廣域網(wan)和/或公共網絡,例如因特網)通信。通過以上的實施方式的描述,本領域的技術人員易于理解,這里描述的示例實施方式可以通過軟件實現,也可以通過軟件結合必要的硬件的方式來實現。因此,根據本公開實施方式的技術方案可以以軟件產品的形式體現出來,該軟件產品可以存儲在一個非易失性存儲介質(可以是cd-rom,u盤,移動硬盤等)中或網絡上,包括若干指令以使得一臺計算設備(可以是個人計算機、服務器、終端裝置、或者網絡設備等)執行根據本公開實施方式的方法。在本公開的示例性實施例中,還提供了一種計算機可讀存儲介質,其上存儲有能夠實現本說明書上述方法的程序產品。在一些可能的實施方式中,本專利技術的各個方面還可以實現為一種程序產品的形式,其包括程序代碼,當所述程序產品在終端設備上運行時,所述程序代碼用于使所述終端設備執行本說明書上述“示例性方法”部分中描述的根據本專利技術各種示例性實施方式的步驟。所述程序產品可以采用一個或多個可讀介質的任意組合。可讀介質可以是可讀信號介質或者可讀存儲介質。可讀存儲介質例如可以為但不限于電、磁、光、電磁、紅外線、或半導體的系統、裝置或器件,或者任意以上的組合。可讀存儲介質的更具體的例子(非窮舉的列表)包括:具有一個或多個導線的電連接、便攜式盤、硬盤、隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、可擦式可編程只讀存儲器(eprom或閃存)、光纖、便攜式緊湊盤只讀存儲器(cd-rom)、光存儲器件、磁存儲器件、或者上述的任意合適的組合。計算機可讀信號介質可以包括在基帶中或者作為載波一部分傳播的數據信號,其中承載了可讀程序代碼。這種傳播的數據信號可以采用多種形式,包括但不限于電磁信號、光信號或上述的任意合適的組合。可讀信號介質還可以是可讀存儲介質以外的任何可讀介質,該可讀介質可以發送、傳播或者傳輸用于由指令執行系統、裝置或者器件使用或者與其結合使用的程序。可讀介質上包含的程序代碼可以用任何適當的介質傳輸,包括但不限于無線、有線、光纜、rf等等,或者上述的任意合適的組合。可以以一種或多種程序設計語言的任意組合來編寫用于執行本專利技術操作的程序代碼,所述程序設計語言包括面向對象的程序設計語言—諸如java、c++等,還包括常規的過程式程序設計語言—諸如“c”語言或類似的程序設計語言。程序代碼可以完全地在用戶計算設備上執行、部分地在用戶設備上執行、作為一個獨立的軟件包執行、部分在用戶計算設備上部分在遠程計算設備上執行、或者完全在遠程計算設備或服務器上執行。在涉及遠程計算設備的情形中,遠程計算設備可以通過任意種類的網絡,包括局域網(lan)或廣域網(wan),連接到用戶計算設備,或者,可以連接到外部計算設備(例如利用因特網服務提供商來通過因特網連接)。此外,上述附圖僅是根據本專利技術示例性實施例的方法所包括的處理的示意性說明,而不是限制目的。易于理解,上述附圖所示的處理并不表明或限制這些處理的時間順序。另外,也易于理解,這些處理可以是例如在多個模塊中同步或異步執行的。應當注意,盡管在上文詳細描述中提及了用于動作執行的設備的若干模塊或者單元,但是這種劃分并非強制性的。實際上,根據本公開的實施方式,上文描述的兩個或更多模塊或者單元的特征和功能可以在一個模塊或者單元中具體化。反之,上文描述的一個模塊或者單元的特征和功能可以進一步劃分為由多個模塊或者單元來具體化。以上所述,僅為本專利技術的具體實施方式,但本專利技術的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本的技術人員在本專利技術揭露的技術范圍內,可輕易想到的變化或替換,都應涵蓋在本專利技術的保護范圍之內。因此,本專利技術的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。


    技術介紹

    1、隨著無人機行業的蓬勃發展,無人機飛行量不斷增加,據中國民航局統計,2023年全國民用無人機累計飛行2311萬小時,同比增幅11.8%。這其中,絕大部分無人機在低空運行,低空飛行密度日益增大,隨之而來的低空安全問題不斷凸顯。因此,需要對無人機飛行航線進行更加科學合理地規劃,以提升低空運行安全水平。

    2、傳統的飛行航線規劃方法,如a*算法,其以啟發式搜索算法為基礎,適用于快速搜索最短飛行航線,但由于無人機所處的飛行環境大多為低空空域,因此,在進行無人機飛行航線規劃時,也要充分考慮無人機與人群密集區域的地面人群的相對位置之間的關聯關系,遠離地面上人群高密度區域,以降低無人機在發生斷電或通信故障等情況時導致無人機的墜落對地面人群造成撞擊的風險,而傳統的飛行航線規劃方法并未重點對人群高密度區域的安全風險進行分析,難以充分保障無人機的飛行安全。


    技術實現思路

    1、針對上述技術問題,本專利技術采用的技術方案為:

    2、根據本申請的一個方面,提供一種基于地面人群密度的無人機航線規劃方法,應用于飛行航線規劃系統,飛行航線規劃系統中包括目標空間對應的目標柵格地圖,目標柵格地圖中包括若干目標柵格,目標柵格地圖對應有柵格坐標系,每一目標柵格在柵格坐標系均對應有柵格坐標,每一目標柵格均對應有柵格安全等級,目標柵格對應的柵格安全等級根據該目標柵格與障礙物之間的安全間隔確定;

    3、所述基于地面人群密度的無人機航線規劃方法包括如下步驟:

    4、步驟s100、響應于接收到目標無人機的飛行航線規劃請求,根據飛行航線規劃請求中包括的起始柵格的起始本文檔來自技高網...

    【技術保護點】

    1.一種基于地面人群密度的無人機航線規劃方法,其特征在于,應用于飛行航線規劃系統;

    2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述飛行航線規劃系統中包括目標空間對應的目標柵格地圖,所述目標柵格地圖中包括若干目標柵格,所述目標柵格地圖對應有柵格坐標系,每一所述目標柵格在所述柵格坐標系均對應有柵格坐標,每一所述目標柵格均對應有柵格安全等級,所述目標柵格對應的柵格安全等級根據該所述目標柵格與障礙物之間的安全間隔確定;

    3.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,所述步驟S200包括:

    4.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,所述步驟S300包括:

    5.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,所述步驟S400包括:

    6.根據權利要求5所述的方法,其特征在于,所述步驟S410包括:

    7.根據權利要求6所述的方法,其特征在于,所述步驟S412包括:

    8.根據權利要求7所述的方法,其特征在于,所述步驟S420包括:

    9.根據權利要求8所述的方法,其特征在于,所述步驟S430包括:

    10.根據權利要求9所述的方法,其特征在于,所述目標柵格對應的柵格安全等級通過以下步驟確定:

    ...

    【技術特征摘要】

    1.一種基于地面人群密度的無人機航線規劃方法,其特征在于,應用于飛行航線規劃系統;

    2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述飛行航線規劃系統中包括目標空間對應的目標柵格地圖,所述目標柵格地圖中包括若干目標柵格,所述目標柵格地圖對應有柵格坐標系,每一所述目標柵格在所述柵格坐標系均對應有柵格坐標,每一所述目標柵格均對應有柵格安全等級,所述目標柵格對應的柵格安全等級根據該所述目標柵格與障礙物之間的安全間隔確定;

    3.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,所述步驟s200包括:

    4.根據權利要求3所述...

    【專利技術屬性】
    技術研發人員:張建平田小強劉歡吳姍姍
    申請(專利權)人:中國民用航空總局第二研究所
    類型:發明
    國別省市:

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