复杂环境下无人机临时着陆区域评估与任务可信续行方法

本发明涉及无人机自主着陆，尤其涉及一种复杂环境下无人机临时着陆区域评估与任务可信续行方法。

背景技术：

1、无人机在地下设施巡检、灾害现场搜索、工业园区检查、仓储盘点和环境监测等场景中，通常需要在缺少完整先验地图或者局部环境不断变化的条件下执行自主任务。任务过程中，无人机依靠机载深度相机、激光雷达或其他环境感知装置更新局部地图，并根据当前环境生成飞行轨迹。

2、受剩余飞行时间、定位质量、通信状态和环境风险影响，无人机可能无法持续完成原任务。现有处理方式通常是返回起飞点、飞往预设停机位置或者直接执行应急降落；返回起飞点可能增加飞行距离，预设停机位置可能被占用，直接应急降落又难以保存任务进度和支持后续任务恢复。现有自主着陆方法多以当前视野内的平坦区域作为着陆目标，通常只评价面积、坡度或障碍物等单项条件，缺少对接近方向、失败撤离方向、区域时效性以及驻留后环境变化的统一管理；现有断点续飞方法又多保存最后航点，重新起飞后直接沿旧任务继续，可能造成任务状态与变化后的实际环境不一致。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决上述问题，提出一种复杂环境下无人机临时着陆区域评估与任务可信续行方法。

2、一种复杂环境下无人机临时着陆区域评估与任务可信续行方法，包括以下几个步骤：

3、步骤一，获取无人机的飞行状态、剩余安全飞行时间、定位可信度、通信可信度、局部环境地图和任务进度信息；

4、步骤二，从局部环境地图中形成候选临时着陆区域，并为每一候选区域建立几何可用信息、区域状态信息、接近方向、撤离方向和地图版本；

5、步骤三，根据剩余安全飞行时间、定位可信度、通信可信度和环境风险判断任务中断必要度，对候选区域进行硬筛选，并确定主区域和备用区域；

6、步骤四，规划至主区域的返航轨迹，在主区域附近重新观测后执行低速下降；区域状态或着陆状态异常时返回观察位置或者切换备用区域；

7、步骤五，根据起落架接触状态、垂直速度、姿态变化和测高变化确认稳定着陆，并保存包含已完成任务片段、未完成任务片段、已采集数据和地图版本的任务快照；

8、步骤六，驻留结束并重新起飞后，核验当前环境与任务快照的一致性，根据任务续行可信度保留、重新规划或重新执行相应任务片段。

9、本发明的有益效果在于：

10、（1）本发明将可落脚面积、上方净空、接近方向、撤离方向、区域时效性和地图版本共同写入候选临时着陆区域记录，先执行几何与可达性硬筛选，再确定主区域和备用区域，使无人机在任务中断后能够选择具有明确进入和退出条件的着陆区域；

11、（2）本发明在着陆前设置观察复核，在接触阶段采用多支脚接触状态与飞行状态联合确认，在驻留后通过环境一致性、任务数据完整性和剩余任务可达性判断任务状态，能够减少临时着陆误判和环境变化后直接沿旧任务续行的风险。

1.一种复杂环境下无人机临时着陆区域评估与任务可信续行方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种复杂环境下无人机临时着陆区域评估与任务可信续行方法，其特征在于，步骤二包括：

3.根据权利要求2所述的一种复杂环境下无人机临时着陆区域评估与任务可信续行方法，其特征在于，步骤二还包括：候选临时着陆区域记录还包括区域中心位置、区域边界、生成时间、最后观测时间、地图版本、接近方向、撤离方向和历史使用状态；当区域超过有效时间、地图版本变化或动态占用状态改变时，将对应记录标记为待复核状态。

4.根据权利要求2所述的一种复杂环境下无人机临时着陆区域评估与任务可信续行方法，其特征在于，步骤三包括：

5.根据权利要求1所述的一种复杂环境下无人机临时着陆区域评估与任务可信续行方法，其特征在于，步骤四包括：

6.根据权利要求1所述的一种复杂环境下无人机临时着陆区域评估与任务可信续行方法，其特征在于，步骤五包括，以预设频率计算着陆稳定度和任务续行可信度，并保存任务快照；

7.根据权利要求6所述的一种复杂环境下无人机临时着陆区域评估与任务可信续行方法，其特征在于，步骤六包括：驻留结束并重新起飞后，根据公式（5）计算的任务续行可信度进行如下判断：

8.根据权利要求1所述的一种复杂环境下无人机临时着陆区域评估与任务可信续行方法，其特征在于，所述的步骤一中，局部环境地图由深度相机、双目相机、激光雷达或其组合获取。

9.根据权利要求1所述的一种复杂环境下无人机临时着陆区域评估与任务可信续行方法，其特征在于，所述的步骤二和步骤三中，候选临时着陆区域状态包括有效、待复核、占用和失效；主区域在观察复核、终端下降或接触确认阶段失效时，切换至备用区域。

10.根据权利要求1所述的一种复杂环境下无人机临时着陆区域评估与任务可信续行方法，其特征在于，无人机起落架的至少两个支脚设置接触状态获取装置。