一种无人机飞行防撞方法及装置与流程

技术特征：

1.一种无人机飞行防撞方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将目标位置坐标输入到无人机上的控制系统内，无人机确认目标的位置坐标，并将目标的位置传递至地面基站，地面基站根据无人机目标位置坐标以及无人机自身位置坐标确定无人机飞行方向和飞行距离，规划出合理的飞行路径；

S2、地面基站获取其他无人机的飞行路径，并标记出路径有交集的位置点，提醒地面基站注意，无人机上的控制系统在飞行状态下实时向地面基站发送该无人机的唯一ID和当前坐标，从而方便根据输入的指令显示出所需的无人机的坐标以及飞行路径；

S3、根据所获取的无人机飞行速度、飞行方向以及交集点距无人机的距离计算出有可能发生碰撞的位置点，并提醒地面基站注意，从而方便地面基站进行处理，调整无人机飞行速度、飞行路径和飞行高度，直至碰撞风险消除，提醒地面基站停止调整；

S4、通过在无人机控制系统内安装的ADS-B模块能实时接收无人机飞行区域内有人飞机的飞行信息，并将获取到的有人飞机的信息传递至地面基站，地面基站根据无人机传递来的有人飞机的飞行信息，判断无人机是否会与有人飞机发生碰撞，当结果为否，无人机继续飞行，当结果为是，则调整无人机飞行速度、飞行路径和飞行高度，直至碰撞风险消除，提醒地面基站停止调整；

S5、无人机处于飞行状态时，无人机上的摄影模块能实时采集各方向图像，并将采集到的图像传递至地面基站，无人机的摄影模块内设有物理测距模块，地面基站提取图像的特征信息，通过几何关系投影，结合摄像模组标定方法，根据摄像模组内部参数和外部参数计算出摄像模组到障碍物的最短距离，再根据无人机和摄像模组的固定关系，计算无人机到障碍物的最短距离；

S6、根据无人机上的摄像模组传递回来的实时信息，分析障碍物信息，并根据地面基站计算的数据判定障碍物是否为移动型障碍物，当判定结果为是时，根据摄像模组传递回来的信息，地面基站计算出该障碍物的移动速度和移动方向，当判定结果为否时，地面基站计算出该障碍物所处位置；

S7、根据S6计算出来的障碍物的移动速度和移动方向判定是否会与无人机发生碰撞，当判定结果为否时，无人机正常飞行，并实时观测该障碍物的移动情况，当判定结果为是时，调整无人机飞行速度、飞行高度和飞行方向，直至碰撞风险消除，提醒地面基站停止调整并实时观测该障碍物的移动情况；

S8、根据S6计算出来的障碍物所处位置，判定其是否位于无人机的飞行路径上，当判定结果为是时，调节飞行高度和飞行方向，直至碰撞风险消除，提醒地面基站停止调整并实时观测该障碍物的情况，当判定结果为否时，无人机保持正常的飞行状态并实时观测该障碍物的情况。

2.根据权利要求1所述的一种无人机飞行防撞方法，其特征在于，所述无人机自身位置坐标与无人机目标位置坐标通过GPS坐标点表示，所述无人机自身GPS坐标点与目标位置GPS坐标点进行连线，且该连线为飞行路径。

3.根据权利要求1所述的一种无人机飞行防撞方法，其特征在于，所述摄影模块采用RGBD相机，所述RGBD相机所拍摄图像中每个像素点均包括R、G、B像素信息和对应的深度信息。

4.根据权利要求1所述的一种无人机飞行防撞方法，其特征在于，所述物理测距模块采用激光测距仪。

5.根据权利要求1所述的一种无人机飞行防撞方法，其特征在于，所述有人飞机的飞行信息包括飞行的经纬度、高度、速度和飞行方向。

6.根据权利要求1所述的一种无人机飞行防撞方法，其特征在于，所述障碍物信息包括障碍物尺寸信息、移动方向、移动速度和所处高度。

7.一种无人机飞行防撞装置，包括机体（4），其特征在于：所述机体（4）的两侧均固定有两个连接柱（3），所述连接柱（3）的上端均安装有旋翼（2），所述连接柱（3）的下端设有凹槽（9），所述凹槽（9）内的相对侧壁上均设有滑槽（10），所述滑槽（10）内安装有滑块（15），两个滑块（15）之间共同固定有承载板（19），所述承载板（19）上设有缓冲装置，所述承载板（19）上设有调节装置，所述机体（4）的下端两侧均转动连接有转动板（27），所述转动板（27）的一侧设有豁口（28），所述豁口（28）内的相对侧壁上均设有连接槽（21），两个连接槽（21）内均安装有连接板（26），两个连接板（26）之间共同固定有移动杆（23），且移动杆（23）位于豁口（28）内，所述移动杆（23）的一侧转动连接有两个滑杆（24），两个滑杆（24）的一端均贯穿设有套筒（22），所述滑杆（24）的一端套设有第三弹簧（25），且第三弹簧（25）位于套筒（22）内，所述第三弹簧（25）的一端固定在套筒（22）内的一端侧壁上，且第三弹簧（25）的另一端固定在滑杆（24）的一端，两个套筒（22）的一端均转动连接在机体（4）的下端，且转动板（27）位于两个套筒（22）之间，所述移动杆（23）的一端转动连接有防撞护板（1），所述移动杆（23）的一侧固定有第二弹簧（20），且第二弹簧（20）的一侧固定在防撞护板（1）的一侧。

8.根据权利要求7所述的一种无人机飞行防撞装置，其特征在于，所述缓冲装置包括固定在承载板（19）下端一侧的L型杆（6），其中一个滑槽（10）内的相对侧壁上共同固定有竖杆（13），其中一个滑块（15）滑动套接在竖杆（13）上，所述竖杆（13）上套设有第一弹簧（14），所述第一弹簧（14）的上端固定在该滑槽（10）内的顶部，且第一弹簧（14）的下端固定在该滑块（15）的上端，所述L型杆（6）的下端一侧固定有挡板（5），且挡板（5）位于连接柱（3）的一侧。

9.根据权利要求7所述的一种无人机飞行防撞装置，其特征在于，所述调节装置包括转动套接在承载板（19）上的连接杆（7），所述连接杆（7）的上端固定有齿轮（12），且齿轮（12）位于承载板（19）的上端，所述承载板（19）上设有移动槽（18），所述移动槽（18）内的一端侧壁上固定有电动伸缩杆（16），所述电动伸缩杆（16）的一端固定有移动块（17），且移动块（17）位于移动槽（18）内，所述移动块（17）的上端固定有直齿条（11），且直齿条（11）和齿轮（12）相啮合，所述连接杆（7）的下端固定有摄影器（8），且摄影器（8）位于L型杆（6）的下端。

10.根据权利要求8所述的一种无人机飞行防撞装置，其特征在于，所述挡板（5）采用亚克力板制成。

技术总结
本发明公开了一种无人机飞行防撞方法，包括以下步骤：S1、将目标位置坐标输入到无人机上的控制系统内，无人机确认目标的位置坐标，并将目标的位置传递至地面基站，地面基站根据无人机目标位置坐标以及无人机自身位置坐标确定无人机飞行方向和飞行距离，规划出合理的飞行路径；本发明还提出了一种无人机飞行防撞装置。本发明能通过多种方式快速准确的了解并确定无人机飞行路线上存在的障碍物，并准确判断出是否存在发生碰撞的可能，从而便于快速进行规避，保证飞行的安全性，而且在发生碰撞时，能有效进行缓冲，从而保证无人机的正常运行。

技术研发人员：弋博康;弋尚乐;
受保护的技术使用者：弋博康;
技术研发日：2021.08.03
技术公布日：2021.10.01