申请/专利权人：丰翼科技(深圳)有限公司

申请日：2017-12-25

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN107943091B

主分类号：G05D1/46

分类号：G05D1/46;G05D109/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2021.08.03#专利申请权的转移;2018.05.15#实质审查的生效;2018.04.20#公开

摘要：本发明公开了一种无人机避让方法及控制端、通信端、执行端和无人机避让系统，其中方法包括：接收通信端发射的民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息；根据民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息是否存在重叠判断民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息是否干涉；如果两者的飞行信息干涉，则向通信端发出无人机避让指令，如果飞行信息不干涉，则向通信端发出无人机继续飞行指令。本发明还公开了实现该避让方法的控制端、通信端、执行端和无人机避让系统。本发明通过将民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息进行匹配，判断无人机的飞行是否与民航飞机发生干涉，从而控制无人机进行避让，保证了无人机的飞行安全。

主权项：1.一种无人机避让方法，其特征是，所述方法应用于控制端；包括以下步骤：接收通信端发射的民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息；所述民航飞机的飞行信息是所述通信端通过ADS-B模块接收到的；所述无人机的飞行信息是所述通信端通过无线数传模块接收到的；所述无人机的飞行信息还用于由所述通信端通过所述ADS-B模块广播至所述民航飞机；所述通信端为就地取电的无人值守通信端；所述通信端能够实现无线电数据与移动通信数据的转换；根据民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息，判断民航飞机的飞行路径和无人机的飞行路径是否干涉；如果两者的飞行信息干涉，则向通信端发出无人机避让指令，以使所述通信端将所述无人机避让指令通过所述无线数传模块转发至所述无人机；所述无人机避让指令包括飞行避让指令和降落避让指令，所述飞行避让指令是当民航飞机与无人机的距离较远或者存在一定高度差时确定的，所述降落避让指令是当民航飞机与无人机的距离较近或者通过降低无人机的飞行高度已经不能避让时确定的。

全文数据：一种无人机避让方法、控制端、通信端、执行端和系统技术领域[0001]本发明涉及民用无人机技术领域，尤其涉及一种无人机避让方法，还涉及实现该避让方法的控制端、通信端、执行端和无人机避让系统。背景技术[0002]无人机在民航机场附近区域或者民航飞机飞行密集的区域飞行时，需要避开民航飞机的飞行航线，从而保证无人机的飞行安全。物流行业的无人机体积较大，对民航飞机飞行的影响也更严重，也需要安装ADS-B的发射机来对外广播无人机的飞行信息。而ADS-B设备现在价格偏高，为每架飞机加装ADS-B接收机和发射机设备会大大增加运输成本。[0003]另外，在偏远地区飞行时移动通信网络覆盖的不完全，在航线比较偏远时不能完全依靠已有的移动网络来进行通信。发明内容[0004]为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种无人机避让方法，本发明还提供了实现该避让方法的控制端、通信端、执行端和无人机避让系统，从而保证无人机的飞行安全。[0005]为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种无人机避让方法，包括以下步骤：[0006]接收通信端发射的民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息；[0007]根据民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息，判断民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息是否干涉；[0008]如果两者的飞行信息干涉，则向通信端发出无人机避让指令，如果飞行信息不干涉，则向通信端发出无人机继续飞行指令。[0009]所述民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息均包括经度、玮度、高度和时间中的至少一种。[0010]另一方面，本发明提供了一种无人机避让控制端，包括：[0011]信息接收单元:配置用于接收通信端发射的民航飞机飞行信息和无人机飞行信息；[0012]信息判断单元:配置用于判断民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息是否干涉；[0013]指令发射单元:配置用于向通信端发出指令。[0014]还包括:信息存储单元:配置用于存储接收的飞行信息。[0015]另一方面，本发明提供了一种无人机避让方法，包括以下步骤：[0016]接收民航飞机广播的民航飞机的飞行信息；[0017]接收无人机发出的飞行信息；[0018]将接收的民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息发送给控制端；[0019]接收控制端反馈的飞行指令；[0020]将飞行指令发送给无人机。[0021]所述飞行信息包括经度、炜度、高度和时间中的至少一种。[0022]所述无人机的飞行信息通过ADS-B模块广播。[0023]所述飞行指令包括避让指令和继续飞行指令。[0024]另一方面，本发明提供了一种无人机避让通信端，包括：[0025]ADS-B模块:配置用于接收民航飞机广播的民航飞机的飞行信息，同时，将无人机的飞行信息向外广播；[0026]无线数传模块:配置用于接收无人机发出的无人机的飞行信息，以及将飞行指令发送给无人机；[0027]移动通信模块:配置用于将接收的飞行信息发送给控制端，接收控制端反馈的飞fx指令；[0028]控制模块:分别与ADS-B模块、无线数传模块和移动通信模块连接，配置用于无线电数据与移动流量数据的互相转换，实现ADS-B模块、无线数传模块和移动通信模块之间信息的互通。[0029]所述控制模块能够实现无线电数据与流量数据的转换。[0030]所述控制模块、无线电数传模块、移动通信模块和ADS-B模块均与电源模块连接。[0031]所述电源模块包括电池、充电器和发电装置，所述发电装置与充电器连接，所述充电器与电池连接。[0032]另一方面，本发明提供了一种无人机避让方法，包括以下步骤：[0033]发送无人机的飞行信息至通信端；[0034]接收通信端转发的飞行指令；[0035]根据飞行指令类型判断是否改变飞行状态；[0036]如果飞行指令为避让指令，则改变飞行状态进行不让，如果飞行指令为继续飞行指令，则不改变飞行状态，沿既定飞行路径继续飞行。[0037]所述飞行状态包括飞行避让和降落避让。[0038]另一方面，本发明提供了一种无人机避让执行端，包括：[0039]信息发射单元:配置用于发射无人机的飞行信息；[0040]指令接收单元:配置用于接收通信端发出的飞行指令；[0041]指令判断单元:配置用于判断飞行指令的类型，并依据飞行指令类型执行相应的飞行状态。[0042]另一方面，本发明提供了一种无人机避让控制系统，包括控制端，与该控制端通联的通信端，所述通信端设有与民航飞机双向通信的ADS-B模块，所述通信端设置有控制模块能够实现无线电数据与移动流量数据的转换。[0043]所述控制端设有与其连接的数据库。[0044]所述ADS-B模块包括ADS-B接收机和ADS-B发射机，其中：[0045]所述ADS-B接收机用于接收民航飞机广播的飞行信息；[0046]所述ADS-B发射机用于向外发送物流无人机的飞行信息。[0047]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：[0048]1、本发明示例的避让方法，通过将民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息进行匹配，判断尤人机的飞行是否与民航飞机发生干涉，从而控制无人机进行避让，保证了无人机的飞行安全。[0049]2、本发明示例的控制端，通过对飞行信息经度、玮度和高度的匹配，准确计算两坐标之间的距离，判断是否在安全距离。[0050]3、本发明示例的无人避让通信端，设置了ADS_B模块，避免了在每个无人机上均安装ADS-B模块的麻烦，减少了ADS-B模块的安装数量，降低了飞行控制成本。[0051]4、本发明示例的无人避让通信端，使用太阳能或者风能发电，就地取电，实现通信端的无人值守，长期工作。[0052]5、本发明示例的避让控制系统，设有与其连接的数据库，用于存储接收的飞行信息，实现数据共享。附图说明[0053]图1为本发明避让方法示意图；[0054]图2为本发明通信端地面站结构示意图。具体实施方式[0055]为了更好的了解本发明的技术方案，下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。[0056]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。[0057]实施本发明的方法时，将ADS-B模块安装在无人值守通信端上，避免了在每个无人机上均安装ADS-B模块的麻烦，减少了ADS-B模块的安装数量，降低了飞行控制成本，使无人值守通信端接收民航飞机发送广播的飞行信息，然后通信端将民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息上传至控制端，控制端对民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息进行处理，判断无人机的飞行路线是否会对民航飞机的飞行路线造成干涉，若干涉，则向通信端发出避让指令，通信端再将避让指令发送给无人机;若不干涉，则向通信端发出继续飞行指令，然后通信端再将指令发送给无人机，同时通信端将无人机的飞行信息向民航飞机发送广播），无人机接收到指令后进行避让或者继续飞行，民航飞机接收到无人机的飞行信息后，提醒飞行员注意。保证民航飞机和无人机的飞行安全。[0058]实施例1:[0059]如图1所示，本实施例从控制端的角度，提出了一种无人机避让方法，包括以下步骤：[0060]S11:接收通信端发射的民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息；[0061]S12:根据民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息，判断民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息是否干涉；[0062]S13:如果两者的飞行信息干涉，则向通信端发出无人机避让指令，如果飞行信息不干涉，则向通信端发出无人机继续飞行指令。[0063]在步骤S12中，通过对民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息进行匹配，判断民航飞机的飞行路径和无人机的飞行路径是否发生干涉，其中，所述飞行信息包括ICAO地址码;经度;炜度;高度;时间；机头航向；水平速度和垂直速度，具体的，可依据实际情况选取一种或者几种的组合使用，本实施例中采用经度、炜度、高度和时间四个单位判断，形成民航飞机和无人机的四维坐标，在步骤S12中，通过对民航飞机的四维坐标和无人机的四维坐标进行匹配，判断民航飞机的四维坐标和无人机四维坐标之间的距离，即民航飞机与无人机之间的距离，当民航飞机与无人机之间的距离小于设定安全距离时，则判定民航飞机与无人机的飞行路线干涉，发出避让指令；当民航飞机与无人机之间的距离大于等于设定安全距离时，则判定民航飞机与无人机的飞行路线不干涉，则发出继续飞行指令。[0064]控制端接收到通信端上传的数据后，进行处理，该数据包括民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息，并且飞行信息均包括经度、炜度、高度和时间等，控制端接收到通信端上传的数据后，对民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息进行匹配，即：对比在同一时刻无人机所在的位置和民航飞机所在的位置之间的距离，（即：在同一时刻民航飞机的坐标经度，纬度，高度与无人机的坐标经度，纬度，高度之间的距离若该距离大于设定的安全距离，则判断民航飞机与无人机的飞行路线不干涉，若该距离小于设定的安全距离，则判断民航飞机与无人机的飞行路线干涉，然后向通信端发送相应的指令。[0065]本实施例还提供了一种无人机避让控制端，包括：[0066]信息接收单元：配置用于接收通信端发射的民航飞机飞行信息和无人机飞行信息；[0067]信息判断单元：配置用于判断民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息是否千涉；[0068]指令发射单元:配置用于向通信端发出指令。[0069]还包括:信息存储单元:配置用于存储接收的飞行信息。[0070]信息接收单元用于接收通信端上传的数据，信息判断单元作为控制端的主要部件，用于对接收数据进行处理，得出相应的处理结果，该数据主要指飞行信息，飞行信息包括民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息，同时为了能够实现数据共享，控制端还包括信息存储单元。[0071]实施例2:[0072]本实施例从无人值守通信端的角度，提出了一种无人机避让方法，包括以下步骤：[0073]S21:接收民航飞机广播的民航飞机的飞行信息；[0074]S22:接收无人机发出的飞行信息；[0075]S23:将接收的民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息发送给控制端；[0076]S24:接收控制端反馈的飞行指令；[0077]S25:将飞行指令发送给无人机。[0078]其中，所述飞行信息包括ICA0地址码;经度;炜度;高度;时间；机头航向；水平速度和垂直速度，具体的，可依据实际情况选取一种或者几种的组合使用。[0079]所述无人机的飞行信息通过ADS-B模块广播，无人机的飞行信息通过ADS-B模块向外广播，便于其他位于无人机航线附近的飞行器接收，保证无人机的飞行安全。[0080]所述飞行指令包括避让指令和继续飞行指令。[0081]接收民航飞机的飞行信息，同时接收无人机的飞行信息，然后将民航飞机的无人信息和无人机的民航信息发送给控制端，接收控制端反馈的指令，将指令发送给无人机，同时将无人机的飞行信息发送广播给民航飞机。[0082]本实施例还提出了一种无人机避让通信端，包括：[0083]ADS-B模块:配置用于接收民航飞机广播的民航飞机的飞行信息，同时，将无人机的飞行信息发送给民航飞机；[0084]无线数传模块:配置用于接收无人机发出的无人机的飞行信息，将飞行指令发送给无人机；[0085]移动通信模块:配置用于将接收的飞行信息发送给控制端，接收控制端反馈的飞行指令；[0086]控制模块:分别与ADS-B模块、无线数传模块和移动通信模块连接，配置用于无线电数据与移动流量数据的互相转换，实现ADS-B模块、无线数传模块和移动通信模块之间信息的互通。[0087]在无人值守通信端上设置ADS-B模块，避免了在每个无人机上均安装ADS-B模块的麻烦，减少了ADS-B模块的安装数量，降低了飞行控制成本。[0088]所述控制模块能够实现无线电数据与移动通信数据的转换。将无线电数据与移动通信数据实现转换，能够满足偏远地区的使用要求。[0089]所述控制模块、无线电数传模块、移动通信模块和ADS-B模块均与电源模块连接。[0090]所述电源模块包括电池、充电器和发电装置，所述发电装置与充电器连接，所述充电器与电池连接。发电装置可采用太阳能电池板或者风力发电机，充分利用太阳能或者风能这一新能源。使用太阳能或者风能进行供电，能够充分利用偏远地区的太阳能或者风能，实现通信端的无人值守，长期工作。[0091]实施例3:[0092]本实施例提供了一种无人机避让方法，包括以下步骤：[0093]发送无人机的飞行信息至通信端；[0094]接收通信端转发的飞行指令；[0095]根据飞行指令类型判断是否改变飞行状态；[0096]如果飞行指令为避让指令，则改变飞行状态进行不让，如果飞行指令为继续飞行指令，则不改变飞行状态，沿既定飞行路径继续飞行。[0097]所述避让指令包括飞行避让指令和降落避让指令，当接收到避让指令后，判断进一步判断避让指令的类型，若民航飞机与无人机的距离较远或者航线的高度存在一定高度差，属于轻微干涉，则判定为飞行避让指令，可通过暂时改变无人机航线，使无人机暂时偏离原航线或者降低无人机的飞行高度进行避让;若民航飞机与无人机距离较近或者通过降低无人机的飞行高度已经不能避让的，则属于严重干涉，则判定为降落避让指令，无人机搜寻距离最近的预设的备用降落点，进行降落避让。[0098]另一方面，本发明提供了一种无人机避让执行端，包括：[0099]信息发射单元:配置用于发射无人机的飞行信息；[0100]指令接收单元:配置用于接收通信端发出的飞行指令；[0101]指令判断单元:配置用于判断飞行指令的类型，并依据飞行指令类型执行相应的飞行状态。[0102]实施例4:[0103]本实施例提供了一种无人机避让控制系统，包括控制端，与该控制端通联的通信端，所述通信端设有与民航飞机双向通信的ADS-B模块，所述通信端设置有控制模块能够实现无线电数据与移动流量数据的转换。控制端和通信端之间通过移动数据通信，然后在通信端实现移动数据与无线电数据的转换，然后通过无线数传模块使用无线电数据与无人机进行通信，同时在通信端设置ADS-B模块，用于接收民航飞机的飞行信息，同时向民航飞机发射广播无人机的飞行信息，实现对无人机飞行的监控，保证无人机的飞行安全。[0104]所述控制端设有与其连接的数据库，用于存储接收的飞行信息，实现数据共享。[0105]所述ADS-B模块包括ADS-B接收机和ADS-B发射机，所述ADS-B接收机能够接收民航飞机广播的飞行信息，所述ADS-B发射机能够向外广播物流无人机的飞行信息。[0106]以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的但不限于具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案，或者将上述特征用其后续开发的升级产品进行替代而形成的技术方案。

权利要求：1.一种无人机避让方法，其特征是，包括以下步骤：接收通信端发射的民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息；根据民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息，判断民航飞机的飞行路径和无人机的飞行路径是否干涉；如果两者的飞行信息干涉，则向通信端发出无人机避让指令。2.根据权利要求1所述的无人机避让方法，其特征是，所述民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息均包括经度、纬度、高度和时间中的至少一种。3.—种无人机避让控制端，其特征是，包括：信息接收单元:配置用于接收通信端发射的民航飞机飞行信息和无人机飞行信息；信息判断单元:配置用于判断民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息是否干涉；指令发射单元:配置用于向通信端发出指令。4.根据权利要求3所述的无人机避让控制端，其特征是，还包括:信息存储单元:配置用于存储接收的飞行信息。5.—种无人机避让方法，其特征是，包括以下步骤：接收民航飞机广播的民航飞机的飞行信息；接收无人机发出的飞行信息；将接收的民航飞机的飞行信息和无人机的飞行信息发送给控制端；接收控制端反馈的飞行指令；将飞行指令发送给无人机。6.根据权利要求5所述的无人机避让方法，其特征是，所述飞行信息包括经度、纬度、高度和时间中的至少一种。7.根据权利要求5所述的无人机避让方法，其特征是，所述无人机的飞行信息通过ADS-B模块广播。8.根据权利要求5所述的无人机避让方法，其特征是，所述飞行指令包括避让指令和继续飞行指令。9.一种无人机避让通信端，其特征是，包括：ADS-B模块:配置用于接收民航飞机广播的民航飞机的飞行信息，同时，将无人机的飞行信息广播；无线数传模块:配置用于接收无人机发出的无人机的飞行信息，以及将飞行指令发送给无人机；移动通信模块:配置用于将接收的飞行信息发送给控制端，接收控制端反馈的飞行指令；控制模块:分别与ADS-B模块、无线数传模块和移动通信模块连接，配置用于无线电数据与移动流量数据的互相转换，实现ADS-B模块、无线数传模块和移动通信模块之间信息的互通。10.根据权利要求9所述的无人机避让通信端，其特征是，所述控制模块能够实现无线电数据与流量数据的转换。11.根据权利要求9所述的无人机避让通信端，其特征是，所述控制模块、无线电数传模块、移动通信模块和ADS-B模块均与电源模块连接。12.根据权利要求11所述的无人机避让通信端，其特征是，所述电源模块包括电池、充电器和发电装置，所述发电装置与充电器连接，所述充电器与电池连接。13.—种无人机避让方法，其特征是，包括以下步骤：发送无人机的飞行信息至通信端；接收通信端转发的飞行指令；根据飞行指令类型判断是否改变飞行状态；如果飞行指令为避让指令，则改变飞行状态进行避让。14.根据权利要求13所述的无人机避让方法，其特征是，所述飞行状态包括飞行避让和降落避让。15.—种无人机避让执行端，其特征是，包括：信息发射单元:配置用于发射无人机的飞行信息；指令接收单元:配置用于接收通信端发出的飞行指令；指令判断单元:配置用于判断飞行指令的类型，并依据飞行指令类型执行相应的飞行状态。16.—种无人机避让控制系统，其特征是:包括控制端，与该控制端通联的通信端，所述通信端设有与民航飞机双向通信的ADS-B模块，所述通信端设置有控制模块能够实现无线电数据与移动流量数据的转换。17.根据权利要求ie所述的无人机避让控制系统，其特征是，所述控制端设有与其连接的数据库。is•根据权利要求16所述的无人机避让控制系统，其特征是，所述ADS-B模块包括ADS-B接收机和ADS-B发射机，其中：所述ADS-B接收机用于接收民航飞机广播的飞行信息；所述ADS-B发射机用于向外发送物流无人机的飞行信息。

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