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基于地理模型的无人机集群信息显示方法及系统 

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申请/专利权人:广州亿航智能技术有限公司

摘要:本发明涉及无人机控制技术领域,具体提供了基于地理模型的无人机集群信息显示方法及系统,该方法包括具体为,无人机集群内的各无人机实时采集自身的综合信息,并发送至中控系统,综合信息包括空间位置信息,中控系统根据各无人机的空间位置信息确定各无人机的飞行空域,并获取各飞行空域的地理数据,再根据地理数据构建虚拟的地理模型,最后实时显示构建的地理模型,并根据各无人机的空间位置信息在地理模型的画面内实时显示无人机模型。通过该方法,可以根据监控屏幕上显示的地理模型和无人机模型,使监控人员可以在调度无人机集群执行集群任务时随时掌握无人机集群的位置区域和动向,为无人机集群的调度提供地理信息辅助。

主权项:1.一种基于地理模型的无人机集群信息显示方法,其特征在于,所述无人机集群包括多台无人机,所述无人机集群信息显示方法包括:所述无人机集群内的各无人机实时采集自身的综合信息,并将采集到的综合信息发送至中控系统,所述综合信息包括空间位置信息;所述中控系统根据各无人机的空间位置信息确定各无人机的飞行空域;所述中控系统获取各无人机所在飞行空域的地理数据;所述中控系统根据各无人机所在飞行空域的地理数据构建虚拟的地理模型;所述中控系统实时显示所述构建的地理模型,并根据各无人机的空间位置信息在地理模型的画面内实时显示无人机模型;其中,所述中控系统获取各无人机所在飞行空域的地理数据包括:所述中控系统对获取的各无人机的飞行空域进行相同项合并,得到一个飞行空域,或得到多个各不相同的飞行空域;所述中控系统获取经过相同项合并后得到的飞行空域的地理数据;在所述中控系统对获取的各无人机的飞行空域进行相同项合并,并得到一个或多个飞行空域之后,获取与所述一个或多个飞行空域相邻的飞行空域,并将所述一个或多个飞行空域以及与所述一个或多个飞行空域相邻的飞行空域一起确定为所述各无人机所在飞行空域。

全文数据:基于地理模型的无人机集群信息显示方法及系统技术领域_[0001]本发明涉及无人机控制技术领域,特别涉及基于地理模型的无人机集群信息显示方法及系统。背景技术[0002]无人机集群由多台无人机组成,可用于执行编队运输、进行空中表演等任务。在无人机集群执行集群任务的过程中,可以通过对无人机集群进行监控来实时掌握无人机集群的动向,而目前普遍采取的监控无人机级集群的做法是,获取到无人机集群反馈的信息后,将信息以文字形式显示出来。此种做法不利于监控人员直观、快速地了解无人机集群的具体情况,可能会在发生险情时由于无法及时解读出无人机反馈的信息而导致监控人员没有及时采取应对措施,进而导致安全事故的发生。发明内容[0003]一发明目的[0004]为了解决上述现有技术方案中的至少一种缺陷,使监控人员可以在调度无人机集群执行集群任务时随时掌握无人机集群的位置区域和动向,为无人机集群的调度提供地理信息辅助,本发明提供了基于地理模型的无人机集群信息显示方法及系统。[0005]二技术方案[0006]作为本发明的第一方面,本发明提供了一种基于地理模型的无人机集群信息显示方法,所述无人机集群包括多台无人机,所述无人机集群信息显示方法包括:[0007]所述无人机集群内的各无人机实时采集自身的综合信息,并将采集到的综合信息发送至所述中控系统,所述综合信息包括空间位置信息;[0008]所述中控系统根据各无人机的空间位置信息确定各无人机的飞行空域;[0009]所述中控系统获取各无人机所在飞行空域的地理数据;[0010]所述中控系统根据各无人机所在飞行空域的地理数据构建虚拟的地理模型;[0011]所述中控系统实时显示所述构建的地理模型,并根据各无人机的空间位置信息在地理模型的画面内实时显示无人机模型。[0012]作为上述技术方案的一种具体实施方式,所述中控系统还实时显示无人机集群内各无人机发来的综合信息,并且所述中控系统根据监控人员发出的指令显示或停止显示各无人机综合信息的部分或全部。[0013]1作为上述技术方案的二种具体实施方式,所述无人机实时采集的综合信息还包括状态彳曰息,所述无人机的状态彳曰息包括以下伯息中的一'项或多项:剩余电量信息、飞行状态信息、故障信息、在线状态信息、任务执行数据。[0014]作为上述技术方案的一种具体实施方式,所述无人机实时采集的综合信息还包括任务状态信息,所述任务状态信息包括以下状态中的一种:任务正在执行状态、任务尚未执行状态、任务执行完毕状态。[0015]作为上述技术方案的一种具体实施方式,所述中控系统获取各无人机所在飞行空域的地理数据包括:[0016]所述中控系统对获取的各无人机的飞行空域进行相同项合并,得到一个飞行空域,或得到多个各不相同的飞行空域;[0017]所述中控系统获取经过相同项合并后得到的飞行空域的地理数据。[0018]作为上述技术方案的一种具体实施方式,在所述中控系统对获取的各无人机的飞行空域进行相同项合并,并得到的一个或多个飞行空域之后,获取与所述一个或多个飞行空域相邻的飞行空域,并将所述一个或多个飞行空域以及与所述一个或多个飞行空域相邻的飞行空域一起确定为所述各无人机所在飞行空域。[0019]作为上述技术方案的一种具体实施方式,所述中控系统获取各无人机所在飞行空域的地理数据的方式为:[0020]所述中控系统从互联网获取各无人机所在飞行空域的地理数据;或[0021]所述中控系统从离线数据库中获取各无人机所在飞行空域的地理数据;或[0022]所述无人机集群内的各无人机实时采集自身所在飞行空域的地理数据,并发送给所述中控系统;其中,[0023]所述离线数据库预先存储的有各分布区域的地理数据。[0024]作为上述技术方案的一种具体实施方式,所述无人机集群包括至少1台主控无人机和多台与所述主控无人机通信连接的从属无人机;[0025]各无人机将米集到的综合信息发送至所述中控系统包括:[0026]各从属无人机将自身采集到的综合信息发送至主控无人机;[0027]主控无人机将接收到的各从属无人机发来的综合信息连同所述主控无人机采集的自身的综合信息一起发送至所述中控系统。[0028]作为本发明的第二方面,本发明提供了一种基于地理模型的无人机集群信息显示系统,包括无人机集群和中控系统,所述无人机集群包括多台无人机;[0029]所述无人机包括:[0030]综合信息米集模块,用于实时米集自身的综合信息,所述综合信息包括空间位置信息;以及[0031]信息发送模块,用于将采集到的综合信息发送至所述中控系统;[0032]所述综合信息采集模块包括:[0033]位置信息采集单元,用于采集无人机的空间位置信息;[0034]所述中控系统包括:[0035]信息接收模块,用于接收无人机发来的综合信息;[0036]飞行空域确定模块,用于根据各无人机的空间位置信息确定各无人机的飞行空域;[0037]地理数据获取模块,用于获取各无人机所在飞行空域的地理数据;[0038]地理模型构建模块,用于根据各无人机所在飞行空域的地理数据构建虚拟的地理模型;以及[0039]显示屏幕,用于实时显示所述构建的地理模型,并根据各无人机的空间位置信息在地理模型的画面内实时显示无人机模型。[0040]作为上述技术方案的一种具体实施方式,所述显示屏幕还用于:实时显示无人机集群内各无人机发来的综合信息,并根据监控人员发出的指令显示或停止显示各无人机综合信息的部分或全部。[0041]作为上述技术方案的一种具体实施方式,所述无人机实时采集的综合信息还包括状态信息,所述无人机的状态信息包括以下信息中的一项或多项:剩余电量信息、飞行状态信息、故障信息、在线状态信息、任务执行数据;[0042]所述综合信息采集模块还包括:[0043]状态信息釆集单兀,用于米集无人机的状态信息。[0044]作为上述技术方案的一种具体实施方式,所述无人机实时采集的综合信息还包括任务状态信息,所述任务状态信息包括以下状态中的一种:任务正在执行状态、任务尚未执行状态、任务执行完毕状态;[0045]所述综合信息采集模块还包括:[0046]任务信息采集单元,用于采集无人机的任务状态信息。[0047]作为上述技术方案的一种具体实施方式,所述地理数据获取模块包括:[0048]飞行空域合并单元,用于对获取的各无人机的飞行空域进行相同项合并,得到一个飞行空域,或得到多个各不相同的飞行空域;以及[0049]地理数据获取单元,用于获取经过相同项合并后得到的飞行空域的地理数据。[0050]作为上述技术方案的一种具体实施方式,所述飞行空域合并单元在对获取的各无人机的飞行空域进行相同项合并,并得到的一个或多个飞行空域之后,还获取与所述一个或多个飞行空域相邻的飞行空域,并将所述一个或多个飞行空域以及与所述一个或多个飞行空域相邻的飞行空域一起确定为所述各无人机所在飞行空域。[0051]作为上述技术方案的一种具体实施方式,所述地理数据获取单元包括:[0052]第一数据获取子单元,用于从互联网获取各无人机所在飞行空域的地理数据;以及[0053]第二数据获取子单元,用于从离线数据库中获取各无人机所在飞行空域的地理数据;[0054]所述无人机包括:[0055]第二数据获取子单兀,用于实时采集自身所在飞行空域的地理数据,通过所述信息发送模块发送给所述中控系统;其中,[0056]所述离线数据库预先存储的有各分布区域的地理数据。[0057]作为上述技术方案的一种具体实施方式,所述无人机集群包括至少i台主控无人P和多台与所述主控无人机通信连接的从属无人机;所述从属人机的信息发送模块将自身采集到的综合信息发送至主控无人机,通过所述主控无人机的信息发送模块发送至所述中控系统。[0058]三有益效果[0059]本发明提供的基于地理模型的无人机集群信息显示方法和系统,具有如下有益效果:[0060]1、根据监控屏幕上显示的地理模型和无人机模型,使监控人员可以在调度无人机集群执行集群任务时随时掌握无人机集群的位置区域和动向,为无人机集群的调度提供地理信息辅助。[0061]2、中控系统获得无人机的状态信息和或任务状态信息后,实时将这些信息显示在监控端的超大屏幕上,以便于监控人员掌握更多的关于无人机集群在现场执行任务的情况,从而更好地对无人机集群进行监控和调度。[0062]3、通过获取与无人机集群所在飞行空域相邻的飞行空域的地理信息,使监控人员提前预知到无人机集群周围飞行空域的环境,进而可以对无人机集群之后可能途经的地形提前进行了解,使得监控过程更为完备。附图说明[0063]以下参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释和说明本发明,而不能理解为对本发明的保护范围的限制。[0064]图1是本发明提供的无人机集群信息显示方法的其中一种实施例的流程示意图;[0065]图2是本发明提供的无人机集群信息显示系统的其中一种实施例的结构框图;[0066]图3是本发明提供的无人机集群信息显示系统的另一种实施例的结构框图。具体实施方式[0067]为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。[0068]需要说明的是:所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。[0069]以下为本发明提供的基于地理模型的无人机集群信息显示方法的其中一种实施例,为第一实施例。通过该显示方法以模型图像的方式展示无人机集群内各无人机的实时位置和飞行状态,便于监控人员更直观地监控无人机集群的动向。可以理解的是,1个无人机集群包括有多台无人机。图1为本实施例的流程示意图,如图1所示,该无人机集群信息显示方法包括如下步骤:[0070]步骤1〇〇,无人机集群内的各无人机实时采集自身的综合信息,并将采集到的综合信息发送至中控系统。其中,无人机的综合信息包括空间位置信息。[0071]无人机集群在执行集群任务时,需要中控系统对其进行监控,以使监控人员随时掌握无人机集群的状态,并能在无人机集群中的无人机发生异常或偏离航线时使监控人员及时得知,因此无人机集群内的各无人机实时采集自身的空间位置信息,并将采集到的空间位置信息发送至中控系统。可以理解的是,无人机的空间位置信息包括了可以定位无人机所处具体位置的信息,例如经度、炜度和海拔高度组成的能够唯一确定无人机位置的绝对位置信息,还可以是无人机在X方向、Y方向和Z方向上与某参考目标的之间的矢量位移组成的相对位置信息,前提是无人机执行任务的范围位于该参考目标附近,其中X方向、Y方向和Z方向这三个坐标轴可以自行设定,但两两坐标轴之间需要互相垂直。[0072]步骤200,中控系统根据各无人机的空间位置信息确定各无人机的飞行空域。[0073]无人机集群执行集群任务会有一个范围,例如无人机集群主要负责在某景区内执行航拍任务,则景区就是集群的主要活动范围,或无人机集群主要负责在国内各地点负责空中表演,则集群每次表演的所在地集群的主要活动范围,该范围所在的空域可以被当作1块飞行空域或被分割成多块飞行S域,例如,将该范围划分为网格状,每1网格代表1块飞行空域,每个飞行空域具有自己的编号。中控系统在得到各无人机的空间位置信息后,根据空间位置信息确定各无人机所在的飞行空域。可以理解的是,当有多块飞行空域时,无人机集群在巡航时可能会横跨2块或更多的飞行空域,因此对丨个无人机集群来说,需要获取到该集群内的所有无人机所在的飞行空域。[0074]步骤300,中控系统获取各无人机所在飞行空域的地理数据。[0075]在中控系统确定无人机集群内的各无人机所在的具体飞行空域后,获取各无人机所在飞行空域的地理数据。例如,某时刻无人机集群的一部分无人机位于编号为X4Y5的飞行空域内,另一部分无人机位于编号为X5Y5的飞行空域内,则中控系统需要获取X4Y5和X5Y5这两个飞行空域的地理数据。需要说明的是,地理数据指的是自然地理数据,其包含海拔高度、地形和地貌等信息,通过地理数据中的信息可以使中控系统建立出相应的地理模型。[0076]由于无人机集群内的各无人机会存在多个无人机位于同一飞行空域的情况,而在获取各无人机的所在飞行空域的地理数据时,难免会获取到重复的飞行空域的地理数据,因此作为上述技术方案的一种具体实施方式,步骤300中,中控系统获取各无人机所在飞行空域的地理数据包括如下步骤:[0077]步骤310,中控系统对获取的各无人机的飞行空域进行相同项合并,得到一个飞行空域,或得到多个各不相同的飞行空域。[0078]步骤320,中控系统获取经过相同项合并后得到的飞行空域的地理数据。[0079]当无人机集群内的各无人机均位于同一飞行空域内时,各无人机的飞行空域相同,则据此获取到的地理数据也相同,因此对各无人机的飞行空域进行相同项合并,就会只得到一个飞行空域,中控系统只需获取这一个飞行空域的地理数据,节省时间并减少了数据处理量。[0080]当无人机集群内的有一部分无人机位于某一飞行空域内,另一部分无人机位于另一飞行空域内时,由于多台无人机位于同一飞行空域内时,该多台无人机的飞行空域相同,则据此获取到的地理数据也相同,因此对各无人机的飞行空域进行相同项合并,就会只得到两个飞行空域,中控系统只需获取这两个飞行空域的地理数据,节省时间并减少了数据处理量。当无人机集群内有多个部分的无人机分别位于多个飞行区域的情况以此类推。[0081]作为上述技术方案的一种具体实施方式,在中控系统对获取的各无人机的飞行空域进行相同项合并,并得到的一个或多个飞行空域之后,获取与上述一个或多个飞行空域相邻的飞行空域,并将上述一个或多个飞行空域以及与上述一个或多个飞行空域相邻的飞行空域一起确定为各无人机所在飞行空域。[0082]例如,某时刻无人机集群的一部分无人机位于编号为X4Y5的飞行空域内,另一部分无人机位于编号为XCT5的飞行空域内,此时可以同时获取与X4Y5和X5Y5相邻的飞行空域的地理数据,这可以包括与X4Y5相邻的乂4¥434¥6、乂3¥5,以及与乂5¥5相邻的15丫435丫6、X6Y5,还可以进一步包括与X4Y5相邻的X3Y4、X3Y6,以及进一步包括与X5Y5相邻的X6Y4、X6Y6。需要说明的是,在获取与X4Y5相邻的飞行空域的地理数据时,X5Y5也是与X4Y5相邻的飞行空域之一,对于XCT5只需获取一次地理数据即可,因此无需重复获取。[0083]这样可以使监控人员提前预知到无人机集群周围飞行空域的环境,进而可以对无人机集群之后可能途经的地形提前进行了解,使得监控过程更为完备。[0084]作为上述技术方案的一种具体实施方式,中控系统获取各无人机所在飞行空域的地理数据的方式为以下三种方式中的其中一种。[0085]第一种方式:中控系统从互联网获取各无人机所在飞行空域的地理数据。中控系统实时联网,并在确定各无人机的飞行空域后,通过互联网查询并获取到各飞行空域的地理数据。[0086]第二种方式:中控系统从离线数据库中获取各无人机所在飞行空域的地理数据。其中,离线数据库预先存储的有各分布区域的地理数据。中控系统具有一预先存储有各分布区域地理数据的离线数据库,该离线数据库定期通过联网的方式更新内部存储的地理数据,以保持地理数据的准确性。在确定各无人机的飞行空域后,中控系统从离线数据库中获取各无人机所在飞行空域的地理数据。[0087]第三种方式:无人机集群内的各无人机实时采集自身所在飞行空域的地理数据,并发送给中控系统。无人机集群内的各无人机在实时采集自身的空间位置信息时,同时也实时采集自身所在飞行空域的地理数据,并发送给中控系统,中控系统接收无人机的空间位置信息以及地理数据。[0088]步骤400,中控系统根据各无人机所在飞行空域的地理数据构建虚拟的地理模型。[0089]在中控系统获取到地理数据后,根据地理数据生成虚拟的地理模型。例如,生成上述编号为X4Y5和X5Y5这两个飞行空域对应的地理模型,而当无人机集群巡航到其他飞行空域时,中控系统会获取更新后的地理数据,并根据更新后的地理数据生成的新的地理模型。可以理解的是,地理模型可以是三维立体的地理模型,也可以是二维平面的地理模型。[0090]步骤500,中控系统实时显示构建的地理模型,并根据各无人机的空间位置信息在地理模型的画面内实时显示无人机模型。[0091]中控系统生成无人机集群当前所在的飞行空域对应的地理模型后,还需要将无人机集群的实际位置与地理模型共同显示在一起,并可以按地理模型的缩放比例将无人机的虚拟模型显示在对应的位置上。可以理解的是,无人机模型可以为一个虚拟图标,或者为一个圆点。例如,在编号为X4Y5的飞行空域中的无人机集群A1内的所有无人机均离地50米,而在中控系统的监控屏幕处显示的三维立体地理模型的缩小比例为1:50,则在监控屏幕上的无人机集群距离地理模型为1米,前提是监控屏幕上的视角为水平视角。[0092]为了更准确地对无人机集群进行监控,作为上述技术方案的一种具体实施方式,中控系统除了显示无人机集群内各无人机的模型以及地理模型之外,还实时显示无人机集群内各无人机发来的综合信息,并且中控系统根据监控人员发出的指令显示或停止显示各无人机综合信息的部分或全部。[0093]具体的,中控系统的监控端可以设置一超大监控屏幕,屏幕上显示各个无人机集群的模型以及对应地理模型,同时还显示各个无人机集群内的各个无人机实时的空间位置信息,在对每个无人机个体进行监控的同时,也可以对无人机集群整体的位置进行监控,监控人员可以通过监控端选择想要进行深度监控的无人机进行进一步的监控和调度,而在需要的情况下,可以停止无人机部分或全部的综合信息的显示,例如在需要显示其他信息的时候,可以关闭多个无人机集群中的其中一个无人机集群内各无人机的综合信息显示。[0094]根据监控屏幕上显示的地理模型和无人机模型,使监控人员可以在调度无人机集群执行集群任务时随时掌握无人机集群的位置区域和动向,为无人机集群的调度提供地理信息辅助。[0095]作为上述技术方案的一种具体实施方式,无人机实时采集的综合信息还包括状态信息,无人机的状态信息包括以下信息中的一项或多项:剩余电量信息、飞行状态信息、故障信息、在线状态信息、任务执行数据。[0096]无人机在采集自身的空间位置信息时,还采集自身的状态信息,例如剩余电量信息、飞行状态信息、故障信息、在线状态信息、任务执行数据。剩余电量信息代表着无人机的剩余巡航路程理论值,通过该项信息可以监控无人机的续航时间和续航路程。飞行状态信息包括了飞行速度、飞行高度、迎角、侧滑角和轨迹俯仰角、旋转角等信息,是对无人机当前的机体状态的一个直观反馈,在无人机集群进行空中表演等任务时,通过飞行状态信息可以判断无人机执行任务是否正常。故障信息为无人机自检时发现的故障,通过故障信息可直接判断无人机是否需要紧急终止任务执行并返航接受维修或临时降落等待救援等。在线状态信息是指无人机处于在线状态时,无人机实时与中控系统通信连接并按时向中控系统发送需要发送的信息,而无人机处于离线状态时,无人机不与中控系统保持通信连接,并处于关机状态。任务执行数据包括无人机集群的动作位置信息、动作时间信息、动作内容信息。例如无人机集群的集群任务为进行空中表演,则无人机集群内的各无人机实时向中控系统反馈自身的动作内容信息、动作位置信息、动作时间信息,动作内容信息包含了无人机需要执行的任务动作或行为,例如无人机需要到达某具体位置。动作位置信息包含了无人机执行动作或行为的所在位置,需要说明的是,该所在位置是一个范围,而不是一个具体的坐标点。动作时间信息包含了无人机执行任务动作或行为的时间节点,例如无人机需要在某时刻做出某动作或到达某位置范围内。[0097]中控系统的监控端接收到上述这些状态信息后,实时将这些信息显示在监控端的超大屏幕上,在对每个无人机个体进行监控的同时,也可以对无人机集群整体的状态进行监控,并且在需要显示其他信息时,停止显示上述这些状态信息的部分或全部,以便于监控人员掌握更多的关于无人机集群在现场执行任务的情况,从而更好地对无人机集群进行监控和调度。[0098]作为上述技术方案的一种具体实施方式,无人机实时采集的综合信息还包括任务状态信息,无人机的任务状态信息包括以下状态中的一种:任务正在执行状态、任务尚未执行状态、任务执行完毕状态。[0099]无人机在采集自身的空间位置信息时,还采集自身的任务状态信息,以此掌握无人机的任务状态,在对每个无人机个体进行监控的同时,也可以对无人机集群整体的任务情况进行监控。[0100]以下为本发明提供的基于地理模型的无人机集群信息显示方法的另一种实施例,为第二实施例。1个无人机集群包括有多台无人机,本实施例中,无人机集群包括至少1台主控无人机,以及多台与主控无人机通信连接的从属无人机。主控无人机与负责控制该无人机集群的中控系统始终保持通信连接,并负责与中控系统进行任务层面上的通信,同时,主控无人机还给从属无人机发出控制指令,主控无人机具备有更高计算性能和数据处理能力例如配备了更尚级的主控芯片),因此,主控无人机可以被认为是无人机集群的大脑。从属无人机接收主控无人机的控制,以执行任务或相应动作。[0101]本实施例中,在无人机集群内的各无人机为主控无人机与从属无人机,即有主从之分时,步骤100中的各无人机将采集到的综合信息发送至中控系统具体包括如下步骤:[0102]步骤110,各从属无人机将自身采集到的综合信息发送至主控无人机。[0103]步骤120,主控无人机将接收到的各从属无人机发来的综合信息连同该主控无人机采集的自身的综合信息一起发送至中控系统。[0104]由于主控无人机的数据处理能力较强,因此从属无人机不直接将信息发送至中控系统,而是先发给主控无人机,由主控无人机发送给中控系统,这样在传输综合信息的时候,就只有主控无人机与中控系统进行数据传输,减轻了中控系统的数据处理压力。本实施例中的其他步骤以及实施方式与第一实施例相同,在此不做赘述。[0105]以下为本发明提供的基于地理模型的无人机集群信息显示系统的其中一种实施例,为第三实施例。通过该显示系统以模型图像的方式展示无人机集群内各无人机的实时位置和飞行状态,便于监控人员更直观地监控无人机集群的动向。图2为本实施例的结构框图,如图2所示,该无人机集群信息显示系统包括无人机集群和中控系统,无人机集群包括多台无人机。[0106]无人机包括综合信息采集模块和信息发送模块。综合信息采集模块用于实时采集自身的综合信息,综合信息包括空间位置信息。信息发送模块用于将采集到的综合信息发送至中控系统。综合信息采集模块包括位置信息采集单元。位置信息采集单元用于采集无人机的空间位置信息。[0107]无人机集群在执行集群任务时,需要中控系统对其进行监控,以使监控人员随时掌握无人机集群的状态,并能在无人机集群中的无人机发生异常或偏离航线时使监控人员及时得知,因此无人机集群内的各无人机通过位置信息采集单元实时采集自身的空间位置信息,并通过信息发送模块将采集到的空间位置信息发送至中控系统。可以理解的是,无人机的空间位置信息包括了可以定位无人机所处具体位置的信息,例如经度、玮度和海拔高度组成的能够唯一确定无人机位置的绝对位置信息,还可以是无人机在X方向、Y方向和Z方向上与某参考目标的之间的矢量位移组成的相对位置信息,前提是无人机执行任务的范围位于该参考目标附近,其中X方向、Y方向和Z方向这三个坐标轴可以自行设定,但两两坐标轴之间需要互相垂直。[0108]中控系统包括信息接收模块、飞行空域确定模块、地理数据获取模块、地理模型构建模块和显示屏幕。信息接收模块用于接收无人机发来的综合信息。飞行空域确定模块用于根据各无人机的空间位置信息确定各无人机的飞行空域。[0109]无人机集群执行集群任务会有一个范围,例如无人机集群主要负责在某景区内执行航拍任务,则景区就是集群的主要活动范围,或无人机集群主要负责在国内各地点负责空中表演,则集群每次表演的所在地集群的主要活动范围,该范围所在的空域可以被当作1块飞行空域或被分割成多块飞行空域,例如,将该范围划分为网格状,每1网格代表1块飞行空域,每个飞行空域具有自己的编号。中控系统在通过信息接收模块得到各无人机的空间位置信息后,通过根据空间位置信息确定各无人机所在的飞行空域。可以理解的是,当有多块飞行空域时,无人机集群在巡航时可能会横跨2块或更多的飞行空域,因此对1个无人机集群来说,需要获取到该集群内的所有无人机所在的飞行空域。[0110]中控系统的地理数据获取模块用于获取各无人机所在飞行空域的地理数据。[0111]在中控系统确定无人机集群内的各无人机所在的具体飞行空域后,通过地理数据获取模块获取各无人机所在飞行空域的地理数据。例如,某时刻无人机集群的一部分无人机位于编号为X4Y5的飞行空域内,另一部分无人机位于编号为X5Y5的飞行空域内,则中控系统需要获取X4Y5和X5Y5这两个飞行空域的地理数据。需要说明的是,地理数据指的是自然地理数据,其包含海拔高度、地形和地貌等信息,通过地理数据中的信息可以使中控系统建立出相应的地理模型。[0112]由于无人机集群内的各无人机会存在多个无人机位于同一飞行空域的情况,而在获取各无人机的所在飞行空域的地理数据时,难免会获取到重复的飞行空域的地理数据,因此作为上述技术方案的一种具体实施方式,地理数据获取模块包括飞行空域合并单元和地理数据获取单元。飞行空域合并单元用于对获取的各无人机的飞行空域进行相同项合并,得到一个飞行空域,或得到多个各不相同的飞行空域。地理数据获取单元用于获取经过相同项合并后得到的飞行空域的地理数据。[0113]当无人机集群内的各无人机均位于同一飞行空域内时,各无人机的飞行空域相同,则据此获取到的地理数据也相同,因此通过飞行空域合并单元对各无人机的飞行空域进行相同项合并,就会只得到一个飞行空域,中控系统只需通过地理数据获取单元获取这一个飞行空域的地理数据,节省时间并减少了数据处理量。[0114]当无人机集群内的有一部分无人机位于某一飞行空域内,另一部分无人机位于另一飞行空域内时,由于多台无人机位于同一飞行空域内时,该多台无人机的飞行空域相同,则据此获取到的地理数据也相同,因此对各无人机的飞行空域进行相同项合并,就会只得到两个飞行空域,中控系统只需获取这两个飞行空域的地理数据,节省时间并减少了数据处理量。当无人机集群内有多个部分的无人机分别位于多个飞行区域的情况以此类推。[0115]作为上述技术方案的一种具体实施方式,飞行空域合并单元在对获取的各无人机的飞行空域进行相同项合并,并得到的一个或多个飞行空域之后,还获取与上述一个或多个飞行空域相邻的飞行空域,并将上述一个或多个飞行空域以及与上述一个或多个飞行空域相邻的飞行空域一起确定为各无人机所在飞行空域。[0116]例如,某时刻无人机集群的一部分无人机位于编号为X4Y5的飞行空域内,另一部分无人机位于编号为X5Y5的飞行空域内,此时可以同时获取与X4Y5和X5Y5相邻的飞行空域的地理数据,这可以包括与X4Y5相邻的乂4丫434¥6、乂3¥5,以及与乂5丫5相邻的\5丫4、\5丫6、X6Y5,还可以进一步包括与X4Y5相邻的X3Y4、X3Y6,以及进一步包括与X5Y5相邻的X6Y4、X6Y6。需要说明的是,在获取与X4Y5相邻的飞行空域的地理数据时,X5Y5也是与X4Y5相邻的飞行空域之一,对于X5Y5只需获取一次地理数据即可,因此无需重复获取。[0117]这样可以使监控人员提前预知到无人机集群周围飞行空域的环境,进而可以对无人机集群之后可能途经的地形提前进行了解,使得监控过程更为完备。[0118]作为上述技术方案的一种具体实施方式,地理数据获取单元包括第一数据获取子单元和第二数据获取子单元,无人机包括第三数据获取子单元,中控系统获取各无人机所在飞行空域的地理数据的方式分为三种,三种方式分别对应以上三个子单元。[0119]第一种方式:中控系统通过第一数据获取子单元从互联网获取各无人机所在飞行空域的地理数据。中控系统实时联网,并在确定各无人机的飞行空域后,通过互联网查询并获取到各飞行空域的地理数据。[0120]第二种方式:中控系统通过第二数据获取子单元从离线数据库中获取各无人机所在飞行空域的地理数据。其中,离线数据库预先存储的有各分布区域的地理数据。中控系统具有一预先存储有各分布区域地理数据的离线数据库,该离线数据库定期通过联网的方式更新内部存储的地理数据,以保持地理数据的准确性。在确定各无人机的飞行空域后,中控系统从离线数据库中获取各无人机所在飞行空域的地理数据。[0121]第三种方式:无人机通过第三数据获取子单元实时采集自身所在飞行空域的地理数据,通过信息发送模块发送给中控系统。无人机集群内的各无人机在实时采集自身的空间位置信息时,同时也实时采集自身所在飞行空域的地理数据,并发送给中控系统,中控系统接收无人机的空间位置信息以及地理数据。[0122]中控系统的地理模型构建模块用于根据各无人机所在飞行空域的地理数据构建虚拟的地理模型。[0123]在中控系统获取到地理数据后,根据地理数据生成虚拟的地理模型。例如,生成上述编号为X4Y5和X5Y5这两个飞行空域对应的地理模型,而当无人机集群巡航到其他飞行空域时,中控系统会获取更新后的地理数据,并根据更新后的地理数据生成的新的地理模型。可以理解的是,地理模型可以是三维立体的地理模型,也可以是二维平面的地理模型。[0124]中控系统的显示屏幕用于实时显示构建的地理模型,并根据各无人机的空间位置信息在地理模型的画面内实时显示无人机模型。[0125]中控系统生成无人机集群当前所在的飞行空域对应的地理模型后,还需要将无人机集群的实际位置与地理模型共同显示在一起,并可以按地理模型的缩放比例将无人机的虚拟模型显示在对应的位置上。可以理解的是,无人机模型可以为一个虚拟图标,或者为一个圆点。例如,在编号为X4Yf5的飞行空域中的无人机集群A1内的所有无人机均离地50米,而在中控系统的监控屏幕处显示的三维立体地理模型的缩小比例为1:50,则在监控屏幕上的无人机集群距离地理模型为1米,前提是监控屏幕上的视角为水平视角。[0126]为了更准确地对无人机集群进行监控,作为上述技术方案的一种具体实施方式,显示屏幕还用于实时显示无人机集群内各无人机发来的综合信息,并根据监控人员发出的指令显示或停止显示各无人机综合信息的部分或全部。[0127]具体的,中控系统的监控端可以设置一超大显示屏幕,屏幕上显示各个无人机集群的模型以及对应地理模型,同时还显示各个无人机集群内的各个无人机实时的空间位置信息,在对每个无人机个体进行监控的同时,也可以对无人机集群整体的位置进行监控,监控人员可以通过监控端选择想要进行深度监控的无人机进行进一步的监控和调度,而在需要的情况下,可以停止无人机部分或全部的综合信息的显示,例如在需要显示其他信息的时候,可以关闭多个无人机集群中的其中一个无人机集群内各无人机的综合信息显示。[0128]根据监控屏幕上显示的地理模型和无人机模型,使监控人员可以在调度无人机集群执行集群任务时随时掌握无人机集群的位置区域和动向,为无人机集群的调度提供地理信息辅助。[°129]作为上述技术方案的一种具体实施方式,无人机实时采集的综合信息还包括状态信息,无人机的状态信息包括以下信息中的一项或多项:剩余电量信息、飞行状态信息、故障信息、在线状态信息、任务执行数据。综合信息采集模块还包括状态信息采集单元。状态信息采集单元用于采集无人机的状态信息。[0130]无人机在采集自身的空间位置信息时,还采集自身的状态信息,例如剩余电量信息、飞行状态信息、故障信息、在线状态信息、任务执行数据。剩余电量信息代表着无人机的剩余巡航路程理论值,通过该项信息可以监控无人机的续航时间和续航路程。飞行状态信息包括了飞行速度、飞行高度、迎角、侧滑角和轨迹俯仰角、旋转角等信息,是对无人机当前的机体状态的一个直观反馈,在无人机集群进行空中表演等任务时,通过飞行状态信息可以判断无人机执行任务是否正常。故障信息为无人机自检时发现的故障,通过故障信息可直接判断无人机是否需要紧急终止任务执行并返航接受维修或临时降落等待救援等。在线状态信息是指无人机处于在线状态时,无人机实时与中控系统通信连接并按时向中控系统发送需要发送的信息,而无人机处于离线状态时,无人机不与中控系统保持通信连接,并处于关机状态。任务执行数据包括无人机集群的动作位置信息、动作时间信息、动作内容信息。例如无人机集群的集群任务为进行空中表演,则无人机集群内的各无人机实时向中控系统反馈自身的动作内容信息、动作位置信息、动作时间信息,动作内容信息包含了无人机需要执行的任务动作或行为,例如无人机需要到达某具体位置。动作位置信息包含了无人机执行动作或行为的所在位置,需要说明的是,该所在位置是一个范围,而不是一个具体的坐标点。动作时间信息包含了无人机执行任务动作或行为的时间节点,例如无人机需要在某时刻做出某动作或到达某位置范围内。中控系统的监控端接收到上述这些状态信息后,实时将这些信息显示在监控端的超大屏幕上,在对每个无人机个体进行监控的同时,也可以对无人机集群整体的状态进行监控,并且在需要显示其他信息时,停止显示上述这些状态信息的部分或全部,以便于监控人员掌握更多的关于无人机集群在现场执行任务的情况,从而更好地对无人机集群进行监控和调度。[0132]作为上述技术方案的一种具体实施方式,无人机实时采集的综合信息还包括任务状态信息,任务状态信息包括以下状态中的一种:任务正在执行状态、任务尚未执行状态、任务执行完毕状态。综合信息采集模块还包括任务信息采集单元。任务信息采集单元用于采集无人机的任务状态信息。[0133]无人机在采集自身的空间位置信息时,还采集自身的任务状态信息,以此掌握无人机的任务状态,在对每个无人机个体进行监控的同时,也可以对无人机集群整体的任务情况进行监控。[0134]以下为本发明提供的基于地理模型的无人机集群信息显示系统的另一种实施例,为第四实施例。1个无人机集群包括有多台无人机,本实施例中,无人机集群包括至少1台主控无人机,以及多台与主控无人机通信连接的从属无人机。主控无人机与负责控制该无人机集群的中控系统始终保持通信连接,并负责与中控系统进行任务层面上的通信,同时,主控无人机还给从属无人机发出控制指令,主控无人机具备有更高计算性能和数据处理能力例如配备了更高级的主控芯片),因此,主控无人机可以被认为是无人机集群的大脑。从属无人机接收主控无人机的控制,以执行任务或相应动作。[0135]图3为本实施例的结构框图,如图3所示,在无人机集群内的各无人机为主控无人机与从属无人机,即有主从之分时,从属人机的信息发送模块将自身采集到的综合信息发送至主控无人机,通过主控无人机的信息发送模块发送至中控系统。[0136]由于主控无人机的数据处理能力较强,因此从属无人机不直接将信息发送至中控系统,而是先发给主控无人机,由主控无人机发送给中控系统,这样在传输综合信息的时候,就只有主控无人机与中控系统进行数据传输,减轻了中控系统的数据处理压力。本实施例中的其他模块以及实施方式与第三实施例相同,在此不做赘述。[0137]以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

权利要求:1.一种基于地理模型的无人机集群信息显示方法,其特征在于,所述无人机集群包括多台无人机,所述无人机集群信息显示方法包括:所述无人机集群内的各无人机实时采集自身的综合信息,并将采集到的综合信息发送至所述中控系统,所述综合信息包括空间位置信息;所述中控系统根据各无人机的空间位置信息确定各无人机的飞行空域;所述中控系统获取各无人机所在飞行空域的地理数据;所述中控系统根据各无人机所在飞行空域的地理数据构建虚拟的地理模型;所述中控系统实时显示所述构建的地理模型,并根据各无人机的空间位置信息在地理模型的画面内实时显示无人机模型。2.根据权利要求1所述的无人机集群信息显示方法,其特征在于,所述中控系统还实时显示无人机集群内各无人机发来的综合信息,并且所述中控系统根据监控人员发出的指令显示或停止显示各无人机综合信息的部分或全部。3.根据权利要求2所述的无人机集群信息显示方法,其特征在于,所述无人机实时采集的综合信息还包括状态信息,所述无人机的状态信息包括以下信息中的一项或多项:剩余电量信息、飞行状态信息、故障信息、在线状态信息、任务执行数据。4.根据权利要求2所述的无人机集群信息显示方法,其特征在于,所述无人机实时采集的综合信息还包括任务状态信息,所述任务状态信息包括以下状态中的一种:任务正在执行状态、任务尚未执行状态、任务执行完毕状态。5.根据权利要求1所述的无人机集群信息显示方法,其特征在于,所述中控系统获取各无人机所在飞行空域的地理数据包括:所述中控系统对获取的各无人机的飞行空域进行相同项合并,得到一个飞行空域,或得到多个各不相同的飞行空域;所述中控系统获取经过相同项合并后得到的飞行空域的地理数据。6.根据权利要求5所述的无人机集群信息显示方法,其特征在于,在所述中控系统对获取的各无人机的飞行空域进行相同项合并,并得到的一个或多个飞行空域之后,获取与所述一个或多个飞行空域相邻的飞行空域,并将所述一个或多个飞行空域以及与所述一个或多个飞行空域相邻的飞行空域一起确定为所述各无人机所在飞行空域。7.根据权利要求5或6所述的无人机集群信息显示方法,其特征在于,所述中控系统获取各无人机所在飞行空域的地理数据的方式为:所述中控系统从互联网获取各无人机所在飞行空域的地理数据;或所述中控系统从离线数据库中获取各无人机所在飞行空域的地理数据;或所述无人机集群内的各无人机实时采集自身所在飞行空域的地理数据,并发送给所述中控系统;其中,所述离线数据库预先存储的有各分布区域的地理数据。8.根据权利要求1所述的无人机集群信息显示方法,其特征在于,所述无人机集群包括至少1台主控无人机和多台与所述主控无人机通信连接的从属无人机;各无人机将采集到的综合信息发送至所述中控系统包括:各从属无人机将自身采集到的综合信息发送至主控无人机;主控无人机将接收到的各从属无人机发来的综合信息连同所述主控无人机采集的自身的综合信息一起发送至所述中控系统。9.一'种基于地理換型的无人机集群彳曰息显亦系统,其特征在于,包括无人机集群和中控系统,所述无人机集群包括多台无人机;所述无人机包括:综合信息采集模块,用于实时采集自身的综合信息,所述综合信息包括空间位置信息;以及fe息发送検块,用于将米集到的综合彳目息发送至所述中控系统;所述综合信息采集模块包括:位置彳目息米集单兀,用于米集无人机的空间位置信息;所述中控系统包括:信息接收模块,用于接收无人机发来的综合信息;飞行空域确定模块,用于根据各无人机的空间位置信息确定各无人机的飞行空域;地理数据获取模块,用于获取各无人机所在飞行空域的地理数据;地理模型构建模块,用于根据各无人机所在飞行空域的地理数据构建虚拟的地理模型;以及显示屏幕,用于实时显示所述构建的地理模型,并根据各无人机的空间位置信息在地理模型的画面内实时显示无人机模型。10.根据权利要求9所述的无人机集群信息显示系统,其特征在于,所述显示屏幕还用于:实时显示无人机集群内各无人机发来的综合信息,并根据监控人员发出的指令显示或停止显示各无人机综合信息的部分或全部。11.根据权利要求10所述的无人机集群信息显示系统,其特征在于,所述无人机实时采集的综合信息还包括状态信息,所述无人机的状态信息包括以下信息中的一项或多项:剩余电量信息、飞行状态信息、故障信息、在线状态信息、任务执行数据;所述综合信息采集模块还包括:状态信息采集单元,用于采集无人机的状态信息。12.根据权利要求10所述的无人机集群信息显示系统,其特征在于,所述无人机实时采集的综合信息还包括任务状态信息,所述任务状态信息包括以下状态中的一种:任务正在执行状态、任务尚未执行状态、任务执行完毕状态;所述综合信息采集模块还包括:任务信息采集单元,用于采集无人机的任务状态信息。13.根据权利要求9所述的无人机集群信息显示系统,其特征在于,所述地理数据获取模块包括:飞行空域合并单元,用于对获取的各无人机的飞行空域进行相同项合并,得到一个飞行空域,或得到多个各不相同的飞行空域;以及地理数据获取单元,用于获取经过相同项合并后得到的飞行空域的地理数据。14.根据权利要求13所述的无人机集群信息显示系统,其特征在于,所述飞行空域合并单元在对获取的各无人机的飞行空域进行相同项合并,并得到的一个或多个飞行空域之后,还获取与所述一个或多个飞行空域相邻的飞行空域,并将所述一个或多个飞行空域以及与所述一个或多个飞行空域相邻的飞行空域一起确定为所述各无人机所在飞行空域。15.根据权利要求13或14所述的无人机集群信息显示系统,其特征在于,所述地理数据获取单元包括:第一数据获取子单元,用于从互联网获取各无人机所在飞行空域的地理数据;以及第二数据获取子单元,用于从离线数据库中获取各无人机所在飞行空域的地理数据;所述无人机包括:第三数据获取子单元,用于实时采集自身所在飞行空域的地理数据,通过所述信息发送模块发送给所述中控系统;其中,所述离线数据库预先存储的有各分布区域的地理数据。ie.根据权利要求9所述的无人机集群信息显示系统,其特征在于,所述无人机集群包括至少1台主控无人机和多台与所述主控无人机通信连接的从属无人机;所述从属人机的信息发送模块将自身采集到的综合信息发送至主控无人机,通过所述主控无人机的信息发送模块发送至所述中控系统。

百度查询: 广州亿航智能技术有限公司 基于地理模型的无人机集群信息显示方法及系统

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