本發(fā)明涉及無人機(jī)，具體而言，涉及一種定位坐標(biāo)調(diào)控?zé)o人機(jī)的方法。

背景技術(shù)：

1、在當(dāng)前的物流行業(yè)中，無人機(jī)作為新興的配送工具，其高效、快捷、靈活的特性已經(jīng)逐漸受到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。然而，無人機(jī)在配送過程中，尤其是在復(fù)雜環(huán)境中，如何確保其路徑準(zhǔn)確、飛行穩(wěn)定，成為了亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于此，本發(fā)明提出了一種定位坐標(biāo)調(diào)控?zé)o人機(jī)的方法，旨在提高無人機(jī)在復(fù)雜環(huán)境中的路徑準(zhǔn)確性和飛行穩(wěn)定性。

2、本發(fā)明提出了一種定位坐標(biāo)調(diào)控?zé)o人機(jī)的方法，包括：

3、評估人機(jī)的荷載能力，根據(jù)荷載能力的評估結(jié)果匹配物流任務(wù)；

4、根據(jù)無人機(jī)的初始位點(diǎn)和目標(biāo)位置建立坐標(biāo)系，根據(jù)無人機(jī)的初始位點(diǎn)目標(biāo)位置和歷史路徑數(shù)據(jù)進(jìn)行路徑規(guī)劃，獲得初始路徑；根據(jù)歷史路徑數(shù)據(jù)對所述初始路徑進(jìn)行調(diào)整獲得最優(yōu)路線，所述無人機(jī)根據(jù)所述最優(yōu)路線進(jìn)行行駛；

5、當(dāng)無人機(jī)接近目標(biāo)位置時，判斷所述目標(biāo)位置是否符合降落標(biāo)準(zhǔn)；

6、當(dāng)所述目標(biāo)位置不符合降落標(biāo)準(zhǔn)時，根據(jù)坐標(biāo)系中的定位坐標(biāo)和實(shí)時環(huán)境信息選定新降落點(diǎn)；

7、所述目標(biāo)位置符合降落標(biāo)準(zhǔn)時，判斷是否對剩余路線進(jìn)行精確調(diào)整；當(dāng)判斷結(jié)果為對剩余路線進(jìn)行精確調(diào)整時，根據(jù)坐標(biāo)系中的定位坐標(biāo)和實(shí)時環(huán)境信息對剩余路線進(jìn)行精確調(diào)整。

8、進(jìn)一步的，根據(jù)無人機(jī)的最大起飛重量、最大載重、飛行速度、飛行高度、電池續(xù)航距離、動力負(fù)載比、懸停功率和飛行功率評估無人機(jī)的飛行穩(wěn)定性，根據(jù)所述飛行穩(wěn)定性評估無人機(jī)的荷載能力；根據(jù)以下計(jì)算式計(jì)算無人機(jī)的最大起飛重量、最大載重、飛行速度、飛行高度、電池續(xù)航距離、動力負(fù)載比、懸停功率和飛行功率：

9、wp＝mtw-wd-wb-wf；

10、

11、d＝vave·tend；

12、

13、其中，mtw是最大起飛重量；wd是無人機(jī)的自身重量；wp是有效載荷重量；wb是電池重量；wf是燃料重量；tend是續(xù)航時間；cbat是電池的容量；iavg是無人機(jī)的平均電流消耗；d是續(xù)航距離；vavg是無人機(jī)的平均飛行速度；ttot是無人機(jī)的總推力；phov是懸停功率；vhov是懸停時的下降氣流速度；η是系統(tǒng)的總效率。

14、進(jìn)一步的，根據(jù)無人機(jī)的最大起飛重量、最大載重、飛行速度、飛行高度、電池續(xù)航距離、動力負(fù)載比、懸停功率和飛行功率評估無人機(jī)的飛行穩(wěn)定性包括：

15、將最大起飛重量、最大載重、飛行速度、飛行高度、電池續(xù)航距離、動力負(fù)載比、懸停功率和飛行功率進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，所述標(biāo)準(zhǔn)化處理的公式為：

16、

17、其中，x是待標(biāo)準(zhǔn)化的參數(shù)值；xmax是待標(biāo)準(zhǔn)化的參數(shù)值的最大值；xmin是待標(biāo)準(zhǔn)化的參數(shù)值的最小值；

18、根據(jù)以下計(jì)算式計(jì)算飛行穩(wěn)定性評分：

19、a＝a·φmtw+b·φpay+c·φspe+d·φalt+e·φran+f·φplr+g·φhor+h·φfli；

20、其中，a是飛行穩(wěn)定性評分；a、b、c、d、e、f、g、h是權(quán)重系數(shù)；фmtw是最大起飛重量的標(biāo)準(zhǔn)化評分；фpay是最大載重的標(biāo)準(zhǔn)化評分；фspe是飛行速度的標(biāo)準(zhǔn)化評分；фalt是飛行高度的標(biāo)準(zhǔn)化評分；фran是電池續(xù)航距離的標(biāo)準(zhǔn)化評分；фplr是動力負(fù)載比的標(biāo)準(zhǔn)化評分；фhor是懸停功率的標(biāo)準(zhǔn)化評分；фfli是飛行功率的標(biāo)準(zhǔn)化評分。

21、進(jìn)一步的，根據(jù)所述飛行穩(wěn)定性評估人機(jī)的荷載能力時，包括：

22、根據(jù)飛行穩(wěn)定性評分、最大載重的標(biāo)準(zhǔn)化評分和電池續(xù)航距離的標(biāo)準(zhǔn)化評分計(jì)算荷載能力評分，計(jì)算式為：

23、z＝k1·φpay+k2·a+k3·φran；

24、其中，z是荷載能力評分；k1、k2、k3是權(quán)重系數(shù)。

25、進(jìn)一步的，獲取物流任務(wù)的物料要求，所述物料要求包括任務(wù)載重要求、任務(wù)距離要求和任務(wù)時間要求；

26、將所述任務(wù)載重要求、任務(wù)距離要求和任務(wù)時間要求進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，獲得任務(wù)載重要求的標(biāo)準(zhǔn)化評分、任務(wù)距離要求的標(biāo)準(zhǔn)化評分和任務(wù)時間要求的標(biāo)準(zhǔn)化評分，所述標(biāo)準(zhǔn)化處理的公式為：

27、

28、其中，x是待標(biāo)準(zhǔn)化的參數(shù)值；xmax是待標(biāo)準(zhǔn)化的參數(shù)值的最大值；xmin是待標(biāo)準(zhǔn)化的參數(shù)值的最小值；

29、根據(jù)物流任務(wù)的物料要求建立任務(wù)評分模型，所述任務(wù)評分模型為：

30、b＝w1·λpay+w2·λdis+w3·λtim；

31、其中，b是任務(wù)評分；λpay是任務(wù)載重要求的標(biāo)準(zhǔn)化評分；λdis是任務(wù)距離要求的標(biāo)準(zhǔn)化評分；λtim是任務(wù)時間要求的標(biāo)準(zhǔn)化評分；w1、w2、w3是權(quán)重系數(shù)；

32、當(dāng)z≥b時，判斷結(jié)果為當(dāng)前無人機(jī)與當(dāng)前物流任務(wù)匹配；

33、當(dāng)z＜b時，判斷結(jié)果為當(dāng)前無人機(jī)與當(dāng)前物流任務(wù)不匹配。

34、進(jìn)一步的，根據(jù)無人機(jī)的初始位點(diǎn)和目標(biāo)位置建立坐標(biāo)系，根據(jù)無人機(jī)的初始位點(diǎn)目標(biāo)位置和歷史路徑數(shù)據(jù)進(jìn)行路徑規(guī)劃，獲得初始路徑時，包括：

35、無人機(jī)的初始位點(diǎn)作為坐標(biāo)起始點(diǎn)，無人機(jī)的目標(biāo)位置為坐標(biāo)目標(biāo)點(diǎn)，根據(jù)坐標(biāo)起始點(diǎn)和坐標(biāo)目標(biāo)點(diǎn)建立三維坐標(biāo)系，在所述三維坐標(biāo)系中，坐標(biāo)起始點(diǎn)和坐標(biāo)目標(biāo)點(diǎn)的直線連線為基礎(chǔ)路徑；

36、以基礎(chǔ)路徑的中點(diǎn)為圓心、基礎(chǔ)路徑為直徑的區(qū)域?yàn)檎系K物識別區(qū)；獲取障礙物識別區(qū)的歷史路徑數(shù)據(jù)，所述歷史路徑數(shù)據(jù)包括歷史飛行軌跡和障礙物信息；

37、獲取障礙物信息中的障礙物高度在所述三維坐標(biāo)系中轉(zhuǎn)換為障礙物高度坐標(biāo)；根據(jù)歷史飛行軌跡和障礙物高度坐標(biāo)，分析無人機(jī)在障礙物識別區(qū)內(nèi)的飛行安全性和飛行效率，根據(jù)所述飛行安全性和飛行效率對基礎(chǔ)路徑進(jìn)行調(diào)整獲得初始路徑。

38、進(jìn)一步的，根據(jù)歷史飛行軌跡和障礙物高度坐標(biāo)，分析無人機(jī)在障礙物識別區(qū)內(nèi)的飛行安全性和飛行效率，根據(jù)所述飛行安全性和飛行效率對基礎(chǔ)路徑進(jìn)行調(diào)整獲得初始路徑時，包括：

39、識別所述障礙物識別區(qū)內(nèi)所有障礙物，并獲取所有障礙物的位置信息和高度坐標(biāo)；

40、結(jié)合歷史飛行軌跡，獲取無人機(jī)在所述障礙物識別區(qū)內(nèi)所有待選飛行路徑；

41、對每一待選飛行路徑進(jìn)行安全性評估，所述安全性評估為評估無人機(jī)在飛行過程中與障礙物之間的最小安全距離是否滿足預(yù)先設(shè)定的預(yù)設(shè)安全標(biāo)準(zhǔn)；

42、當(dāng)無人機(jī)與一條待選飛行路徑中的所有障礙物之間的最小安全距離不小于預(yù)設(shè)安全標(biāo)準(zhǔn)時，判定該待選飛行路徑為可行飛行路徑；

43、此時，將所述基礎(chǔ)路徑調(diào)整為所述可行飛行路徑；

44、當(dāng)存在多條可行飛行路徑時，對所有可行飛行路徑進(jìn)行飛行效率評估，根據(jù)飛行效率評估結(jié)果選取最優(yōu)路線。

45、進(jìn)一步的，當(dāng)存在多條可行飛行路徑時，對所有可行飛行路徑進(jìn)行飛行效率評估，根據(jù)飛行效率評估結(jié)果選取最優(yōu)路線時，包括：

46、獲取所有可行飛行路徑的飛行時間、飛行距離和飛行能耗數(shù)據(jù)；

47、將所述飛行時間、飛行距離和飛行能耗數(shù)據(jù)輸入預(yù)設(shè)的飛行效率評估模型中進(jìn)行處理，得到所有可行飛行路徑的飛行效率評估值；

48、按照從大到小的順序?qū)λ酗w行效率評估值進(jìn)行排序，選取飛行效率評估值最高的可行飛行路徑作為最優(yōu)路線。

49、進(jìn)一步的，當(dāng)無人機(jī)接近目標(biāo)位置時，判斷所述目標(biāo)位置是否符合降落標(biāo)準(zhǔn)時，包括：

50、檢測所述目標(biāo)位置的地面平整度和障礙物；當(dāng)目標(biāo)位置的地面平整度低于預(yù)先設(shè)定的平整度閾值，或存在影響無人機(jī)降落的障礙物時，判定所述目標(biāo)位置不符合降落標(biāo)準(zhǔn)。

51、進(jìn)一步的，當(dāng)所述目標(biāo)位置不符合降落標(biāo)準(zhǔn)時，根據(jù)坐標(biāo)系中的定位坐標(biāo)和實(shí)時環(huán)境信息選定新降落點(diǎn)時，包括：

52、以目標(biāo)位置的坐標(biāo)為原點(diǎn)、半徑為r的范圍內(nèi)預(yù)先設(shè)定若干個候選降落點(diǎn)，并獲取若干個候選降落點(diǎn)的坐標(biāo)；

53、檢測每一候選降落點(diǎn)的地面平整度和障礙物，根據(jù)地面平整度和障礙物計(jì)算每一候選降落點(diǎn)的適宜性評分，選擇適宜性評分最高的候選降落點(diǎn)作為新降落點(diǎn)。

54、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

55、通過綜合考慮無人機(jī)的飛行穩(wěn)定性、荷載能力、與物流任務(wù)的匹配性、路徑規(guī)劃、降落點(diǎn)的選擇等多方面因素，本發(fā)明提供了一種全面、高效且智能的無人機(jī)物流運(yùn)輸方法。該方法不僅能夠保證無人機(jī)在飛行過程中的安全性和穩(wěn)定性，還能根據(jù)具體的物流任務(wù)要求，自動選擇最適合的無人機(jī)進(jìn)行配送，大大提高了物流運(yùn)輸?shù)男屎蜏?zhǔn)確性。

56、在具體實(shí)施過程中，本方法能夠自動獲取無人機(jī)的飛行穩(wěn)定性評分、荷載能力評分等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，并與物流任務(wù)的物料要求進(jìn)行匹配，確保無人機(jī)能夠順利完成任務(wù)。同時，系統(tǒng)還能根據(jù)無人機(jī)的初始位點(diǎn)、目標(biāo)位置以及歷史路徑數(shù)據(jù)進(jìn)行智能路徑規(guī)劃，選擇最優(yōu)的飛行路線，減少飛行時間和能耗，提高飛行效率。

57、在降落點(diǎn)的選擇上，本方法能夠自動檢測目標(biāo)位置的地面平整度和障礙物，確保無人機(jī)能夠安全降落。當(dāng)目標(biāo)位置不符合降落標(biāo)準(zhǔn)時，本方法還能自動選定新的降落點(diǎn)，保證物流任務(wù)的順利完成。

58、此外，本發(fā)明還提供了飛行效率評估模型、適宜性評分計(jì)算等算法，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的智能化程度和準(zhǔn)確性。這些算法能夠綜合考慮多種因素，為無人機(jī)物流運(yùn)輸提供科學(xué)的決策支持，實(shí)現(xiàn)物流運(yùn)輸?shù)淖詣踊⒅悄芑透咝Щ?/p>

59、綜上所述，本發(fā)明提供了一種全面、高效且智能的無人機(jī)物流運(yùn)輸方法，為物流運(yùn)輸行業(yè)帶來了新的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)。