本發(fā)明涉及安全技術(shù)，尤其涉及一種多無人飛行器避撞控制方法和裝置。
背景技術(shù)：
：近年來我國無人飛行器行業(yè)發(fā)展迅速，無人飛行器已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于軍用、民用等各個領(lǐng)域。為了保障飛行安全，需要發(fā)展無人飛行器飛行避撞控制技術(shù)?，F(xiàn)有技術(shù)中的無人飛行器避撞控制方法，通過獲取無人飛行器在當(dāng)前狀態(tài)下與靜態(tài)障礙物之間的距離，并判斷所述距離是否滿足預(yù)設(shè)值，進而在所述距離不滿足預(yù)設(shè)值時，根據(jù)所述距離控制無人飛行器調(diào)節(jié)飛行高度，以避免無人飛行器與所述靜態(tài)狀態(tài)障礙物發(fā)生碰撞?，F(xiàn)有技術(shù)中的無人飛行器避撞方法，僅能夠避免無人飛行器與靜態(tài)障礙物發(fā)生碰撞，不能夠避免多無人飛行器同時飛行時無人飛行器與無人飛行器之間發(fā)生碰撞。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明提供一種多無人飛行器避撞控制方法及裝置，能夠避免多無人飛行器同時飛行時無人飛行器與無人飛行器之間發(fā)生碰撞。本發(fā)明第一方面提供一種多無人飛行器避撞控制方法，包括：接收同一高度層的N架無人飛行器的屬性信息和飛行狀態(tài)信息，其中，所述屬性信息包括無人飛行器的機動性能等級和導(dǎo)航精度等級，所述飛行狀態(tài)信息包括無人飛行器的位置信息、速度信息和航向信息；根據(jù)第i架無人飛行器的機動性能等級確定所述第i架無人飛行器的避撞探測半徑，i＝1，……，N；根據(jù)所述第i架無人飛行器的導(dǎo)航精度等級確定所述第i架無人飛行器的保護半徑；根據(jù)所述N架無人飛行器的飛行狀態(tài)信息、避撞探測半徑以及保護半徑，確定所述N架無人飛行器的避撞速度；將所述第i架無人飛行器的避撞速度發(fā)送給所述第i架無人飛行器，以使所述第i架無人飛行器按照所述避撞速度飛行。在本發(fā)明一種可能的實現(xiàn)方式中，所述屬性信息還包括無人飛行器的最大速度和最小速度，所述根據(jù)N架無人飛行器的飛行狀態(tài)信息、避撞探測半徑以及保護半徑，確定所述N架無人飛行器的避撞速度，具體包括：根據(jù)所述N架無人飛行器的飛行狀態(tài)信息、保護半徑、最大速度和最小速度，采用速度障礙法確定所述第i架無人飛行器使用的速度集合，所述速度集合中的速度大于等于所述第i架無人飛行器的最小速度，且小于等于所述第i架無人飛行器的最大速度；根據(jù)所述第i架無人飛行器的速度集合，確定所述第i架無人飛行器的避撞機動空間；根據(jù)所述第i架無人飛行器的避撞機動空間，確定所述第i架無人飛行器的避撞優(yōu)先級；根據(jù)所述N架無人飛行器的避撞優(yōu)先級和避撞探測范圍，確定所述N架無人飛行器的避撞速度。在本發(fā)明另一種可能的實現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述N架無人飛行器的避撞優(yōu)先級和避撞探測范圍，確定所述N架無人飛行器的避撞速度，具體包括如下步驟：步驟一、對所述N架無人飛行器按照避撞優(yōu)先級從高到低排序；步驟二、對落入所述第i架無人飛行器的避撞探測范圍內(nèi)，且避撞優(yōu)先級比所述第i架無人飛行器的避撞優(yōu)先級低的無人飛行器分配一個令牌；步驟三、在令牌分配完成后，根據(jù)所述N架無人飛行器得到的令牌數(shù)，對所述N架無人飛行器進行排序；步驟四、確定所述N架無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的避撞速度為所述N架無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的當(dāng)前飛行速度；步驟五、取消對落入令牌數(shù)為0的無人飛行器避撞探測范圍內(nèi)，且避撞優(yōu)先級比所述令牌數(shù)為0的無人飛行器的避撞優(yōu)先級低的無人飛行器分配的令牌；步驟六、根據(jù)剩下的無人飛行器的當(dāng)前令牌數(shù)，對所述剩下的無人飛行器進行排序；步驟七、為所述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器確定避撞速度；步驟八、重復(fù)步驟五至步驟七，直至為所述N架無人飛行器確定出避撞速度。進一步地，所述為所述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器確定避撞速度，具體包括：將避撞優(yōu)先級比所述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的避撞優(yōu)先級高，且避撞探測范圍落入所述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的無人飛行器確定為所述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的障礙物；根據(jù)所述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的飛行狀態(tài)信息，以及所述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的障礙物的位置信息、航向信息和避撞速度，采用速度障礙法確定所述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器對所述障礙物的速度障礙；根據(jù)所述速度障礙以及所述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的航向信息確定所述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的速度集合，所述速度集合中的速度大于等于所述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的最小速度，且小于等于所述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0無人飛行器的最大速度；確定所述速度集合中的速度的最大值為所述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的避撞速度。本發(fā)明第二方面提供一種多無人飛行器避撞控制裝置，包括接收模塊、確定模塊、發(fā)送模塊；其中，所述接收模塊，用于接收同一高度層的N架無人飛行器的屬性信息和飛行狀態(tài)信息，其中，所述屬性信息包括無人飛行器的機動性能等級和導(dǎo)航精度等級，所述飛行狀態(tài)信息包括無人飛行器的位置信息、速度信息和航向信息；所述確定模塊，用于根據(jù)第i架無人飛行器的機動性能等級確定所述第i架無人飛行器的避撞探測半徑，根據(jù)所述第i架無人飛行器的導(dǎo)航精度等級確定所述第i架無人飛行器的保護半徑；并根據(jù)所述N架無人飛行器的飛行狀態(tài)信息、避撞探測半徑以及保護半徑，確定所述N架無人飛行器的避撞速度，其中，i＝1，……，N；所述發(fā)送模塊，用于將所述第i架無人飛行器的避撞速度發(fā)送給所述第i架無人飛行器，以使所述第i架無人飛行器按照所述避撞速度飛行。進一步地，所述屬性信息還包括無人飛行器的最大速度和最小速度，所述確定模塊，具體用于根據(jù)所述N架無人飛行器的飛行狀態(tài)信息、保護半徑、最大速度和最小速度，采用速度障礙法確定所述第i架無人飛行器使用的速度集合；根據(jù)所述第i架無人飛行器的速度集合，確定所述第i架無人飛行器的避撞機動空間；根據(jù)所述第i架無人飛行器的避撞機動空間，確定所述第i架無人飛行器的避撞優(yōu)先級；根據(jù)所述N架無人飛行器的避撞優(yōu)先級和避撞探測范圍，確定所述N架無人飛行器的避撞速度，其中，所述速度集合中的速度大于等于所述第i架無人飛行器的最小速度，且小于等于所述第i架無人飛行器的最大速度。進一步地，所述確定模塊在根據(jù)所述N架無人飛行器的避撞優(yōu)先級和避撞探測范圍，確定所述N架無人飛行器的避撞速度時，具體用于執(zhí)行以下步驟：步驟一、對所述N架無人飛行器按照避撞優(yōu)先級從高到低排序；步驟二、對落入所述第i架無人飛行器的避撞探測范圍內(nèi)，且避撞優(yōu)先級比所述第i架無人飛行器的避撞優(yōu)先級低的無人飛行器分配一個令牌；步驟三、在令牌分配完成后，根據(jù)所述N架無人飛行器得到的令牌數(shù)，對所述N架無人飛行器進行排序；步驟四、確定所述N架無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的避撞速度為所述N架無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的當(dāng)前飛行速度；步驟五、取消對落入令牌數(shù)為0的無人飛行器避撞探測范圍內(nèi)，且避撞優(yōu)先級比所述令牌數(shù)為0的無人飛行器的避撞優(yōu)先級低的無人飛行器分配的令牌；步驟六、根據(jù)剩下的無人飛行器的當(dāng)前令牌數(shù)，對所述剩下的無人飛行器進行排序；步驟七、為所述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器確定避撞速度；步驟八、重復(fù)步驟五至步驟七，直至為所述N架無人飛行器確定出避撞速度。進一步地，所述確定模塊，具體用于將避撞優(yōu)先級比所述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的避撞優(yōu)先級高，且避撞探測范圍落入所述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的無人飛行器確定為所述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的障礙物；根據(jù)所述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的飛行狀態(tài)信息以及所述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的障礙物的位置信息、航向信息和避撞速度，采用速度障礙法確定所述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器對所述障礙物的速度障礙；根據(jù)所述速度障礙以及所述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的航向信息確定所述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的速度集合；確定所述速度集合中的速度的最大值為所述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的避撞速度；其中，所述速度集合中的速度大于等于所述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的最小速度，且小于等于所述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0無人飛行器的最大速度。本發(fā)明提供的多無人飛行器避撞控制方法和裝置，通過接收同一高度層的N架無人飛行器的屬性信息和飛行狀態(tài)信息，并根據(jù)第i架無人飛行器的機動性能等級確定第i架無人飛行器的避撞探測半徑，根據(jù)第i架無人飛行器的導(dǎo)航精度等級確定第i架無人飛行器的保護半徑，進而根據(jù)N架無人飛行器的飛行狀態(tài)信息、避撞探測半徑以及保護半徑，確定N架無人飛行器的避撞速度，并將第i架無人飛行器的避撞速度發(fā)送給第i架無人飛行器，以使第i架無人飛行器按照上述避撞速度飛行，其中，i＝1，……，N。這樣，當(dāng)多無人飛行器同時飛行時，通過接收各無人飛行器的屬性信息及飛行狀態(tài)信息，并結(jié)合各無人飛行器的屬性信息和飛行狀態(tài)信息確定各無人飛行器的避撞速度，可以解決多無人飛行器同時飛行時無人飛行器與無人飛行器之間的碰撞問題。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為速度障礙法的原理示意圖；圖2為本發(fā)明多無人飛行器避撞控制方法實施例一的流程圖；圖3為本發(fā)明多無人飛行器避撞控制方法實施例二的流程圖；圖4為多無人飛行器的飛行狀態(tài)示意圖；圖5為圖4中的無人飛行器A0對其他無人飛行器的速度障礙的示意圖；圖6為多無人飛行器的避撞探測半徑的示意圖；圖7為本發(fā)明多無人飛行器避撞控制裝置實施例一的示意圖。具體實施方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明提供一種多無人飛行器避撞控制方法和裝置，能夠避免多無人飛行器同時飛行時無人飛行器與無人飛行器之間發(fā)生碰撞。本發(fā)明提供的多無人飛行器避撞控制方法和裝置，可以應(yīng)用于航空領(lǐng)域，具體地可以應(yīng)用本發(fā)明提供的多無人飛行器避撞控制方法和裝置對無人飛行器實施飛行控制，以解決多無人飛行器同時飛行時，無人飛行器與無人飛行器之間的碰撞問題。下面以具體地實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細(xì)說明。下面這幾個具體的實施例可以相互結(jié)合，對于相同或相似的概念或過程可能在某些實施例不再贅述。在介紹本發(fā)明提供的多無人飛行器避撞控制方法和裝置之前，先來簡單介紹一下速度障礙法原理。需要說明的是，在速度障礙法原理中，將運動物體和運動障礙物簡化為圓形。圖1為速度障礙法的原理示意圖，具體地，請參照圖1，當(dāng)前T時刻，在全局坐標(biāo)系{X，Y}中，運動物體R(半徑為rR)位于點PR＝(xR,yR)，速度為VR；運動障礙物O(半徑為rO)位于點PO＝(xO,yO)，速度為VO。運動障礙物O根據(jù)運動物體R的大小進行膨化處理，其半徑擴展為RO＝rR+ro，此時，將運動物體R看成一個質(zhì)點，并稱膨化后的運動障礙物O為運動物體R的一個位置障礙(PositionObstacle，簡稱PO)，lMO和lNO是運動物體P與位置障礙PO兩側(cè)切線方向的射線，lRO介于lMO和lNO之間。定義運動物體R與運動障礙物O的相對速度為VRO＝VR-VO。則通過相對速度可以把運動障礙物O當(dāng)做靜止障礙物，運動物體R的速度則看作為VRO；如果VRO保持不變，lRO為其方向上的射線，則運動物體R將于運動障礙物O發(fā)生碰撞的條件為：使上式成立的相對速度VRO的集合，定義為速度空間中的相對碰撞區(qū)RCC(RelativeCollisionCone，簡稱RCC)，即圖1中射線lMO和lNO之間的區(qū)域，對于運動物體R的任一相對速度VRO，如果VRO∈RCC，則運動物體R將于運動障礙物O發(fā)生碰撞。進一步地，如圖1所示，把RCC平移VO后得到的區(qū)域稱為絕對碰撞區(qū)域ACC(AbsoluteCollisionCone，簡稱ACC)，其中，其中表示閔可夫斯基矢量和運算。從圖1中可以看出，VR的末端點位于ACC等價于VRO∈RCC，所以當(dāng)VR的末端點位于ACC時，運動物體R將與運動障礙物O發(fā)生碰撞，ACC表示運動物體R與運動障礙物O發(fā)生碰撞的速度的集合，即為速度障礙VO(VelocityObstacle，簡稱VO)，在接下來的時刻，只需將VR在速度空間中的點調(diào)整到ACC之外，便可避開運動物體R與運動障礙物O發(fā)生碰撞。在介紹了速度障礙法原理之后，下面來詳細(xì)介紹本發(fā)明提供的多無人飛行器避撞控制方法和裝置。圖2為本發(fā)明多無人飛行器避撞控制方法實施例一的流程圖。本發(fā)明實施例的執(zhí)行主體可以是單獨的無人飛行器避撞控制裝置，還可以是集成了無人飛行器避撞控制裝置的地面設(shè)備。本發(fā)明實施例以執(zhí)行主體為集成了無人飛行器避撞控制裝置的地面設(shè)備為例來進行說明。如圖2所示，本實施例提供的多無人飛行器避撞控制方法，可以包括如下步驟：S101、接收同一高度層的N架無人飛行器的屬性信息和飛行狀態(tài)信息，其中，上述屬性信息包括無人飛行器的機動性能等級和導(dǎo)航精度等級，上述飛行狀態(tài)信息包括無人飛行器的位置信息、速度信息和航向信息。具體地，無人飛行器的機動性能指無人飛行器在一定時間內(nèi)改變飛行速度、飛行高度和飛行方向的能力。機動性能等級則用于表征機動性能的好壞。例如，可以根據(jù)無人飛行器的性能參數(shù)(例如無人飛行器的機身重量、機身尺寸、最大速度、最小速度等)，將無人飛行器的機動性能從低到高劃分為五個等級A、B、C、D、E，其中，A等級表示無人飛行器的機動性能最差，相應(yīng)的無人飛行器在一定時間內(nèi)改變飛行速度、飛行高度和飛行方向的能力最差，而E等級表示無人飛行器的機動性能最好，相應(yīng)的無人飛行器在一定時間內(nèi)改變飛行速度、飛行高度和飛行方向的能力最好。具體地，導(dǎo)航精度表征無人飛行器上的導(dǎo)航設(shè)備測出的無人飛行器的坐標(biāo)與該無人飛行器的實際坐標(biāo)的差距，而導(dǎo)航精度等級則表征導(dǎo)航設(shè)備定位的精確程度(即導(dǎo)航設(shè)備測出的無人飛行器的坐標(biāo)與該無人飛行器的實際坐標(biāo)的偏差程度)。例如，無人飛行器的導(dǎo)航精度等級高，則表明該無人飛行器上的導(dǎo)航設(shè)備測出的無人飛行器的坐標(biāo)與該無人飛行器的實際坐標(biāo)偏差不大。更具體地，可以根據(jù)無人飛行器上安裝的導(dǎo)航設(shè)備的類型，將無人飛行器的導(dǎo)航精度從低到高劃分為五個等級A、B、C、D、E，其中，A等級表示無人飛行器的導(dǎo)航精度最低，相應(yīng)的無人飛行器上的導(dǎo)航設(shè)備定位的準(zhǔn)確性最差。需要說明的是，無人飛行器的屬性信息記錄在無人飛行器的標(biāo)簽信息中。當(dāng)無人飛行器在空域中飛行時，無人飛行器會將自身的屬性信息和飛行狀態(tài)信息發(fā)送給地面設(shè)備。此外，無人飛行器的位置信息是指將無人飛行器飛行的高度看做一個平面，無人飛行器在全局坐標(biāo)系{X，Y}中的坐標(biāo)值；速度信息指無人飛行器的速度值；航向信息則指無人飛行器縱軸與正北方向的夾角(其可以反映無人飛行器的飛行方向)。S102、根據(jù)第i架無人飛行器的機動性能等級確定上述第i架無人飛行器的避撞探測半徑，i＝1，……，N。具體地，本步驟中，在一種可能的實現(xiàn)方式中，可以根據(jù)第i架無人飛行器的機動性能等級以及機動性能等級與避撞探測半徑的映射關(guān)系來確定第i架無人飛行器的避撞探測半徑。例如，表1給出一種機動性能等級與避撞探測半徑的映射關(guān)系，如表1所示，當(dāng)?shù)趇架無人飛行器的機動性能等級為A級時，此時確定上述第i架無人飛行器的避撞探測半徑為2500m；當(dāng)?shù)趇架無人飛行器的機動性能等級為E級時，此時確定上述第i架無人飛行器的避撞探測半徑為500m。表1機動性能等級與避撞探測半徑的映射關(guān)系機動性能等級A級B級C級D級E級避撞探測半徑/m2500200015001000500需要說明的是，無人飛行器的機動性能等級越低，說明無人飛行器改變飛行速度至某一值時所用的時間越長。因此，為了解決多無人飛行器同時飛行時的碰撞問題，確定無人飛行器的避撞探測半徑與機動性能等級成反比。即無人飛行器的機動性能等級越高，相應(yīng)地，確定的該無人飛行器的避撞探測半徑越小。當(dāng)然，在本步驟中，也可以采取一定的算法根據(jù)第i架無人飛行器的機動性能等級來確定上述第i架無人飛行器的避撞探測半徑。S103、根據(jù)上述第i架無人飛行器的導(dǎo)航精度等級確定上述第i架無人飛行器的保護半徑。具體地，本步驟中，在一種可能的實現(xiàn)方式中，可以根據(jù)第i架無人飛行器的導(dǎo)航精度等級以及導(dǎo)航精度等級與保護半徑的映射關(guān)系來確定第i架無人飛行器的保護半徑。例如，表2給出一種導(dǎo)航精度等級與保護半徑的映射關(guān)系，如表2所示，當(dāng)?shù)趇架無人飛行器的導(dǎo)航精度等級為A等級時，此時確定上述第i架無人飛行器的保護半徑為300m；當(dāng)?shù)趇架無人飛行器的導(dǎo)航精度等級為E等級時，此時確定上述第i架無人飛行器的保護半徑為50m。表2導(dǎo)航精度等級與保護半徑的映射關(guān)系導(dǎo)航精度等級A級B級C級D級E級保護半徑/m30020015010050需要說明的是，無人飛行器的導(dǎo)航精度等級越低，此時，接收到的該無人飛行器的位置信息越不準(zhǔn)確。因此，為了解決多無人飛行器同時飛行時的碰撞問題，確定無人飛行器的保護半徑與導(dǎo)航精度等級成反比。即無人飛行器的導(dǎo)航精度等級越高，相應(yīng)地，確定的該無人飛行器的保護半徑越小。此外，本步驟中，還可以采取一定的算法根據(jù)第i架無人飛行器的機動性能等級來確定上述第i架無人飛行器的避撞探測半徑。S104、根據(jù)上述N架無人飛行器的飛行狀態(tài)信息、避撞探測半徑以及保護半徑，確定上述N架無人飛行器的避撞速度。具體地，本步驟中，根據(jù)上述N架無人飛行器的飛行狀態(tài)信息、避撞探測半徑以及保護半徑，依次確定每架無人飛行器的避撞速度。需要說明的是，在根據(jù)N架無人飛行器的飛行狀態(tài)信息、避撞探測半徑以及保護半徑，確定一架無人飛行器的避撞速度時，可以按照下述方法確定，以下以確定第i架無人飛行器的避撞速度為例進行說明，具體地，首先，將落入第i架無人飛行器的避撞探測半徑內(nèi)的其他無人飛行器作為第i架無人飛行器的障礙物，然后將第i架無人飛行器以及障礙物簡化為半徑等于保護半徑的圓形，隨后，采用速度障礙法確定第i架無人飛行器對障礙物的速度障礙，并采用整數(shù)規(guī)劃法計算第i架無人飛行器的避撞速度。其中，關(guān)于速度障礙法以及整數(shù)規(guī)劃法可以參見現(xiàn)有技術(shù)中的介紹，此處不再贅述。S105、將上述第i架無人飛行器的避撞速度發(fā)送給上述第i架無人飛行器，以使上述第i架無人飛行器按照上述避撞速度飛行。具體地，本步驟中，當(dāng)?shù)孛嬖O(shè)備確定好N架無人飛行器的避撞速度時，將各架無人飛行器的避撞速度發(fā)送給相應(yīng)地?zé)o人飛行器，這樣，無人飛行器將按照接收到的避撞速度飛行，而當(dāng)無人飛行器按照接收到的避撞速度飛行時，可避免這N架無人飛行器發(fā)生碰撞。本實施例提供的多無人飛行器避撞控制方法，通過接收同一高度層的N架無人飛行器的屬性信息和飛行狀態(tài)信息，并根據(jù)第i架無人飛行器的機動性能等級確定第i架無人飛行器的避撞探測半徑，根據(jù)第i架無人飛行器的導(dǎo)航精度等級確定第i架無人飛行器的保護半徑，進而根據(jù)N架無人飛行器的飛行狀態(tài)信息、避撞探測半徑以及保護半徑，確定N架無人飛行器的避撞速度，并將第i架無人飛行器的避撞速度發(fā)送給第i架無人飛行器，以使第i架無人飛行器按照上述避撞速度飛行，其中，i＝1，……，N。這樣，當(dāng)多無人飛行器同時飛行時，通過接收各無人飛行器的屬性信息及飛行狀態(tài)信息，并結(jié)合各無人飛行器的屬性信息和飛行狀態(tài)信息確定各無人飛行器的避撞速度，可以解決多無人飛行器同時飛行時無人飛行器與無人飛行器之間的碰撞問題。下面給出一個具體的實施例，用以詳細(xì)說明本發(fā)明提供的多無人飛行器避撞控制方法。圖3為本發(fā)明多無人飛行器避撞控制方法實施例二的流程圖。請參照圖3，本實施例提供的多無人飛行器避撞控制方法，具體包括以下步驟：S201、接收同一高度層的N架無人飛行器的屬性信息和飛行狀態(tài)信息，其中，上述屬性信息包括無人飛行器的機動性能等級、導(dǎo)航精度等級和無人飛行器的最大速度和最小速度，上述飛行狀態(tài)信息包括無人飛行器的位置信息、速度信息和航向信息。具體地，該步驟的具體實現(xiàn)方法及實現(xiàn)原理可以參見實施例一的步驟S101的描述，在此不再贅述。需要說明的是，本實施例中，屬性信息還包括無人飛行器的最大速度和最小速度。例如，圖4為多無人飛行器的飛行狀態(tài)示意圖，請參照圖4，此時，同一高度層有5架無人飛行器(A1、A2、A3、A4、A5)在同時飛行(如圖4所示出)，T時刻，接收到的這5無人飛行器的屬性信息和飛行狀態(tài)信息如表3所示。表3無人飛行器的屬性信息和飛行狀態(tài)信息S202、根據(jù)第i架無人飛行器的機動性能等級確定上述第i架無人飛行器的避撞探測半徑，i＝1，……，N。具體地，該步驟的具體實現(xiàn)方法及實現(xiàn)原理可以參見實施例一的步驟S102的描述，在此不再贅述。具體地，本步驟中，結(jié)合上面的例子以及實施例一中表1中介紹的機動性能等級與避撞探測半徑的映射關(guān)系，確定無人飛行器A0、A1、A2、A3、A4的避撞探測半徑分別為500m、2500m、1500m、100m、1500m。S203、根據(jù)上述第i架無人飛行器的導(dǎo)航精度等級確定上述第i架無人飛行器的保護半徑。具體地，該步驟的具體實現(xiàn)方法及實現(xiàn)原理可以參見實施例一的步驟S103的描述，在此不再贅述。具體地，本步驟中，結(jié)合上面的例子以及實施例中表2中介紹的導(dǎo)航精度等級與保護半徑的映射關(guān)系，確定無人飛行器A0、A1、A2、A3、A4的保護半徑分別為50m、100m、150m、200m、100。S204、根據(jù)上述N架無人飛行器的飛行狀態(tài)信息、保護半徑、最大速度和最小速度，采用速度障礙法確定上述第i架無人飛行器避撞時使用的速度集合，上述速度集合中的速度大于等于上述第i架無人飛行器的最小速度，且小于等于上述第i架無人飛行器的最大速度。具體地，該步驟的具體實現(xiàn)過程包括如下步驟：(1)根據(jù)上述N架無人飛行器的飛行狀態(tài)信息、保護半徑，采用速度障礙法，確定第i架無人飛行器對第j架無人飛行的絕對碰撞區(qū)ACCij；j＝1，……，N，j≠i，具體地，在該步驟中，首先將無人飛行器等效為圓形，且圓形的半徑等于無人飛行器的保護半徑，之后，采用前面所介紹的速度障礙法確定第i架無人飛行器對第j架無人飛行器的絕對碰撞區(qū)ACCij。需要說明的是，在本步驟中，將ACCij的兩條邊界直線記為其中，j＝1，……，N，j≠i。(2)確定第i架無人飛行器航向所在的直線與的交點以及第i架無人飛行器航向所在的直線與的交點j＝1，……，N，j≠i。(3)確定位于第i架無人飛行器的最小速度點和最大速度點之間的交點的個數(shù)M，并將這M個交點以及最小速度點和最大速度點按照距離第i架無人飛行器的距離從小到大依次記為XD，D＝1，……，M+2。(4)根據(jù)上述位于第i架無人飛行器的最小速度點和最大速度點之間的交點、最小速度點和最大速度點確定速度集合。具體地，在本步驟中，首先判斷由相鄰兩個交點XD和XD+1構(gòu)成的速度區(qū)間是否為速度集合的一個子集。速度集合則相應(yīng)的由多個子集構(gòu)成。需要說明的是，采用如下方法判斷由相鄰兩個交點XD和XD+1構(gòu)成速度區(qū)間是否為速度集合的一個子集。確定兩個交點XD和XD+1的中點是否位于絕對碰撞區(qū)，若是，則由相鄰兩個交點構(gòu)成的速度區(qū)間不屬于速度集合的一個子集，若否，則由相鄰兩個交點構(gòu)成的速度區(qū)間為速度集合的一個子集。結(jié)合上面的例子，下面以確定無人飛行器A0避撞時使用的速度集合為例，來說明本步驟的具體實現(xiàn)過程，需要說明的是，在確定無人飛行器A0避撞時使用的速度集合時，無人飛行器A1、A2、A3、A4看做是運動障礙物。其中，圖5為圖4中無人飛行器A0對其他無人飛行器的速度障礙的示意圖。請參照圖5，具體地，首先，將無人飛行器A0及運動障礙物A1、A2、A3、A4分別等效為半徑等于保護半徑的圓形，其次，采用上面所介紹的速度障礙的原理，依次確定出無人飛行器A0對運動障礙物A1的絕對碰撞區(qū)ACC01、無人飛行器A0對運動障礙物A2的絕對碰撞區(qū)ACC02、無人飛行器A0對運動障礙物A3的絕對碰撞區(qū)ACC03和無人飛行器A0對運動障礙物A3的絕對碰撞區(qū)ACC04。其次，請參照圖5，確定無人飛行器A0航向所在的直線與的交點無人飛行器A0航向所在的直線與的交點無人飛行器A0航向所在的直線與的交點無人飛行器A0航向所在的直線與的交點無人飛行器A0航向所在的直線與的交點無人飛行器A0航向所在的直線與的交點(本例中，無人飛行器A0航向所在的直線與ACC04的兩條邊界直線不存在交點)。這樣，無人飛行器A0航向所在的直線與絕對碰撞區(qū)存在六個交點，且這六個交點均位于最小速度點和最大速度點之間。接著，將這六個點、最大速度點、最小速度點按照距離無人飛行器A0的距離依次記為X1、……、X8。如圖5所示，接著，依次判斷X1與X2的中點、X2與X3的中點、X3與X4的中點、X4與X5的中點、X5與X6的中點、X6與X7的中點、X7與X8的中點是否位于絕對碰撞區(qū)，經(jīng)過判斷，發(fā)現(xiàn)X2與X3的中點、X4與X5的中點、X5與X6的中點、X6與X7的中點分別位于絕對碰撞區(qū)ACC01、ACC02、ACC02(X5與X6的中點同時也位于ACC03)、ACC03。這樣，則確定區(qū)間[||X1-PA0||，||X2-PA0||]、[||X3-PA0||，||X4-PA0||]、[||X7-PA0||，||X8-PA0||]構(gòu)成速度區(qū)間。需要說明的是，PA0指無人飛行器A0的位置信息。S205、根據(jù)上述第i架無人飛行器的速度集合，確定上述第i架無人飛行器的避撞機動空間。具體地，將速度集合中速度區(qū)間的長度之和定義為避撞機動空間，結(jié)合上面的例子，上述三個區(qū)間([||X1-PA0||，||X2-PA0||]、[||X3-PA0||，||X4-PA0||]、[||X7-PA0||，||X8-PA0||])的長度之和即為避撞機動空間。例如，若確定無人飛行器A0的速度集合包括以下三個子集：[2.0，3.0]、[4.5，6.2]、[8.9，10.0]，則確定無人飛行器A0的避撞機動空間等于3.2(3.2＝(3.0-2.0)+(6.2-4.5)+(10-8.9))。S206、根據(jù)上述第i架無人飛行器的避撞機動空間，確定上述第i架無人飛行器的避撞優(yōu)先級。具體地，第i架無人飛行器的避撞優(yōu)先級與第i架無人飛行器的避撞機動空間成反比，即無人飛行器的避撞機動空間越大，該無人飛行器的避撞優(yōu)先級越低。例如，若上述五架無人飛行的避撞機動空間從大到小依次為A0＞A1＞A2＞A3＞A4，則這五架無人飛行器的避撞優(yōu)先級從大到小依次為A4＞A3＞A2＞A1＞A0。S207、根據(jù)上述N架無人飛行器的避撞優(yōu)先級和避撞探測范圍，確定上述N架無人飛行器的避撞速度。具體地，該步驟的具體實現(xiàn)過程包括如下步驟：步驟一、對上述N架無人飛行器按照避撞優(yōu)先級從高到低排序；步驟二、對落入上述第i架無人飛行器的避撞探測范圍內(nèi)，且避撞優(yōu)先級比上述第i架無人飛行器的避撞優(yōu)先級低的無人飛行器分配一個令牌；步驟三、在令牌分配完成后，根據(jù)上述N架無人飛行器得到的令牌數(shù)，對上述N架無人飛行器進行排序；步驟四、確定上述N架無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的避撞速度為上述N架無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的當(dāng)前飛行速度；步驟五、取消對落入令牌數(shù)為0的無人飛行器避撞探測范圍內(nèi)，且避撞優(yōu)先級比上述令牌數(shù)為0的無人飛行器的避撞優(yōu)先級低的無人飛行器分配的令牌；步驟六、根據(jù)剩下的無人飛行器的當(dāng)前令牌數(shù)，對上述剩下的無人飛行器進行排序；步驟七、為上述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器確定避撞速度；步驟八、重復(fù)步驟五至步驟七，直至為上述N架無人飛行器確定出避撞速度。進一步地，上述為上述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器確定避撞速度，具體包括：將避撞優(yōu)先級比上述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的避撞優(yōu)先級高，且避撞探測范圍落入上述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的無人飛行器確定為上述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的障礙物；根據(jù)上述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的飛行狀態(tài)信息，以及上述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的障礙物的位置信息、航向信息和避撞速度，采用速度障礙法確定上述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器對上述障礙物的速度障礙；根據(jù)上述速度障礙以及上述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的航向信息確定上述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的速度集合，上述速度集合中的速度大于等于上述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的最小速度，且小于等于上述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0無人飛行器的最大速度；確定上述速度集合中的速度的最大值為上述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的避撞速度。下面舉例來說明該步驟的具體實現(xiàn)過程，本例以空域中同一高度層有四架無人飛行器(B1、B2、B3、B4)為例來說明，如圖6所示，其中圖6中的圓形表示各無人飛行器的避撞沖突半徑。假設(shè)經(jīng)過步驟S206，確定這四架無人飛行器的避撞優(yōu)先級為B1＞B2＞B3＞B4，在步驟二中，分別對落入B1的避撞探測范圍內(nèi)，且避撞優(yōu)先級比B1的避撞優(yōu)先級低的無人飛行器B2、B3、B4分配一個令牌，對落入B2的避撞探測范圍內(nèi)，且避撞優(yōu)先級比B2的避撞優(yōu)先級低的無人飛行器B3分配一個令牌。在令牌分配完成后，這四架無人飛行器B1、B2、B3、B4的令牌數(shù)分別為0、1、2、1。此時，無人飛行器B1的令牌數(shù)為0，因此，確定無人飛行器B1的避撞速度為該無人飛行器的當(dāng)前飛行速度；接著，取消對落入無人飛行器B1的避撞探測范圍內(nèi)，且避撞優(yōu)先級比無人飛行器B1的避撞優(yōu)先級低的無人飛行器B2、B3、B4分配的令牌，這樣，剩下的無人飛行器B2、B3、B4的令牌數(shù)分別為0、1、0，此時，無人飛行器B2、B4的當(dāng)令牌數(shù)為0，因此，為無人飛行器B2和無人飛行器B4確定避撞速度。接著，取消對落入B2的避撞探測范圍內(nèi)，且避撞優(yōu)先級比B2的避撞優(yōu)先級低的無人飛行器B3分配的令牌。此時，剩下的無人飛行器B3的令牌數(shù)為0，因此，為無人飛行器B3確定避撞速度。這樣，通過以上步驟，為四架無人飛行器確定出避撞速度。具體地，在為無人飛行器B2確定避撞速度時，將避撞優(yōu)先級比無人飛行器B2的避撞優(yōu)先級高，且避撞探測范圍落入無人飛行器B2的無人飛行器B1確定為無人飛行器B2的障礙物；然后采用如圖5所介紹的方法來確定無人飛行器B2的速度集合，在確定了無人飛行器的B2的速度集合后，將速度集合中速度的最大值確定為無人飛行器B2的避撞速度。需要說明的是，在確定無人飛行器B2的速度集合時，無人飛行器B1的速度等于在步驟四為其確定的避撞速度。同樣地，在確定無人飛行器B4的避撞速度時，將避撞優(yōu)先級比無人飛行器B4的避撞優(yōu)先級高，且避撞探測范圍落入無人飛行器B4的無人飛行器B1確定為無人飛行器B4的障礙物，來確定無人飛行器B4的速度集合，進而根據(jù)速度集合來確定B4的避撞速度。需要說明的是，在確定無人飛行器B4的速度集合時，無人飛行器B1的速度等于在步驟四為其確定的避撞速度。進一步地，在確定無人飛行器B3的避撞速度時，將避撞優(yōu)先級比無人飛行器B3的避撞優(yōu)先級高，且避撞探測范圍落入無人飛行器B3的無人飛行器B1和B2確定為無人飛行器B3的障礙物，進而采用如圖5所介紹的方法來確定無人飛行器B3的避撞速度。需要說明的是，在確定無人飛行器B3的速度集合后，無人飛行器B1和無人飛行器B2的速度分別等于為其確定的避撞速度。S208、將上述第i架無人飛行器的避撞速度發(fā)送給上述第i架無人飛行器，以使上述第i架無人飛行器按照上述避撞速度飛行。具體地，該步驟的具體實現(xiàn)方法及實現(xiàn)原理可以參見實施例一的步驟S105的描述，在此不再贅述。圖7為本發(fā)明多無人飛行器避撞控制裝置實施例一的示意圖。該裝置可以通過軟件、硬件或者軟硬結(jié)合的方式實現(xiàn)，且該裝置可以是單獨的多無人飛行器避撞控制裝置，也可以是集成在地面設(shè)備中的裝置。如圖7所示，本實施例提供的多無人飛行器避撞控制裝置，包括：接收模塊100、確定模塊200、發(fā)送模塊300；其中，上述接收模塊100，用于接收同一高度層的N架無人飛行器的屬性信息和飛行狀態(tài)信息，其中，上述屬性信息包括無人飛行器的機動性能等級和導(dǎo)航精度等級，上述飛行狀態(tài)信息包括無人飛行器的位置信息、速度信息和航向信息；確定模塊200，用于根據(jù)第i架無人飛行器的機動性能等級確定上述第i架無人飛行器的避撞探測半徑；根據(jù)上述第i架無人飛行器的導(dǎo)航精度等級確定上述第i架無人飛行器的保護半徑；并根據(jù)上述N架無人飛行器的飛行狀態(tài)信息、避撞探測半徑以及保護半徑，確定上述N架無人飛行器的避撞速度；其中，i＝1，……，N；發(fā)送模塊300，用于將上述第i架無人飛行器的避撞速度發(fā)送給上述第i架無人飛行器，以使上述第i架無人飛行器按照上述避撞速度飛行。本實施例的裝置，可以用于執(zhí)行圖2所示方法實施例的技術(shù)方案，其實現(xiàn)原理和技術(shù)效果類似，此處不再贅述。進一步地，上述屬性信息還包括無人飛行器的最大速度和最小速度，上述確定模塊200，具體用于根據(jù)上述N架無人飛行器的飛行狀態(tài)信息、保護半徑、最大速度和最小速度，采用速度障礙法確定上述第i架無人飛行器使用的速度集合；根據(jù)上述第i架無人飛行器的速度集合，確定上述第i架無人飛行器的避撞機動空間；根據(jù)上述第i架無人飛行器的避撞機動空間，確定上述第i架無人飛行器的避撞優(yōu)先級；根據(jù)上述N架無人飛行器的避撞優(yōu)先級和避撞探測范圍，確定上述N架無人飛行器的避撞速度，其中，上述速度集合中的速度大于等于上述第i架無人飛行器的最小速度，且小于等于上述第i架無人飛行器的最大速度。進一步地，上述確定模塊200在根據(jù)上述N架無人飛行器的避撞優(yōu)先級和避撞探測范圍，確定上述N架無人飛行器的避撞速度時，具體用于執(zhí)行以下步驟：步驟一、對上述N架無人飛行器按照避撞優(yōu)先級從高到低排序；步驟二、對落入上述第i架無人飛行器的避撞探測范圍內(nèi)，且避撞優(yōu)先級比上述第i架無人飛行器的避撞優(yōu)先級低的無人飛行器分配一個令牌；步驟三、在令牌分配完成后，根據(jù)上述N架無人飛行器得到的令牌數(shù)，對上述N架無人飛行器進行排序；步驟四、確定上述N架無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的避撞速度為上述N架無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的當(dāng)前飛行速度；步驟五、取消對落入令牌數(shù)為0的無人飛行器避撞探測范圍內(nèi)，且避撞優(yōu)先級比上述令牌數(shù)為0的無人飛行器的避撞優(yōu)先級低的無人飛行器分配的令牌；步驟六、根據(jù)剩下的無人飛行器的當(dāng)前令牌數(shù)，對上述剩下的無人飛行器進行排序；步驟七、為上述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器確定避撞速度；步驟八、重復(fù)步驟五至步驟七，直至為上述N架無人飛行器確定出避撞速度。進一步地，確定模塊200，具體用于將避撞優(yōu)先級比上述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的避撞優(yōu)先級高，且避撞探測范圍落入上述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的無人飛行器確定為上述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的障礙物；根據(jù)上述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的飛行狀態(tài)信息以及上述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的障礙物的位置信息、航向信息和避撞速度，采用速度障礙法確定上述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器對上述障礙物的速度障礙；根據(jù)上述速度障礙以及上述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的航向信息確定上述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的速度集合；確定上述速度集合中的速度的最大值為上述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的避撞速度；其中，上述速度集合中的速度大于等于上述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0的無人飛行器的最小速度，且小于等于上述剩下的無人飛行器中令牌數(shù)為0無人飛行器的最大速度。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實現(xiàn)上述各方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成。前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中。該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述各方法實施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括：ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3