一种远程控制的双无人机协同作业管理方法与流程

本发明涉及无人机，更具体地说，本发明涉及一种远程控制的双无人机协同作业管理方法。

背景技术：

1、双无人机协同作业中由两个无人机与两个无人机机库共同组成，目前无人机已经具有路径规划和导航能力，能够根据任务要求规划飞行路径，并在空中稳定飞行，当无人机前往无人机机库进行换电时，无人机与无人机机库进行通信，机库管理系统能够实时监测机库内部的无人机状态，判断是否有无人机在机库内，并进行智能调度，智能调度可以根据无人机的任务需求和飞行状态，决定何时让无人机起飞并在空中等待，以及何时让无人机进入机库进行换电池操作；

2、目前在双无人机协同作业进行换电的过程中，无人机容易受外界因素的影响，导致无人机并不一定能够按照系统预设指令进行换电，并且双无人机之间在协同工作的过程中容易出现安全性问题，因此，需要更全面的监测双无人机协同作业进行换电的过程，通过综合性分析给出管理方法。

3、为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种远程控制的双无人机协同作业管理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种远程控制的双无人机协同作业管理方法，包括以下步骤：

4、s1：获取无人机飞向无人机机库进行换电过程中无人机的飞行信息，飞行信息包括路径偏差变异系数、耗电速率系数以及延迟稳定系数；

5、s2：将路径偏差变异系数、耗电速率系数以及延迟稳定系数综合性分析，生成飞行过程评估系数，将飞行过程评估系数与预先设置的飞行过程评估系数阈值对比，确定无人机飞行过程中不同等级的飞行评估；

6、s3：在无人机接近无人机库时，双无人机协同工作完成无人机的换电，获取双无人机协同工作时双无人机之间的相互影响信息，相互影响信息包括双无人机信号质量系数和双无人机安全距离系数；

7、s4：将双无人机信号质量系数和双无人机安全距离系数综合性分析，生成协同工作评估系数，并确定双无人机协同工作中不同等级的协同评估，将飞行评估和协同评估结合分析，确定无人机换电的管理工作。

8、在一个优选地实施方式中，获取无人机飞向无人机机库进行换电过程中无人机的飞行信息中的路径偏差变异系数，包括：

9、将前往无人机机库换电的无人机标记为换电无人机，获取换电无人机的三维坐标，并将换电无人机在预设路径中到达航点位置的实际三维坐标标记为：(xa,，ya，za)，获取预设路径中航点的三维坐标，并标记为：其中，a为监测区间内预设路径航点的编号，a＝1、2、3……a，a为正整数；

10、计算路径偏差变异系数，计算公式为：其中，ljpc为换电无人机的路径偏差变异系数。

11、在一个优选地实施方式中，获取无人机飞向无人机机库进行换电过程中无人机的飞行信息中的耗电速率系数，包括：

12、获取换电无人机在监测区间的耗电速率，并将监测区间内每次测量的结果标记为：sln，其中，n＝1、2、3……n，n为正整数，n为监测区间内每次测量换电无人机耗电速率的编号；

13、计算耗电速率系数，计算公式为：其中，hdsl为换电无人机的耗电速率系数，sln-1表示换电无人机第n-1次的耗电速率，sln表示换电无人机第n次的耗电速率。

14、在一个优选地实施方式中，获取无人机飞向无人机机库进行换电过程中无人机的飞行信息中的延迟稳定系数，包括：

15、获取监测区间内的飞行指令传输延迟，将监测区间等分成多个小区间，计算每个小区间的传输延迟平均值，并将每个小区间的传输延迟平均值标记为：csm，m＝1、2、3……m，m为正整数，m为监测区间等分多个小区间的编号；

16、设置延迟平均值阈值，并将延迟平均值阈值标记为：csyz，获取大于延迟平均值阈值的小区间，并将大于延迟平均值阈值的小区间重新标记为：csy，y＝1、2、3……y，y为正整数，y为大于延迟平均值阈值的小区间的编号；

17、计算延迟稳定系数，计算公式为：其中，ycwd为换电无人机的延迟稳定系数。

18、在一个优选地实施方式中，将路径偏差变异系数、耗电速率系数以及延迟稳定系数综合性分析，生成飞行过程评估系数，包括：

19、根据无人机飞向无人机机库进行换电过程中无人机的飞行信息，获得路径偏差变异系数、耗电速率系数以及延迟稳定系数；

20、将路径偏差变异系数、耗电速率系数以及延迟稳定系数联立生成飞行过程评估系数；

21、路径偏差变异系数、耗电速率系数以及延迟稳定系数与飞行过程评估系数成正相关关系。

22、在一个优选地实施方式中，将飞行过程评估系数与预先设置的飞行过程评估系数阈值对比，确定无人机飞行过程中不同等级的飞行评估，包括：

23、将换电无人机的飞行过程评估系数与飞行过程评估系数阈值对比；

24、若飞行过程评估系数大于飞行过程评估系数阈值时，则标记为二级飞行评估；

25、若飞行过程评估系数小于飞行过程评估系数阈值时，则标记为一级飞行评估。

26、在一个优选地实施方式中，获取双无人机协同工作时双无人机之间的相互影响信息中双无人机信号质量系数和双无人机安全距离系数，包括：

27、将在无人机机库待机的无人机标记为待机无人机，在同时处理双无人机指令的过程中，获取单位时间t内换电无人机和待机无人机接收到指令的平均信号功率，并将换电无人机和待机无人机接收到指令的平均信号功率分别标记为：pshd和psdj，获取换电无人机和待机无人机受到的平均噪声功率，并分别标记为：pzhd和pzdj，设置接受信号功率基准阈值，并标记为：pjyz；

28、计算双无人机信号质量系数，计算公式为：其中，xhzl为换电无人机和待机无人机的双无人机信号质量系数；

29、获取单位时间t内换电无人机和待机无人机的距离，并标记为：jlj，其中，j＝1、2、3……j，j为正整数，j为单位时间t内测量换电无人机和待机无人机的距离的编号；

30、设置双无人机安全距离阈值，将双无人机安全距离阈值标记为：jlyz,获取小于双无人机安全距离阈值的距离，并重新标记为：jli，其中，i＝1、2、3……i，i为正整数，i为小于双无人机安全距离阈值的距离编号

31、计算双无人机安全距离系数，计算公式为：其中，aqjl为换电无人机和待机无人机的双无人机安全距离系数。

32、在一个优选地实施方式中，将双无人机信号质量系数和双无人机安全距离系数综合性分析，生成协同工作评估系数，包括：

33、根据双无人机协同工作时双无人机之间的相互影响信息，获得双无人机信号质量系数和双无人机安全距离系数；

34、将双无人机信号质量系数和双无人机安全距离系数联立生成协同工作评估系数；

35、双无人机信号质量系数与协同工作评估系数成负相关关系，双无人机安全距离系数与协同工作评估系数成正相关关系。

36、在一个优选地实施方式中，确定双无人机协同工作中不同等级的协同评估，包括：

37、将协同工作评估系数与协同工作评估系数阈值做比较；

38、若协同工作评估系数大于协同工作评估系数阈值时，则标记为二级协同评估；若协同工作评估系数小于协同工作评估系数阈值时，则标记为一级协同评估。

39、在一个优选地实施方式中，将飞行评估和协同评估结合分析，确定无人机换电的管理工作，包括：

40、若无人机机库没有待机无人机，则根据飞行过程评估系数生成的飞行评估等级，管理无人机的换电过程；

41、若无人机机库有待机无人机，则根据飞行过程评估系数和协同工作评估系数生成的飞行评估和协同评估，管理无人机的换电过程，包括：

42、当换电无人机前往无人机机库换电同时出现二级飞行评估和二级协同评估，则生成三级预警；

43、当换电无人机前往无人机机库换电出现二级飞行评估和一级协同评估或出现一级飞行评估和二级协同评估，则生成二级预警；

44、当换电无人机前往无人机机库换电只出现二级飞行评估，则生成一级预警。

45、本发明的技术效果和优点：

46、本发明通过在无人机库中有无人机的情况和没有无人机的情况进行分别分析，包括对无人机飞行过程的监测以及双无人机协同作业的监测，有助于对双无人机协同作业换电时更精细、更全面的管理。