簡析無人機(jī)飛行計(jì)劃管理系統(tǒng)

梅杰

摘 要

隨著國家發(fā)展建設(shè)的不斷推進(jìn)，我國科學(xué)技術(shù)水平得到一定程度的提高，無人機(jī)出現(xiàn)在人們的生活中。它不僅是表現(xiàn)國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要保證，而且它在一定程度上促進(jìn)了國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)一步提高。但是它在不斷發(fā)展應(yīng)用的過程中，出現(xiàn)了很多問題，相應(yīng)的使用者在不辦理任何飛行審批手續(xù)的基礎(chǔ)上，就進(jìn)行無人機(jī)使用，對航空安全造成了嚴(yán)重的威脅，需要相關(guān)人員提高重視程度，加強(qiáng)計(jì)劃管理。因此，本文將以高中生的視角出發(fā)，將無人機(jī)的飛行計(jì)劃管理系統(tǒng)作為文章闡述的主要內(nèi)容，通過對無人機(jī)飛行計(jì)劃的管理系統(tǒng)功能和結(jié)構(gòu)的闡述，給出管理系統(tǒng)關(guān)鍵流程分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】無人機(jī) 飛行 計(jì)劃管理系統(tǒng) 高中生

隨著國家建設(shè)的逐步推進(jìn)，當(dāng)代高中生經(jīng)歷了經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的時(shí)代變化，在他們的眼中，無人機(jī)在民用，軍事和航空領(lǐng)域都具有重要作用，得到了各界人士的廣泛關(guān)注。隨著其不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)應(yīng)用逐漸加強(qiáng)，研發(fā)成本逐漸降低，它逐漸深入到各個(gè)領(lǐng)域。這也為它的管理工作帶來了一定難題，如何針對其發(fā)展特性，促進(jìn)其飛行管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。

1 計(jì)劃管理功能和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 管理系統(tǒng)

在開展無人機(jī)飛行計(jì)劃管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，主要從各個(gè)功能模塊入手，分別為飛行計(jì)劃處理模塊，計(jì)劃執(zhí)行模塊和飛行計(jì)劃驗(yàn)證模塊。針對飛行處理模塊來說，它主要是指相關(guān)人員驗(yàn)證飛行計(jì)劃的過程，其內(nèi)容是指處理飛行計(jì)劃，申報(bào)相應(yīng)的飛行計(jì)劃，并驗(yàn)證相關(guān)的飛行計(jì)劃。而驗(yàn)證模塊，需要加載相應(yīng)的氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)，根據(jù)地理高程數(shù)據(jù)和三區(qū)空域數(shù)據(jù)，驗(yàn)證飛行計(jì)劃中的可行性，主要的工作流程，需要先加載基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，然后驗(yàn)證它的飛行計(jì)劃，最后對審批計(jì)劃的可實(shí)施性。執(zhí)行模塊，則是對飛行實(shí)施監(jiān)控計(jì)劃，動(dòng)態(tài)監(jiān)控、管理相關(guān)過程，具體的工作內(nèi)容，需要將執(zhí)飛無人機(jī)信號接入，然后監(jiān)視相應(yīng)的飛行計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)管理過程的動(dòng)態(tài)管理。

1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，我們主要將其分成兩個(gè)部分。

（1）對無人機(jī)的客戶端展開設(shè)計(jì)，它的主要內(nèi)容是提供一定的飛行計(jì)劃申報(bào)界面給相應(yīng)的運(yùn)營人，促進(jìn)查詢反饋的形成，以便于明確無人機(jī)的飛行任務(wù)，對其執(zhí)行進(jìn)度實(shí)施監(jiān)控。

（2）飛機(jī)計(jì)劃中的處理服務(wù)端，它的設(shè)計(jì)開展，主要是促進(jìn)其對相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)性能，主要包括地理信息，靜態(tài)數(shù)據(jù)，氣象數(shù)據(jù)和空域數(shù)據(jù)等。并提供一定的計(jì)劃管理界面，完成飛行計(jì)劃的驗(yàn)證工作，展示與無人機(jī)運(yùn)行動(dòng)態(tài)相關(guān)的信息，這些信息主要包括限制侵入，危險(xiǎn)天氣，計(jì)劃偏離和飛行沖突等。

2 管理關(guān)系流程

2.1 處理模塊

就飛行計(jì)劃中的管理模塊來說，它主要是將飛行計(jì)劃中申報(bào)和校驗(yàn)的過程進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。其中，申報(bào)模塊主要是將飛行計(jì)劃的創(chuàng)建和查詢等過程進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，需要將運(yùn)營人的基本信息，無人機(jī)的基本信息和飛行計(jì)劃的基本元素錄入和查詢。而校驗(yàn)?zāi)K則是將飛行計(jì)劃的可實(shí)施性進(jìn)行校驗(yàn)，其中不僅要將操作員的素質(zhì)資歷進(jìn)行校驗(yàn)，還需要將一個(gè)無人機(jī)是否存在同時(shí)執(zhí)行多個(gè)飛行計(jì)劃的情況進(jìn)行確定，如果出現(xiàn)不合格的飛行計(jì)劃，則需要將其駁回給用戶。與此同時(shí)，還需要安排無人機(jī)的執(zhí)飛時(shí)間，促進(jìn)其管理的全面性推進(jìn)。

2.2 驗(yàn)證模塊

驗(yàn)證模塊的存在，主要是為了將飛行計(jì)劃的可實(shí)施性進(jìn)行驗(yàn)證。就無人機(jī)而言，因?yàn)樗粡V范的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，因此，在執(zhí)行不同任務(wù)的過程中，需要為其制定不同的飛行計(jì)劃，這也需要采用不同的驗(yàn)證方法。針對一些在航線上的飛行計(jì)劃來說，它主要是將相關(guān)的空域環(huán)境進(jìn)行驗(yàn)證，對地理環(huán)境和相應(yīng)的環(huán)境等進(jìn)行掌握，從而判斷飛行情況是否與其相符。而針對區(qū)域飛行計(jì)劃驗(yàn)證的過程中，需要將臨時(shí)作業(yè)過程中的可使用性進(jìn)行驗(yàn)證，判斷其是否符合無人機(jī)進(jìn)行繞飛作業(yè)的條件。其中，對空域環(huán)境進(jìn)行驗(yàn)證的過程就是判斷飛行軌跡或是臨時(shí)作業(yè)的安全性，確定其是否能夠穿越危險(xiǎn)區(qū)，禁飛區(qū)和限制區(qū)。而對地理環(huán)境的驗(yàn)證過程，是判斷相關(guān)航線運(yùn)行時(shí)的巡航高度和地理障礙之間的距離的驗(yàn)證過程，將空域內(nèi)障礙物的最高點(diǎn)地理高程計(jì)算出來，并將其與作業(yè)區(qū)的最低高度相比較，從而判斷其可實(shí)施性。

2.3 執(zhí)行模塊

執(zhí)行模塊，就是執(zhí)行管理飛行計(jì)劃的過程，這一工作的實(shí)現(xiàn)，需要將無人機(jī)信號與檢測計(jì)劃的執(zhí)行進(jìn)度相結(jié)合。其中涉及到計(jì)劃狀態(tài)變遷，它主要是通過對應(yīng)用系統(tǒng)的使用，將無人機(jī)信號接收，然后將其與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的飛行計(jì)劃相匹配，并促進(jìn)得出的匹配結(jié)果與系統(tǒng)變更相結(jié)合。在進(jìn)行飛行計(jì)劃的過程中，其執(zhí)行狀態(tài)主要包括四步，分別為待激活，激活，完成執(zhí)行和取消執(zhí)行。待激活，是指計(jì)劃通過了相應(yīng)審批，但是還沒有起飛狀態(tài)的無人機(jī)，而激活則是已經(jīng)起飛的無人機(jī)。完成執(zhí)行，則是已經(jīng)完成飛行計(jì)劃的飛行機(jī)，取消執(zhí)行是由用戶發(fā)起的，量執(zhí)行計(jì)劃取消的過程。

3 結(jié)語

在對無人機(jī)的飛行計(jì)劃管理系統(tǒng)進(jìn)行研究的過程中，需要根據(jù)其飛行特點(diǎn)和飛行類型，選擇合適的飛行計(jì)劃，促進(jìn)系統(tǒng)的具體形成。然后根據(jù)三大模塊，將工作細(xì)化，促進(jìn)各項(xiàng)工作的順利進(jìn)行，保證無人機(jī)的正常運(yùn)行，維護(hù)其行業(yè)的安全性和健康性，為我國發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]牟濤.Pixhawk飛控技術(shù)在植保無人機(jī)上的應(yīng)用與實(shí)踐[D].西京學(xué)院，2011.

[2]王維.某型無人機(jī)指揮控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].電子科技大學(xué)，2013.

[3]楊春.基于中空中速長航時(shí)無人機(jī)的地面站系統(tǒng)總體方案研究[D].電子科技大學(xué)，2015.

作者單位

山東省青島第五十八中學(xué)2015級高三（2）班 山東省青島市 266000endprint