無(wú)人機(jī)自主航路規(guī)劃平臺(tái)設(shè)計(jì)

吳 振, 吳紅蘭, 吳宇辰

(南京航空航天大學(xué) 民航學(xué)院，江蘇 南京 211106)

根據(jù)特定的任務(wù)類(lèi)型，一些無(wú)人機(jī)在整個(gè)飛行過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了完全自主飛行，無(wú)需從地面站發(fā)送控制指令[1-2]。但是對(duì)于幾乎所有的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，都需要地面操作員與無(wú)人機(jī)進(jìn)行雙向通信，地面控制站已成為無(wú)人機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行任務(wù)時(shí)必不可少的組成部分。

然而，隨著無(wú)人機(jī)作業(yè)任務(wù)的增多以及飛行環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，地面操作員需要處理的信息量激增，當(dāng)有突發(fā)或緊急任務(wù)時(shí)，工作負(fù)荷增大。由于人為因素的存在，即使是訓(xùn)練有素的地面操作員也會(huì)出現(xiàn)意想不到的操作失誤。調(diào)查結(jié)果表明，人為因素引起的嚴(yán)重飛行事故在眾多無(wú)人機(jī)事故中占有非常高的比例[3]。

在某些功能上給予無(wú)人機(jī)自主性可以降低地面站操作員的工作量，提高態(tài)勢(shì)感知能力，機(jī)組人員可以把精力集中在關(guān)鍵性任務(wù)上[4]。作為無(wú)人機(jī)系統(tǒng)核心技術(shù)之一的自主航路規(guī)劃技術(shù)，能夠代替人在復(fù)雜的動(dòng)態(tài)環(huán)境下進(jìn)行飛行任務(wù)的規(guī)劃與決策，有效地避免地面站操作員的不安全控制行為，分擔(dān)其任務(wù)工作壓力。因此，構(gòu)建自主航路規(guī)劃平臺(tái)，對(duì)提高無(wú)人機(jī)系統(tǒng)智能化水平，保證無(wú)人機(jī)飛行安全具有重要意義。

目前已有很多專(zhuān)家學(xué)者針對(duì)無(wú)人機(jī)地面站關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)計(jì)展開(kāi)研究，但多是從控制角度進(jìn)行軟件的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)，很少有人考慮到地面站，尤其是航路規(guī)劃子系統(tǒng)的人機(jī)交互需求。楊帆等[5]基于某型號(hào)靶機(jī)需求，采用模塊化思想開(kāi)發(fā)了具備實(shí)時(shí)控制與監(jiān)測(cè)功能的地面站軟件，但忽略了人機(jī)交互需求，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示不直觀，操作相對(duì)復(fù)雜。金強(qiáng)等[6]基于Qt對(duì)四旋翼無(wú)人機(jī)地面站的虛擬儀表進(jìn)行了設(shè)計(jì)，使得飛行狀態(tài)等監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的顯示更加直觀，但其并未涉及航路規(guī)劃系統(tǒng)。馬夏瑩等[7]設(shè)計(jì)了一款無(wú)人機(jī)地面站武器控制系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)部分考慮到了操作人員負(fù)擔(dān)問(wèn)題，但設(shè)計(jì)前沒(méi)有對(duì)其人機(jī)交互需求進(jìn)行梳理，也未曾提供人機(jī)交互的可視化界面。

基于以上問(wèn)題，首先對(duì)航路規(guī)劃系統(tǒng)功能和無(wú)人機(jī)系統(tǒng)適航標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范分析，總結(jié)歸納航路規(guī)劃系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則與必要條件；然后，從系統(tǒng)功能要求和人機(jī)交互需求出發(fā)，構(gòu)建航路規(guī)劃系統(tǒng)軟件的基本框架，并采用MATLAB APP Designer完成軟件平臺(tái)的開(kāi)發(fā)。

1 系統(tǒng)安全性要求與人機(jī)交互需求

航路規(guī)劃系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)自主飛行和避障導(dǎo)航的關(guān)鍵系統(tǒng)。然而，從對(duì)國(guó)內(nèi)外無(wú)人機(jī)系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范的分析來(lái)看，目前還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)針對(duì)無(wú)人機(jī)航路規(guī)劃系統(tǒng)的適航標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。但國(guó)內(nèi)外很多標(biāo)準(zhǔn)都從任務(wù)需求和適航角度，以無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)子功能的方式對(duì)其提出了相關(guān)要求[8-16]。

通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)航路規(guī)劃系統(tǒng)功能(如圖1所示)和無(wú)人機(jī)系統(tǒng)適航標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范分析，無(wú)人機(jī)航路規(guī)劃系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)滿足如下要求：

① 無(wú)人機(jī)航路規(guī)劃系統(tǒng)的功能是能夠在已知數(shù)字地圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)無(wú)人機(jī)性能等各種約束條件和飛行任務(wù)需求，在起點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)之間規(guī)劃出一條某種評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)下的最優(yōu)航路[17]。

② 無(wú)人機(jī)所規(guī)劃航路信息的準(zhǔn)確性、完整性和一致性高。無(wú)人機(jī)按照預(yù)定航路自主飛行的具體執(zhí)行過(guò)程都是以航路規(guī)劃輸出的先驗(yàn)數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)的，因此規(guī)劃航路信息的準(zhǔn)確性、完整性和一致性對(duì)無(wú)人機(jī)的任務(wù)執(zhí)行結(jié)果及自身的飛行安全至關(guān)重要。

圖1 無(wú)人機(jī)航路規(guī)劃系統(tǒng)

③ 無(wú)人機(jī)航路規(guī)劃系統(tǒng)應(yīng)具備快速的再規(guī)劃能力。無(wú)人機(jī)在按照預(yù)定航路飛行的過(guò)程中，由于飛行環(huán)境復(fù)雜多變，很多情況下不得不對(duì)預(yù)先規(guī)劃的飛行航路和任務(wù)模式進(jìn)行重新修正，以確保無(wú)人機(jī)的飛行安全、提高任務(wù)的成功率。

④ 無(wú)人機(jī)航路規(guī)劃系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備一定的通用性和一致性。未來(lái)空域必定是無(wú)人機(jī)與有人機(jī)等各種飛行器的集成空域，因此為保障空域飛行安全，通常要求航路規(guī)劃系統(tǒng)之間具備一定的通用性和一致性，以保證各種飛行器(包括無(wú)人機(jī)和載人航空器)之間能夠協(xié)同飛行。

⑤ 開(kāi)發(fā)人員應(yīng)同時(shí)具備實(shí)際任務(wù)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)素養(yǎng)。航路規(guī)劃是實(shí)際任務(wù)執(zhí)行過(guò)程的載體，所以需要將具體的航路和要求轉(zhuǎn)換為無(wú)人機(jī)可識(shí)別并執(zhí)行的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。此外，任務(wù)規(guī)劃還需要充分地滿足兩個(gè)主要的約束(裝備約束、環(huán)境和任務(wù)的約束)來(lái)確保任務(wù)執(zhí)行過(guò)程的安全性和可靠性。因此，對(duì)任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員而言，既要熟悉無(wú)人機(jī)具體任務(wù)的使用方法，又要掌握無(wú)人機(jī)系統(tǒng)知識(shí)，即對(duì)無(wú)人機(jī)實(shí)際任務(wù)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)素養(yǎng)要求都比較高。

⑥ 無(wú)人機(jī)航路規(guī)劃系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行適當(dāng)評(píng)估。評(píng)估測(cè)試內(nèi)容主要集中于對(duì)航路的設(shè)置及規(guī)劃能力、狀態(tài)回報(bào)與顯示能力等方面，其目的是為了保證無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的安全性和可靠性。

⑦ 無(wú)人機(jī)航路規(guī)劃平臺(tái)應(yīng)當(dāng)具備友好的人機(jī)交互界面。友好的人機(jī)交互界面是指地面操作員與無(wú)人機(jī)之間的接口在滿足所有功能需求的前提下，其操作應(yīng)當(dāng)簡(jiǎn)單易行、便于理解。

航路規(guī)劃軟件平臺(tái)是無(wú)人機(jī)自主航路規(guī)劃系統(tǒng)的核心，是無(wú)人機(jī)智能化水平的重要體現(xiàn)。一方面，軟件平臺(tái)是地面操作員與無(wú)人機(jī)交互的接口，其設(shè)計(jì)好壞嚴(yán)重影響著操作員的任務(wù)決策與執(zhí)行；此外，作為航路規(guī)劃軟件的重要組成部分，相關(guān)智能算法的復(fù)雜度與可靠性決定著無(wú)人機(jī)的智能化與安全性水平，其設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的理論分析與驗(yàn)證。因此，在進(jìn)行無(wú)人機(jī)航路規(guī)劃平臺(tái)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)過(guò)程中，不僅要注重軟件平臺(tái)的可靠性，也應(yīng)當(dāng)同時(shí)參考航路規(guī)劃系統(tǒng)的整體性要求。

2 系統(tǒng)功能需求分析及框架設(shè)計(jì)

2.1 功能需求分析

軟件平臺(tái)主要應(yīng)用于無(wú)人機(jī)飛行前的航路規(guī)劃工作，它能夠在已知任務(wù)環(huán)境信息的基礎(chǔ)上，根據(jù)任務(wù)需求，規(guī)劃出一條有效航路，同時(shí)能夠?qū)⑵湫纬娠w行指令，控制無(wú)人機(jī)飛行，且在無(wú)人機(jī)飛行過(guò)程中能對(duì)其飛行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。航路規(guī)劃系統(tǒng)功能劃分如圖2所示。

圖2 航路規(guī)劃系統(tǒng)功能劃分

此外，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用的人機(jī)交互需求，自主航路規(guī)劃平臺(tái)人機(jī)交互模塊應(yīng)當(dāng)具備以下功能。

① 數(shù)字地圖，異常氣象區(qū)、禁飛區(qū)等威脅源的顯示。

② 無(wú)人機(jī)預(yù)定飛行航跡與實(shí)時(shí)飛行航跡顯示。

③ 支持任務(wù)計(jì)劃的自動(dòng)或人工生成操作。

④ 任務(wù)計(jì)劃的編輯與輸出，導(dǎo)航指令與參數(shù)的輸入與發(fā)送。

⑤ 具備地圖比例縮放、平移等功能。

2.2 軟件邏輯框架

航路規(guī)劃軟件邏輯框圖如圖3所示。該平臺(tái)軟件主要以環(huán)境信息作為外部輸入，同時(shí)能夠?qū)崟r(shí)接收無(wú)人機(jī)下發(fā)的狀態(tài)信息，進(jìn)而形成飛行日志作為輸出。

航路規(guī)劃模塊主要完成自動(dòng)航路規(guī)劃功能。它通過(guò)改進(jìn)的遺傳算法和人為設(shè)置的參數(shù)自動(dòng)生成滿足約束條件的無(wú)人機(jī)航路。規(guī)劃航路最終都會(huì)形成航路文件進(jìn)行保存，同時(shí)還可以通過(guò)通信模塊形成無(wú)人機(jī)飛行指令，引導(dǎo)無(wú)人機(jī)完成飛行任務(wù)。

人機(jī)交互界面是幫助用戶與系統(tǒng)進(jìn)行交互的接口。友好、簡(jiǎn)約的操作界面能夠幫助用戶高效地進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃。

圖3 航路規(guī)劃軟件邏輯框圖

3 關(guān)鍵技術(shù)研究與平臺(tái)實(shí)現(xiàn)

3.1 航路規(guī)劃功能模塊設(shè)計(jì)

該功能模塊具有初始化地圖、威脅的導(dǎo)入、任務(wù)設(shè)置、航路輸出等功能。航路規(guī)劃功能模塊設(shè)計(jì)的核心是航路規(guī)劃算法的設(shè)計(jì)。本文所構(gòu)建的平臺(tái)采用改進(jìn)的遺算法進(jìn)行航路規(guī)劃。雖然許多改進(jìn)的遺傳算法針對(duì)其早熟收斂或迭代速度過(guò)慢等問(wèn)題提出了改進(jìn)措施，但忽略了各種局限性之間存在的耦合關(guān)系，其結(jié)果往往是以犧牲其他優(yōu)良特性為代價(jià)的?；诖?，提出了適應(yīng)度值標(biāo)定、種群多樣化和精英保留策略的融合改進(jìn)方案[18]。

基于改進(jìn)遺傳算法的航路規(guī)劃流程如圖4所示。

圖4 基于改進(jìn)遺傳算法的航路規(guī)劃流程

下面給出了改進(jìn)遺傳算法的核心程序。

① 按適應(yīng)度值大小對(duì)種群個(gè)體(航路)進(jìn)行排序。

② 取出適應(yīng)度值最大的航路，放入精英池，并對(duì)精英池按適應(yīng)度值大小排序。

③ 計(jì)算種群適應(yīng)度平均值，并以此為闕值，選擇適應(yīng)度值大于平均值的航路。

④ 計(jì)算航路相似度程度，并以適應(yīng)度最高的航路為模板，去除相似度高的航路。

⑤ 判斷是否達(dá)到所要求的種群規(guī)模，如果是，則進(jìn)行遺傳操作；否則重復(fù)④。如果不能得到足夠的種群規(guī)模，順次引入精英池中的航路進(jìn)行補(bǔ)充。

⑥ 判斷是否符合終止。如果是則終止算法；否則跳轉(zhuǎn)到①。

基于以上改進(jìn)遺傳算法，構(gòu)建了無(wú)人機(jī)航路規(guī)劃平臺(tái)。航路規(guī)劃平臺(tái)主界面如圖5所示。除了基本的無(wú)人機(jī)航路和狀態(tài)信息顯示界面，該平臺(tái)還提供了航路規(guī)劃、無(wú)人機(jī)控制等人機(jī)交互的接口。

圖5 航路規(guī)劃平臺(tái)主界面

3.2 通信功能模塊設(shè)計(jì)

通信功能模塊由數(shù)傳電臺(tái)(包括地面數(shù)傳和機(jī)載數(shù)傳)構(gòu)成地空通信的上行和下行數(shù)據(jù)鏈路。應(yīng)用層采用MavLink協(xié)議，其基于串口通信采用發(fā)布/訂閱模式實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)組件及地面站之間的消息傳遞[19]。通信模塊的上行鏈路和下行鏈路設(shè)計(jì)流程分別如圖6和圖7所示。

3.3 控制功能模塊設(shè)計(jì)

圖8為控制功能面板，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)的直接控制。該模塊支持對(duì)無(wú)人機(jī)的解鎖、onboard和offboard模式切換,固定高度起飛、著陸、返航等功能。

無(wú)人機(jī)的控制指令(MAV_CMD)主要由7個(gè)參數(shù)的值來(lái)定義，這些參數(shù)封裝在任務(wù)協(xié)議(Mission Protocol)和命令協(xié)議(Command Protocol)使用的特定消息中。

3.4 狀態(tài)監(jiān)控模塊設(shè)計(jì)

為了能夠監(jiān)控?zé)o人機(jī)按照規(guī)劃航跡飛行時(shí)的動(dòng)態(tài)，需要對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，軟件平臺(tái)提供了數(shù)字儀表盤(pán)和參數(shù)列表兩種顯示方式，分別如圖9和圖10所示。

圖6 上行鏈路

圖7 下行鏈路

圖8 控制功能面板

圖9 飛行儀表

圖10 狀態(tài)列表

在與無(wú)人機(jī)建立通信之后，無(wú)人機(jī)會(huì)根據(jù)請(qǐng)求以一定的頻率不間斷地向地面發(fā)送消息包，其數(shù)據(jù)接收流程如圖7所示。數(shù)據(jù)包經(jīng)解析后，即可進(jìn)行顯示。

3.5 日志分析功能模塊設(shè)計(jì)

該功能模塊主要實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行日志文件的解析與可視化，可用于飛行后對(duì)無(wú)人機(jī)姿態(tài)及飛行航跡的回放分析及算法約束的調(diào)整。

4 軟件平臺(tái)測(cè)試及飛行驗(yàn)證

為驗(yàn)證軟件平臺(tái)的可用性，需要對(duì)其任務(wù)設(shè)置及規(guī)劃能力、系統(tǒng)在線修改與加載能力、狀態(tài)回報(bào)與顯示能力等進(jìn)行測(cè)試。

4.1 軟件測(cè)試

4.1.1 通信功能測(cè)試

該部分通過(guò)串口助手進(jìn)行串口虛擬模擬，驗(yàn)證平臺(tái)的串口數(shù)據(jù)發(fā)送功能。如圖11所示，通過(guò)串口助手模擬了兩個(gè)端口，端口COM1連接到圖中左側(cè)所示的串口測(cè)試軟件(相當(dāng)于飛控)，端口COM2連接到航路規(guī)劃軟件平臺(tái)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，串口測(cè)試軟件可以接收到航路規(guī)劃軟件發(fā)送的指令碼，說(shuō)明軟件的數(shù)據(jù)發(fā)送功能正常。

圖11 數(shù)據(jù)發(fā)送功能測(cè)試

4.1.2 任務(wù)設(shè)置及規(guī)劃能力測(cè)試

在進(jìn)行任務(wù)設(shè)置之前需要導(dǎo)入任務(wù)執(zhí)行空間的障礙環(huán)境地圖。虛擬障礙是安全實(shí)驗(yàn)的有效選擇，在標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)地模擬了一系列障礙物，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行任務(wù)設(shè)置。在導(dǎo)入虛擬障礙后，地圖會(huì)自動(dòng)縮放到虛擬障礙環(huán)境所適應(yīng)的比例。

在上述虛擬障礙地圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行起點(diǎn)和目標(biāo)任務(wù)點(diǎn)的設(shè)置，即可進(jìn)行航路規(guī)劃，航路規(guī)劃結(jié)果如圖12所示。此外，為凸顯關(guān)鍵信息，系統(tǒng)對(duì)規(guī)劃結(jié)果進(jìn)行了處理，隱藏了環(huán)境中的非必要信息。

4.2 飛行測(cè)試

飛行測(cè)試部分主要完成無(wú)人機(jī)地面站可視化平臺(tái)與無(wú)人機(jī)之間實(shí)時(shí)的狀態(tài)回報(bào)和顯示能力以及無(wú)人機(jī)按照規(guī)劃航路飛行能力的測(cè)試。其中無(wú)人機(jī)按規(guī)劃航路飛行測(cè)試場(chǎng)地為標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)，試驗(yàn)時(shí)天氣晴、微風(fēng)(3級(jí))。

4.2.1 狀態(tài)回報(bào)與顯示能力測(cè)試

首先，搭建了數(shù)據(jù)接收功能測(cè)試平臺(tái)，如圖13所示。其中地面數(shù)傳電臺(tái)連接上位機(jī)，機(jī)載數(shù)傳電臺(tái)與飛控相連。建立連接后，上位機(jī)接收到以下消息結(jié)構(gòu)。

MsgID: 0

SystemID: 1

ComponentID: 1

Payload: [1×1 struct]

Seq: 20

custom_mode: 0

type: 2

autopilot: 3

base_mode: 81

system_status: 3

mavlink_version: 3

從該消息結(jié)構(gòu)可以看出，該消息ID為0(心跳包)。上位機(jī)接收到該消息包說(shuō)明上位機(jī)與無(wú)人機(jī)之間建立了可靠的連接。至此，無(wú)人機(jī)航路規(guī)劃平臺(tái)的連接功能測(cè)試完畢，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該平臺(tái)具備正常的數(shù)據(jù)收發(fā)功能。

圖13 數(shù)據(jù)接收功能測(cè)試

無(wú)人機(jī)地面站可視化平臺(tái)與無(wú)人機(jī)之間建立可靠的通信鏈路后，會(huì)向無(wú)人機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求。無(wú)人機(jī)飛控接收到請(qǐng)求后，通過(guò)機(jī)載數(shù)傳以一定的頻率實(shí)時(shí)向地面站發(fā)送數(shù)據(jù)包。測(cè)試結(jié)果表明該軟件平臺(tái)飛行儀表(如圖9所示)與狀態(tài)顯示能力(如圖10所示)正常。

4.2.2 規(guī)劃航路飛行測(cè)試

規(guī)劃航路飛行測(cè)試主要驗(yàn)證系統(tǒng)把預(yù)規(guī)劃航路形成飛行指令，進(jìn)而下達(dá)給無(wú)人機(jī)的能力。選用四旋翼無(wú)人機(jī)進(jìn)行飛行測(cè)試，如圖14所示。

在與無(wú)人機(jī)建立通信連接后，即可通過(guò)軟件平臺(tái)對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行控制。首先，將預(yù)先規(guī)劃出的飛行航路導(dǎo)入到無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)當(dāng)中；導(dǎo)入完成后，軟件顯示窗口同步顯示出待飛行的規(guī)劃航跡；然后點(diǎn)擊解鎖、開(kāi)啟引導(dǎo)模式后，指示燈呈現(xiàn)綠色，同時(shí)聽(tīng)到無(wú)人機(jī)發(fā)出聲音響應(yīng)，說(shuō)明地面站平臺(tái)對(duì)無(wú)人機(jī)發(fā)出了有效的指令。

在向無(wú)人機(jī)發(fā)送自主飛行命令后，無(wú)人機(jī)開(kāi)始按照預(yù)定的航路進(jìn)行飛行。無(wú)人機(jī)飛行航跡如圖15所示。

圖14 四旋翼無(wú)人機(jī)

圖15 無(wú)人機(jī)飛行航跡

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，無(wú)人機(jī)能夠按照預(yù)先規(guī)劃的航路飛行。但無(wú)人機(jī)在實(shí)際飛行過(guò)程中，由于性能及各種不確定性因素的影響(如風(fēng)速變化等)，不可能完全按照預(yù)先規(guī)劃的航路飛行，這給無(wú)人機(jī)的安全性帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

航路規(guī)劃系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)自主飛行和避障導(dǎo)航的關(guān)鍵系統(tǒng)。然而，目前還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)針對(duì)無(wú)人機(jī)航路規(guī)劃系統(tǒng)的適航標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，這為系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)增加了難度。此外，雖然國(guó)內(nèi)外針對(duì)航路規(guī)劃系統(tǒng)進(jìn)行了大量的研究，但多是從控制和系統(tǒng)安全角度進(jìn)行設(shè)計(jì)，鮮有人考慮到無(wú)人機(jī)地面站的人機(jī)交互需求。雖然，基于現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范總結(jié)歸納了系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)兼顧的7個(gè)方面，但并未給出具體的量化指標(biāo)，同時(shí)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)未實(shí)現(xiàn)突發(fā)及相對(duì)惡劣環(huán)境下無(wú)人機(jī)規(guī)劃航路的自適應(yīng)響應(yīng)機(jī)制。在后續(xù)的研究中應(yīng)當(dāng)繼續(xù)豐富平臺(tái)功能，建立無(wú)人機(jī)航路飛行的狀態(tài)監(jiān)控與健康的管理，以提高無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的安全性與可靠性。