1.一种农用飞行器安全作业飞行控制算法,其特征在于,包括以下步骤:
1)安全作业飞行参数预设阶段:
预设安全飞行参数,输入飞行器的最高安全飞行速度、最高安全飞行高度、距障碍物最低安全距离、允许飞行区域经纬度控制坐标范围的安全作业飞行参数;
2)农用飞行器位姿信息实时监控阶段:
通过飞行器位姿传感器模块(1)获取实时飞行参数,包括飞行器当前的飞行速度、飞行高度、与障碍物的距离、三维坐标;通过数据输入输出接口模块(3)的数据输出接口(32)按预定的频率将当前位姿信息输出到外部监控系统储存;
3)飞行安全判断与决策阶段:
对实时飞行参数进行判断,通过飞行安全决策模块(2)的数据比较器(21)决定输出对应标志类型;
在安全作业飞行监控装置开机后,飞行器起飞前,若实时经纬度坐标超出指定安全区域范围,则安全作业飞行监控装置输出优先控制标志BST,否则输出安全状态标志B;
在飞行器作业飞行过程中,若实时飞行速度不满足飞行安全要求,安全作业飞行监控装置输出优先控制标志BV,否则输出安全状态标志B;若实时飞行高度不满足飞行安全要求,安全作业飞行监控装置输出优先控制标志BH,否则输出安全状态标志B;若与周围障碍物间实时距离不满足飞行安全要求,安全作业飞行监控装置输出优先控制标志BL,否则输出安全状态标志B;若实时经纬度坐标超出指定安全区域范围,则安全作业飞行监控装置输出优先控制标志BSF,否则输出安全状态标志B;
4)安全状态标志执行阶段:
农用飞行器飞行控制系统通过所述数据输出接口(32)与所述飞行安全决策模块(2)的命令存储器(24)连接,通过所述飞行安全决策模块(2)的优先编码器(22)的输出编码确定所述飞行安全决策模块(2)的数据选择器(23)的地址选择码,从而选择命令存储器中对应的控制命令;
若安全作业飞行监控装置的安全状态标志为B,则所述命令存储器(24)中输出正常飞行命令,农用飞行器飞行控制系统按正常运行不受干扰;
在安全作业飞行监控装置开机后,飞行器起飞前,若安全作业飞行监控装置输出优先控制标志BST,则所述数据输出接口(32)输出光、声及字符串的安全警报提示,同时向农用飞行器飞行控制系统输出禁止启动和起飞的指令;
在飞行器作业飞行过程中,若安全作业飞行监控装置输出除了安全状态标志为B以外的优先控制标志,则所述数据输出接口(32)输出光、声及字符串的安全警报提示,同时根据优先控制标志的类别向农用飞行器飞行控制系统输出相应的飞行姿态控制量指令:标志为BV和BL则输出刹车或降低速度或悬停指令,标志为BH则输出降低高度指令,标志为BSF则输出往指定安全区域范围中心点方向改变航向飞行指令;
若同时出现BV、BH、BL、BSF,则由所述数据选择器(23)按照BV→BL→BH→BSF的优先顺序依次进行处理。
2.根据权利要求1所述的一种农用飞行器安全作业飞行控制算法,其特征在于:所述预设安全飞行参数通过所述数据输入输出接口模块(3)的数据输入接口(31)完成,可以由用户自行完成,也可以由外部监管系统自动更新输入完成。
3.根据权利要求1所述的一种农用飞行器安全作业飞行控制算法,其特征在于:所述飞行安全决策模块(2)与飞行器位姿传感器模块(1)相连接,处理飞行器位姿传感器模块(1)中获得的数据,并依据预设的参数及安全作业飞行控制算法对飞行器的飞行状态进行判断和决策,通过数据输入输出接口模块(3)给出安全警报提示或输出安全控制指令;
所述数据输入输出接口模块(3)与飞行安全决策模块(2)相连接,通过有线或无线的方式接收外部的参数或指令输入,并将安全警报提示或安全控制指令或当前位姿信息输出。
4.根据权利要求1所述的一种农用飞行器安全作业飞行控制算法,其特征在于:所述飞行器位姿传感器模块(1)包括以下中的两种或两种以上传感器的组合:速度传感器,用于获取表征飞行器实时飞行速度的数据;
高度传感器,用于获取表征飞行器实时飞行高度的数据;
测距传感器,用于获取表征飞行器与周围障碍物间实时距离的数据;
位置传感器,用于获取表征飞行器实时三维位置坐标的数据。
5.根据权利要求1所述的一种农用飞行器安全作业飞行控制算法,其特征在于:所述飞行安全决策模块(2)包括数据比较器(21)、优先编码器(22)、数据选择器(23)和命令存储器(24);
所述数据比较器(21)对预设飞行安全参数及当前飞行位置参数进行判断比较,输出对应飞行参数的优先控制标志及安全状态标志,并作为优先编码器(22)的输入量;
所述优先编码器(22)的输入量为数据比较器(21)输出的优先控制标志及安全状态标志,对每个标志进行编码并作为数据选择器(23)的地址选择码;
所述数据选择器(23)的输入量为命令存储器(24)的输出命令数据,输出的决策命令由优先编码器(22)输出的地址选择码决定,其输出为决策出的飞行控制系统执行命令;
所述命令存储器(24)存储待决策的飞行控制系统执行命令,包括正常工作、禁止启动和起飞、降低速度、降低高度、改变航向的飞行姿态控制量指令。
6.根据权利要求1所述的一种农用飞行器安全作业飞行控制算法,其特征在于:所述数据输入输出接口模块(3)包括数据输入接口(31)、数据输出接口(32)和数据传输控制模块(33);
所述数据输入接口(31)用于接收外部输入的参数,包括预设飞行器的最高安全飞行速度、最高安全飞行高度、距障碍物最低安全距离、允许飞行区域经纬度控制坐标范围的安全作业飞行参数;接收外部输入的指令,包括外部监管系统给出的警示指令、外部监管系统给出的紧急飞行姿态控制指令;
所述数据输出接口(32)输出的安全警报提示,包括光提示、声提示以及字符串提示;
输出的安全控制指令,包括禁止启动和起飞、降低速度、降低高度、改变航向的飞行姿态控制量指令;输出的当前位姿信息为所述飞行器位姿传感器模块(1)所获取的数据。
7.根据权利要求6所述的一种农用飞行器安全作业飞行控制算法,其特征在于:所述数据传输控制模块(33)用于建立数据输入输出接口模块(3)与外部系统的通讯链路。
8.根据权利要求7所述的一种农用飞行器安全作业飞行控制算法,其特征在于:所述通讯链路可以由基于无线的数传电台或Wi-Fi或GPRS或GSM或CDMA或3G或4G通讯建立,也可以由基于有线的232串口或485串口或USB串口或CAN总线或以太网通讯建立。