本公開的實施例屬于固定翼無人機降落時間預測,具體涉及一種固定翼無人機降落時間預測計算方法、系統、設備和介質。
背景技術:
1、無人機回收技術是無人機任務執行中的關鍵環節,尤其在物流運輸、應急救災、軍事偵察等場景中,精準預測無人機降落時間對任務調度效率、空域資源分配及安全保障具有重要意義。傳統方法通常基于無人機實時位置與預設航路點進行線性估算,但受飛行性能動態變化、多階段協同調整及復雜環境干擾等因素影響,單純依賴經驗模型或靜態路徑規劃的預測方法往往存在精度不足、適應性差等問題。
2、目前,無人機降落時間預測主要依賴兩類技術:其一為基于gps定位與慣性導航的實時位置跟蹤,結合固定航路點進行分段耗時累加;其二為通過歷史飛行數據訓練統計模型,預測整體降落耗時。
3、然而,現有技術仍存在諸多缺陷例如:動態性能建模不足,未充分考慮不同無人機型號的飛行性能差異(如轉彎半徑、下滑率、滑跑速度等),導致模型泛化能力受限;多階段協同計算缺失,未采用反向推算機制動態調整各階段耗時,難以應對高度層切換、盤旋降高等復雜場景,尤其在無人機實際高度與理論推算值存在偏差時,誤差逐級累積問題顯著;數據粒度粗糙傳統擬合數據集采用固定高度間隔(如500m以上),無法精確匹配低空進近階段的精細化降高需求,影響時間預測的局部精度。
技術實現思路
1、本公開的實施例旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一,提供一種固定翼無人機降落時間預測計算方法、系統、設備和介質。
2、本公開的一個方面提供一種固定翼無人機降落時間預測計算方法,所述方法包括:
3、獲取無人機的回收航路點坐標和型號數據;其中,所述回收航路點包括無人機當前位置、盤旋起止點、faf圓切入點、進近點和接地點,所述型號數據包括飛行性能擬合數據集、著陸滑跑性能擬合數據集和駛出性能擬合數據集;
4、根據所述回收航路點坐標劃分無人機的降落航段,包括進場段、進近段和駛出段;
5、根據所述型號數據分別反向推算各所述降落航段的耗時;
6、累計各所述降落航段的耗時,得到無人機的總降落時間。
7、進一步地,所述進場段依次包括預進場段、盤旋降高段、直飛段和轉彎降高段;
8、所述根據所述型號數據分別反向推算各所述降落航段的耗時,包括:
9、根據所述飛行性能擬合數據集,推算所述轉彎降高段的降高高度和耗時;
10、根據無人機的當前位置和所述轉彎降高段的降高高度,推算所述直飛段的降高高度和耗時;
11、根據無人機的當前位置和所述直飛段、所述轉彎降高段的降高高度,推算所述預進場段和所述盤旋降高段的耗時;
12、累計所述預進場段、所述盤旋降高段、所述直飛段和所述轉彎降高段的耗時,得到所述進場段的耗時。
13、進一步地,所述根據所述飛行性能擬合數據集,推算所述轉彎降高段的降高高度和耗時,包括:
14、根據所述回收航路點坐標和faf圓圓心坐標,計算faf圓圓弧長度;
15、根據所述faf圓圓弧長度和所述飛行性能擬合數據集,推算所述轉彎降高段的耗時;
16、根據所述轉彎降高段的耗時,得到所述轉彎降高段的降高高度。
17、進一步地,所述根據無人機的當前位置高度和所述轉彎降高段的降高高度,推算所述直飛段的降高高度和耗時,包括:
18、根據無人機的當前位置與所述轉彎降高段的降高高度,計算所述直飛段的飛行距離;
19、根據所述直飛段的飛行距離和所述飛行性能擬合數據集,推算所述直飛段的耗時;
20、根據所述直飛段的耗時,得到所述直飛段的降高高度。
21、進一步地,所述根據無人機的當前位置高度和所述直飛段、所述轉彎降高段的降高高度,推算所述預進場段和所述盤旋降高段的耗時,包括:
22、根據無人機的當前位置和所述直飛段、所述轉彎降高段的降高高度,計算所述預進場段的飛行距離;
23、根據所述進場段的飛行距離和所述飛行性能擬合數據集,推算所述預進場段的耗時;
24、根據所述預進場段的耗時,得到所述預進場段的預期降高高度;
25、根據無人機的當前位置、所述預進場段的預期降高高度和所述飛行性能擬合數據集,計算無人機以最小轉彎半徑盤旋降高所需圈數;
26、采用四舍五入對所述圈數進行取整,得到無人機在所述盤旋降高段的所需整圈數;
27、根據所述圈數和所述整圈數的差值,進行所述盤旋降高段的耗時補償;
28、根據所述盤旋降高段的耗時補償,得到所述盤旋降高段的降高高度。
29、進一步地,所述根據所述型號數據分別反向推算各所述降落航段的耗時,包括:
30、獲取無人機從所述進近點至所述接地點的待飛距離、著陸滑跑至駛出降落跑道的平均耗時;
31、根據所述待飛距離和無人機的進近段平均速度,得到無人機從所述進近點至所述接地點的耗時;
32、累計從所述進近點至所述接地點的耗時以及著陸滑跑至駛出降落跑道的平均耗時,得到所述進近段的耗時。
33、進一步地,所述根據所述型號數據分別反向推算各所述降落航段的耗時,包括:
34、獲取無人機從進入聯絡道至在滑行道停止的平均耗時,得到所述駛出段的耗時。
35、本公開的另一方面提供一種固定翼無人機降落時間預測計算系統,所述系統包括:
36、獲取模塊,用于獲取無人機的回收航路點坐標和型號數據;其中,所述回收航路點包括無人機當前位置、盤旋起止點、faf圓切入點、進近點和接地點,所述型號數據包括飛行性能擬合數據集、著陸滑跑性能擬合數據集和駛出性能擬合數據集;
37、劃分模塊,用于根據所述回收航路點坐標劃分無人機的降落航段,包括進場段、進近段和駛出段;
38、推算模塊,用于根據所述型號數據分別反向推算各所述降落航段的耗時;
39、累計模塊,用于累計各所述降落航段的耗時,得到無人機的總降落時間。
40、本公開的又一方面提供一種電子設備,其特征在于,包括:
41、至少一個處理器;以及,
42、與所述至少一個處理器通信連接的存儲器,用于存儲一個或多個程序,當所述一個或多個程序被所述至少一個處理器執行時,能使得所述至少一個處理器實現上文所述的固定翼無人機降落時間預測計算方法。
43、本公開的再一方面提供一種計算機可讀存儲介質,存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器執行時實現上文所述的固定翼無人機降落時間預測計算方法。
44、本公開實施例的一種固定翼無人機降落時間預測計算方法、系統、設備和介質,根據回收航路點和無人機性能模擬數據集實時推算無人機回收耗時,可給出推算的各航路點到達時刻,并使用各航路點的高度反向進行降高耗時推算,可以使用戶實時掌握無人機的回收耗時,為機場固定翼無人機的降落時間提供了預測輔助,尤其對無人機機場大規模降落提供了時間參考,從而有助于無人機降落回收流程的時效性和經濟性。