无人机低空飞行障碍物环境风险评估方法研究——以京津新城为例
2021-09-27分类号:V279
【部门】中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室 中国科学院大学资源与环境学院 中国科学院无人机应用与管控研究中心 天津中科无人机应用研究院
【摘要】无人机应用日益广泛,但随着城市环境建设的不断推进,无人机在城市中安全运行的问题也日益突出,因此无人机低空障碍物环境风险评估成为无人机领域研究的关键问题之一。论文按照不同类型无人机及运行高度将低空空域划分为微型、轻型和小型无人机风险评估区域,在充分考虑无人机自身形状大小、运动约束以及障碍物约束等条件的基础上,提出一种近似点扩张算法,基于障碍物原始边界生成扩张边界,并将其作为低空飞行环境中高风险与低风险之间的风险过渡区。以京津新城为例,分别提取不同风险评估区内的障碍物要素,并基于风险评估技术生成面向微型、轻型和小型无人机多高度层的低空飞行障碍物环境风险地图,按其对无人机威胁程度分为高风险区、高风险过渡区、中风险区和低风险区。实验结果表明:研究区内微型、轻型、小型无人机风险评估区内的风险过渡区分别占10.9%、7.3%、9.0%,该方法可以在考虑无人机与障碍物相互影响的基础上,计算飞行区域内无人机潜在碰撞风险区域,实现对低空障碍物环境风险的科学有效评估,为不同机型的无人机在飞行区域内的可航行性提供科学参考。
【关键词】无人机 低空飞行环境 多边形近似扩张算法 风险地图 京津新城
【基金】中国科学院重点部署项目(ZDRW-KT-2020-2-1);; 国家自然科学基金项目(41771388,41971359);; 天津科技计划项目智能制造专项(Tianjin-IMP-2018-2)~~
【所属期刊栏目】地理科学进展
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