技术特征：
1.一种控制无人机进行避让操作的方法，其特征在于，包括以下步骤：获取目标无人机以及相邻无人机的状态信息，其中，所述状态信息包括飞行角度、飞行速度以及位置坐标；根据所述目标无人机和相邻无人机的状态信息，构建碰撞锥区域，并计算所述碰撞锥区域的边界值；根据所述目标无人机和相邻无人机的状态信息、边界值以及预设的运动模型，获取所述目标无人机与相邻无人机的冲突消解结果；根据所述冲突消解结果，控制所述目标无人机和相邻无人机进行避让操作。2.根据权利要求1所述的控制无人机进行避让操作的方法，其特征在于，所述根据所述目标无人机和相邻无人机的状态信息，构建碰撞锥区域，并计算所述碰撞锥区域的边界值，包括步骤：根据所述目标无人机与相邻无人机的位置坐标以及复合安全距离计算算法，获取复合安全距离，其中，所述安全距离约束方程为：r
s-||p
i
(t)-p
j
(t)||≤0式中，r
s
为所述复合安全距离，r
s
＝max(r
i
,r
j
)，r
i
与r
j
分别所述目标无人机与相邻无人机的安全半径；p
i
(t)、p
j
(t)分别为所述目标无人机与相邻无人机的位置坐标，||.||是欧几里得范数；根据所述目标无人机和相邻无人机的位置坐标、复合安全距离以及预设的边界值计算算法，获取所述碰撞锥区域的边界值，其中，所述边界值计算算法为：式中，k为所述边界值，包括第一边界值k1以及第二边界值k2；为所述目标无人机相对于所述相邻无人机的位置坐标的横向分量，为所述目标无人机相对于所述相邻无人机的位置坐标的纵向分量，r
s
为安全距离，r
s
＝max(r
i
,r
j
)，r
i
与r
j
分别所述目标无人机与相邻无人机的安全半径。3.根据权利要求1所述的控制无人机进行避让操作的方法，其特征在于，所述根据所述目标无人机和相邻无人机的状态信息、边界值以及预设的运动模型，获取所述目标无人机与相邻无人机的冲突消解结果，包括步骤：根据所述目标无人机和相邻无人机的状态信息，获取所述目标无人机和相邻无人机的机间关系标识，所述机间关系标识包括既有冲突以及潜在冲突，以及获取与所述既有冲突相关联的飞行权；根据所述目标无人机和相邻无人机的机间关系标识以及与所述既有冲突相关联的飞行权，将所述目标无人机和相邻无人机的状态信息和边界值输入至所述运动模型中的机动角度关系式，分别获取第一机动角度约束和第二机动角度约束，所述第一机动角度约束为与所述既有冲突相关联的目标无人机与相邻无人机的机动角度约束，所述第二机动角度约束为与所述潜在冲突相关联的目标无人机与相邻无人机的机动角度约束，其中，所述机动角度关系式为：
式中，k为所述边界值，v
i
为所述目标无人机的飞行速度，v
j
为所述相邻无人机的飞行速度，φ
i
为所述目标无人机的飞行角度，φ
j
为所述相邻无人机的飞行角度，为所述目标无人机的机动角度，为所述相邻无人机的机动角度；根据所述目标无人机和相邻无人机的第一机动角度约束以及第二机动角度约束，求解所述第一机动角度约束与第二机动角度约束的重合部分，获取所述目标无人机与相邻无人机的冲突消解结果，其中，所述冲突消解结果包括冲突消解成功结果以及冲突消解失败结果。4.根据权利要求1所述的控制无人机进行避让操作的方法，其特征在于：所述既有冲突包括汇合冲突、正面冲突以及超越冲突，所述与所述既有冲突相关联的飞行权包括第一飞行权以及第二飞行权，所述第一飞行权为与所述汇合冲突相关联的飞行权，所述第二飞行权为与所述超越冲突相关联的飞行权。5.根据权利要求4所述的控制无人机进行避让操作的方法，其特征在于，所述根据所述目标无人机和相邻无人机的机间关系标识以及与所述机间关系标识相关联的飞行权，将所述目标无人机和相邻无人机的状态信息分别输入至所述机动角度关系式，分别获取第一机动角度约束和第二机动角度约束，包括步骤：当所述机间关系标识包括汇合冲突，根据所述第一飞行权，将所述边界值、目标无人机以及相邻无人机的飞行角度、飞行速度输入至所述机动角度关系式，获取与所述汇合冲突相关联的不具有飞行权的无人机的机动角度，构建与所述汇合冲突相关联的第一机动角度约束；当所述机间关系标识包括正面冲突，将所述目标无人机和相邻无人机的飞行角度、飞行速度、边界值输入至所述机动角度关系式，获取与所述正面冲突相关联的目标无人机以及相邻无人机的机动角度，构建与所述正面冲突相关联的第一机动角度约束；当所述机间关系标识包括超越冲突，根据所述第二飞行权，将所述目标无人机和相邻无人机的飞行角度、飞行速度、边界值输入至所述机动角度关系式，获取与所述超越冲突相关联的不具有飞行权的无人机的机动角度，构建与所述超越冲突相关联的第一机动角度约束；当所述机间关系标识包括潜在冲突，将所述边界值、目标无人机和相邻无人机的飞行角度、飞行速度输入至所述机动角度关系式，获取与所述潜在冲突相关联的机动角度，构建与所述潜在冲突相关联的第二机动角度约束。6.根据权利要求1所述的控制无人机进行避让操作的方法，其特征在于，所述根据所述冲突消解结果，控制所述目标无人机和相邻无人机进行避让操作，包括步骤：当所述冲突消解结果为冲突消解成功结果，根据所述目标无人机和相邻无人机的第一机动角度约束以及第二机动角度约束，分别构建所述目标无人机以及相邻无人机对应的机动角度范围，根据所述机动角度范围，确定最小避让机动角度，控制所述目标无人机以及相邻无人机进行避让操作；当所述冲突消解结果为冲突消解失败结果，根据所述边界值、目标无人机以及相邻无人机的机间关系标识、飞行角度、飞行速度以及与既有冲突相关联的所述第一机动角度约
束，获取所述目标无人机以及相邻无人机的纠正机动角度范围，根据所述纠正机动角度范围，确定最小避让机动角度，控制所述目标无人机和相邻无人机进行避让操作。7.根据权利要求1所述的控制无人机进行避让操作的方法，其特征在于，所述根据所述目标无人机和相邻无人机的第一机动角度约束以及第二机动角度约束，所述分别构建所述目标无人机以及相邻无人机对应的纠正机动角度范围，包括步骤：获取涉及潜在冲突的无人机的最大机动角度调整值；根据所述目标无人机和相邻无人机的机间关系标识以及与所述既有冲突相关联的飞行权，将所述目标无人机和相邻无人机的状态信息、最大机动角度调整值输入至所述机动角度关系式，分别获取第一纠正机动角度约束和第二纠正机动角度约束，其中，所述第一纠正机动角度约束为与所述既有冲突相关联的目标无人机与相邻无人机的纠正机动角度约束，所述第二纠正机动角度约束为与所述潜在冲突相关联的目标无人机与相邻无人机的纠正机动角度约束；根据所述目标无人机和相邻无人机的第一纠正机动角度约束以及第二纠正机动角度约束，分别构建所述目标无人机以及相邻无人机对应的纠正机动角度范围。8.一种无人机避让装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取目标无人机以及相邻无人机的状态信息，其中，所述状态信息包括飞行角度、飞行速度以及位置坐标；边界值计算模块，用于根据所述目标无人机和相邻无人机的状态信息，构建碰撞锥区域，并计算所述碰撞锥区域的边界值；冲突消解结果计算模块，用于根据所述目标无人机和相邻无人机的状态信息、边界值以及预设的运动模型，获取所述目标无人机与相邻无人机的冲突消解结果；执行模块，用于根据所述冲突消解结果，控制所述目标无人机和相邻无人机进行避让操作。9.一种计算机设备，其特征在于，包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的控制无人机进行避让操作的方法的步骤。10.一种存储介质，其特征在于：所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的控制无人机进行避让操作的方法的步骤。
技术总结
本发明涉及无人机协同控制技术领域，特别涉及一种控制无人机进行避让操作的方法、装置、设备以及存储介质，该方法包括：获取目标无人机以及相邻无人机的状态信息，其中，状态信息包括飞行角度、飞行速度以及位置坐标；根据目标无人机和相邻无人机的状态信息，构建碰撞锥区域，并计算碰撞锥区域的边界值；根据目标无人机和相邻无人机的状态信息、边界值以及预设的运动模型，获取目标无人机与相邻无人机的冲突消解结果；根据冲突消解结果，控制目标无人机和相邻无人机进行避让操作，有效改善了基于飞行规则协调机制的盲目性，能够大幅消除大量无人机在局部环境中飞行存在的混乱场景，提高了空中交通效率。高了空中交通效率。高了空中交通效率。
技术研发人员：杨健 俞祝良 顾正晖 王新
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2022.03.31
技术公布日：2022/9/2