【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无人机安全风险评估，特别是涉及一种区域无人机安全风险评估方法。
技术介绍
1、对于无人机的安全风险评估研究，一般聚焦于无人机系统设备平台影响以及外部条件影响两方面。目前针对无人机设备级的安全评估研究已经较为完善，在研究中对无人机结构进行细化，包括飞控系统、通信系统、电力系统、液压系统等分系统并拆分至零部件，根据各组成结构的独立性和差异性，研究自身故障对无人机安全的影响。但近年来越来越多的研究将目光投向了低空地理环境对无人机的影响上。目前在分析无人机面临的气象威胁时一般是定性研究，缺乏定量评判标准与模型支撑，在研究碰撞时reich碰撞风险模型主要针对平行航路的碰撞风险建立，研究飞行器的纵向、侧向、垂直三个维度的安全风险，分析了碰撞风险是由于飞行器的相对位置造成的。与reich模型相比，event模型在实际应用方面的包容性更强，在复杂影响因素叠加的航路中有显著的应用优势，并且数据的客观性更强。但在考虑区域环境的综合分布的前提下，缺乏对无人机处于区域内某一状态时所面临的瞬时安全风险的评估方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种区域无人机安全风险评估方法，以解决上述现有技术存在的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种区域无人机安全风险评估方法，包括：
3、获取无人机具体参数和预设任务场景信息数据，所述无人机具体参数包括机体长度、翼展宽度和机体高度，所述预设任务场景信息数据包括区域高大建筑物面积比数据、区域内无人机密度数据、区域内飞
4、基于所述无人机具体参数和预设任务场景信息数据计算区域地面安全风险值和空域安全风险值；
5、确定气象风险评估指标，所述气象风险评估指标包括能见度、降雨量和风速；基于层次分析法对各所述气象风险评估指标进行赋权，基于各所述气象风险评估指标及对应权重计算气象风险评估系数；
6、基于所述气象风险评估系数、地面安全风险值和空域安全风险值构建区域无人机安全风险评估模型，基于所述区域无人机安全风险评估模型执行区域内无人机的安全风险评估。
7、可选的，所述区域地面安全风险值的计算过程，具体包括：
8、基于所述无人机具体参数和所述区域高大建筑物面积比数据计算无人机与建筑物之间的接触面积和相对速度；基于所述接触面积、相对速度和所述区域内无人机密度数据计算地面安全风险值。
9、可选的，所述基于所述接触面积、相对速度和所述区域内无人机密度数据计算地面安全风险值，具体计算公式为：
10、a＝b1h1 cosα
11、rg＝nb·ρav1
12、式中，a为接触面积，α为无人机翼展方向和高度方向构成的平面与接触平面的夹角，b1,h1分别为翼展宽度和机体高度，v1为无人机在切面垂直方向与建筑物的相对速度，rg表示区域内单位时间地面建筑所带来的安全风险，ρ为区域内无人机的密度，nb为区域内高大建筑物面积比数据。
13、可选的，所述空域安全风险值的计算过程，具体包括：
14、基于所述无人机具体参数和所述区域其它飞行器参数数据计算无人机与飞行器之间的相对速度；基于所述相对速度和所述区域内无人机密度、飞行器数量数据计算空域安全风险值。
15、可选的，所述基于所述相对速度和所述区域内无人机密度数据计算地面安全风险评估系数，具体计算公式为：
16、v＝(a+v2t)bh
17、
18、式中，v为在时间t内扫过的体积，v2为无人机与空域中其他飞行器之间的相对速度，a，b，h分别为无人机与飞行器在飞行器运动方向，翼展方向以及垂直方向三个方向上的质点距离；ra为区域内空域无人机安全风险，n为区域内该类飞行器数量，ρ为区域内无人机的密度。
19、可选的，所述气象风险评估系数的计算过程，具体包括：
20、确定气象风险评估指标，基于天气剧烈程度确定各所述气象风险评估指标对应的等级评估因子，基于层次分析法对各所述气象风险评估指标进行赋权，基于各所述气象风险评估指标对应的权重及等级评估因子计算气象风险评估系数。
21、可选的，所述基于各所述气象风险评估指标对应的权重及等级评估因子计算气象风险评估系数，具体计算公式为：
22、η＝w1×ηf+w2×ηr+w3×ηw
23、式中，η为无人机气象风险条件系数，ηf、ηr、ηw分别为雾、降雨以及风现象对应的评估因子，w1、w2、w3分别为雾、降雨以及风现象对应的权重。
24、可选的，所述区域无人机安全风险评估模型，具体为：
25、
26、式中，ru为无人机安全风险，η为无人机气象风险评估系数，rg表示区域内地面建筑所带来的安全风险，ra为区域内空域安全风险。
27、本专利技术的技术效果为：
28、本专利技术作为一种区域无人机安全风险评估方法，综合了气象条件、地面条件、空域条件三类环境因素，构建区域无人机安全风险评估模型，提出考虑环境影响的区域无人机安全风险评估方法，可以综合评估无人机在运行过程中可能经历的各类环境风险类型，为提高无人机安全风险提供可用性参考，为更好地完善无人机任务与服务提供一种可能的方法支持。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种区域无人机安全风险评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种区域无人机安全风险评估方法，其特征在于，所述区域地面安全风险值的计算过程，具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种区域无人机安全风险评估方法，其特征在于，所述基于所述接触面积、相对速度和所述区域内无人机密度数据计算地面安全风险值，具体计算公式为：
4.根据权利要求1所述的一种区域无人机安全风险评估方法，其特征在于，所述空域安全风险值的计算过程，具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种区域无人机安全风险评估方法，其特征在于，所述基于所述相对速度和所述区域内无人机密度数据计算地面安全风险评估系数，具体计算公式为：
6.根据权利要求1所述的一种区域无人机安全风险评估方法，其特征在于，所述气象风险评估系数的计算过程，具体包括：
7.根据权利要求6所述的一种区域无人机安全风险评估方法，其特征在于，所述基于各所述气象风险评估指标对应的权重及等级评估因子计算气象风险评估系数，具体计算公式为：
8.根据权利要求1所述的一种区域无人
...【技术特征摘要】
1.一种区域无人机安全风险评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种区域无人机安全风险评估方法，其特征在于，所述区域地面安全风险值的计算过程，具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种区域无人机安全风险评估方法，其特征在于，所述基于所述接触面积、相对速度和所述区域内无人机密度数据计算地面安全风险值，具体计算公式为：
4.根据权利要求1所述的一种区域无人机安全风险评估方法，其特征在于，所述空域安全风险值的计算过程，具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种区域无人机安全风...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓红，滕雨杉，王立志，姚梦菲，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。