一种无人机机场智能承载一体化平台的制作方法

1.本发明涉及无人机技术领域，具体为一种无人机机场智能承载一体化平台。


背景技术：

2.近年来，随着科技的智能化和人们对于空中领域的探索渴望，无人机出现在了大众视野中；无人机具备灵活、轻便和功能多样化的特点，大大满足了人们无论是工作还是兴趣的需求；但不可避免的，无人机由于自身体型的限制导致其无法装载大电池，因此无人机普遍的续航能力弱和飞行距离短；


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种无人机机场智能承载一体化平台，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
5.一种无人机机场智能承载一体化平台，所述无人机机场智能承载一体化平台包括无人机、中控平台和无人机机场；所述无人机包括警示单元、采集单元和机载通信单元；所述中控平台包括数据分析单元、机场标记单元、机场锁定单元和平台通信单元；所述无人机机场包括起降单元、换电单元、环境监测单元和机场通信单元；
6.所述无人机与中控平台通过无线电连接；所述中控平台与无人机机场通过无线电连接。
7.进一步的，所述无人机包括警示单元、采集单元和机载通信单元；所述警示单元在无人机电量剩余x时发出警告；所述采集单元在警示单元发出警告后，采集无人机的编号、当前速度v、当前位置、当前剩余电量x和作业路线；所述机载通信单元将采集的无人机的数据通过无线电传输给中控平台，其中x∈[0,100]，v∈(0,∞)。
[0008]
进一步的，所述采集单元通过速度传感器获取无人机速度，通过gps获取无人机位置，通过电流传感器获取电量数据。
[0009]
进一步的，所述中控平台包括数据分析单元、机场标记单元、机场锁定单元和平台通信单元；所述数据分析单元接受无人机传输的速度数据、位置数据、电量数据和作业路线；根据作业路线确定无人机当前位置处于路线中的区域，确定无人机作业的完成进度；根据电量数据分析无人机从开始作业到当前位置消耗的电量数据；根据无人机消耗的电量以当前速度预测无人机剩余电量的飞行距离m；根据无人机剩余电量的飞行距离判断无人机作业能否完成；其中，m∈(0,∞)；
[0010]
所述机场标记单元根据数据分析的结果若为无人机剩余电量无法完成作业任务，需要途中更换电池；机场标记单元根据无人机作业路线对沿途m区域范围内的机场进行标记；对标记的机场计算该机场到路线的水平距离c，计算该机场到路线的垂直距离f，计算无人机到达各机场水平或垂直的转向点的距离s，则无人机的换电路径k＝s+c+f对标记的机场根据k《m的条件对机场进行筛选，将不符合条件的机场进行过滤删除标记；根据公式
计算无人机从作业路线飞行到各机场所花费的时间t，根据时间t由大到小对各机场进行一次权重标记a；根据无人机到达各机场水平或垂直的转向点的距离s由小到达对各机场进行二次权重标记b；则机场的总权重值q＝a*b，根据计算的机场的总权重值对各机场进行优先级标记，机场总权重值大的优先级高，若存在两个或多个机场的总权重值相同，则计算无人机换电路径中的有效工作路径比p值大的优先级高；其中c∈[0,∞)，f∈(0，∞)，s∈[0，∞)，k∈(0，∞)，t∈(0，∞)，a∈n
*
，b∈n
*
，q∈n
*
，p∈[0,100)；
[0011]
此处，以无人机直角转向为前提，则无人机在向机场飞行时，先水平转向后再垂直降落到机场中或是直接垂直降落到机场中；在对机场进行一次权重标记时，根据无人机在转向后偏离工作路线飞向机场的路径所花费的时间t来对各机场进行权重标记，花费时间t大的机场则权重标记越小，反之t小的机场权重标记越大；这是由于无人机偏离工作路线的换电路径花费的时间越小则无人机完成作业的效率越高；在对机场进行二次权重标记时，根据无人机到达各机场水平或垂直的转向点的距离s来标记机场权重，s大的机场权重标记越大，反之s小的机场权重标记越小；这是由于无人机在作业路径上飞行距离越大则完成作业的效率越高；若存在多个机场总权重值相同则无法标记优先级，可以根据有效工作比p将其中无人机在换电路径中飞行的作业路线占的比例的大小来对总权重值相同的机场进行优先级标记；
[0012]
所述机场锁定单元根据各机场的优先级标记依次按优先级高到低向机场发送无人机更换电池的请求，若机场回复无停机位或无满电电池或已被锁定，则机场锁定单元按照优先级向下一机场重复请求，直到机场回复可行，将机场位置和换电路线发送给无人机；
[0013]
所述平台通信单元通过无线电向无人机和机场发送请求或命令，或接受无人机和机场发送的数据。
[0014]
进一步的，所述中控平台通过数据库对无人机的数据进行分析计算，通过中心控制计算机对机场进行权重计算标记和优先级标记。
[0015]
进一步的，所述无人机机场包括起降单元、换电单元、环境监测单元和机场通信单元；所述起降单元用于帮助机场内部停泊的无人机进行作业起飞，帮助完成作业或中途换电的无人机进行降落；
[0016]
所述换电单元用于帮助任务途中电量不足以完成作业的无人机或已经完成作业的无人机进行更换电池的操作。
[0017]
所述环境监测单元分为机场内部环境监测单元和机场外部环境监测单元；所述机场内部环境监测单元用于对机场内部空间进行实时的温度和湿度监测，对于温湿度失常的情况进行调节保证内部空间环境平衡；所述机场外部环境监测用于对机场外部环境进行监测，判断外部环境条件是否满足无人机的工作需求；
[0018]
所述机场通信单元用于接受无人机和中控平台的请求或命令，或发送请求或命令给无人机和中控平台。
[0019]
进一步的，所述起降单元包括机场的机舱门和升降台，所述机舱门在无人机进行起飞或降落操作时自动打开；所述升降台用于发送起飞的无人机或接受降落的无人机；
[0020]
所述换电单元包括电池仓和机械臂，所述电池仓用于将换下的电池进行储存和充
电；所述机械臂用于将无人机上的缺电电池进行拆卸和将满电电池装载到无人机。
[0021]
所述机场内部环境监测单元通过温湿度感应器实现对机场内部的温湿度实时监测，通过内置空调实现对温湿度的调节；所述机场外部环境监测单元通过外置的气象仪器实现对机场外部的温湿度、风速和天气进行实时监测。
[0022]
进一步的，所述无人机机场由铝合金和钢结构组成具有ip55的防护等级，可在-35℃-50℃的温度下工作，具备防雷、防盗和支持恶劣环境正常工作的能力。
[0023]
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：无人机在自身电量警报后，采集自身电量数据、速度数据、位置数据和作业路线，将采集数据传输给中控平台；中控平台接受数据后对无人机剩余电量能否完成作业进行判断，若剩余电量不足以完成作业则搜寻作业路线沿途无人机机场，并对机场进行权重标记，根据权重值标记机场的优先级，再通过优先级选取合适的无人机机场并锁定，将机场位置和换电路线发送给无人机，无人机则按照路线前往机场完成换电操作后返航继续完成作业；本发明通过中控平台调度和机场的换电操作，增强无人机的续航能力和作业范围。
附图说明
[0024]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0025]
图1是本发明一种无人机机场智能承载一体化平台的结构示意图。
具体实施方式
[0026]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0027]
请参阅图1，本发明提供技术方案：
[0028]
一种无人机机场智能承载一体化平台，所述无人机机场智能承载一体化平台包括无人机、中控平台和无人机机场；所述无人机包括警示单元、采集单元和机载通信单元；所述中控平台包括数据分析单元、机场标记单元、机场锁定单元和平台通信单元；所述无人机机场包括起降单元、换电单元、环境监测单元和机场通信单元；
[0029]
所述无人机与中控平台通过无线电连接；所述中控平台与无人机机场通过无线电连接。
[0030]
所述无人机包括警示单元、采集单元和机载通信单元；所述警示单元在无人机电量剩余x时发出警告；所述采集单元在警示单元发出警告后，采集无人机的编号、当前速度v、当前位置、当前剩余电量x和作业路线；所述机载通信单元将采集的无人机的数据通过无线电传输给中控平台，其中x∈[0,100]，v∈(0,∞)。
[0031]
所述采集单元通过速度传感器获取无人机速度，通过gps获取无人机位置，通过电流传感器获取电量数据。
[0032]
所述中控平台包括数据分析单元、机场标记单元、机场锁定单元和平台通信单元；所述数据分析单元接受无人机传输的速度数据、位置数据、电量数据和作业路线；根据作业
路线确定无人机当前位置处于路线中的区域，确定无人机作业的完成进度；根据电量数据分析无人机从开始作业到当前位置消耗的电量数据；根据无人机消耗的电量以当前速度预测无人机剩余电量的飞行距离m；根据无人机剩余电量的飞行距离判断无人机作业能否完成；其中，m∈(0,∞)；
[0033]
所述机场标记单元根据数据分析的结果若为无人机剩余电量无法完成作业任务，需要途中更换电池；机场标记单元根据无人机作业路线对沿途m区域范围内的机场进行标记；对标记的机场计算该机场到路线的水平距离c，计算该机场到路线的垂直距离f，计算无人机到达各机场水平或垂直的转向点的距离s，则无人机的换电路径k＝s+c+f对标记的机场根据k《m的条件对机场进行筛选，将不符合条件的机场进行过滤删除标记；根据公式计算无人机从作业路线飞行到各机场所花费的时间t，根据时间t由大到小对各机场进行一次权重标记a；根据无人机到达各机场水平或垂直的转向点的距离s由小到达对各机场进行二次权重标记b；则机场的总权重值q＝a*b，根据计算的机场的总权重值对各机场进行优先级标记，机场总权重值大的优先级高，若存在两个或多个机场的总权重值相同，则计算无人机换电路径中的有效工作路径比p值大的优先级高；其中c∈[0,∞)，f∈(0，∞)，s∈[0，∞)，k∈(0，∞)，t∈(0，∞)，a∈n
*
，b∈n
*
，q∈n
*
，p∈[0,100)；
[0034]
此处，以无人机直角转向为前提，则无人机在向机场飞行时，先水平转向后再垂直降落到机场中或是直接垂直降落到机场中；在对机场进行一次权重标记时，根据无人机在转向后偏离工作路线飞向机场的路径所花费的时间t来对各机场进行权重标记，花费时间t大的机场则权重标记越小，反之t小的机场权重标记越大；这是由于无人机偏离工作路线的换电路径花费的时间越小则无人机完成作业的效率越高；在对机场进行二次权重标记时，根据无人机到达各机场水平或垂直的转向点的距离s来标记机场权重，s大的机场权重标记越大，反之s小的机场权重标记越小；这是由于无人机在作业路径上飞行距离越大则完成作业的效率越高；若存在多个机场总权重值相同则无法标记优先级，可以根据有效工作比p将其中无人机在换电路径中飞行的作业路线占的比例的大小来对总权重值相同的机场进行优先级标记；
[0035]
所述机场锁定单元根据各机场的优先级标记依次按优先级高到低向机场发送无人机更换电池的请求，若机场回复无停机位或无满电电池或已被锁定，则机场锁定单元按照优先级向下一机场重复请求，直到机场回复可行，将机场位置和换电路线发送给无人机；
[0036]
所述平台通信单元通过无线电向无人机和机场发送请求或命令，或接受无人机和机场发送的数据。
[0037]
所述中控平台通过数据库对无人机的数据进行分析计算，通过中心控制计算机对机场进行权重计算标记和优先级标记。
[0038]
所述无人机机场包括起降单元、换电单元、环境监测单元和机场通信单元；所述起降单元用于帮助机场内部停泊的无人机进行作业起飞，帮助完成作业或中途换电的无人机进行降落；
[0039]
所述换电单元用于帮助任务途中电量不足以完成作业的无人机或已经完成作业的无人机进行更换电池的操作。
[0040]
所述环境监测单元分为机场内部环境监测单元和机场外部环境监测单元；所述机场内部环境监测单元用于对机场内部空间进行实时的温度和湿度监测，对于温湿度失常的情况进行调节保证内部空间环境平衡；所述机场外部环境监测用于对机场外部环境进行监测，判断外部环境条件是否满足无人机的工作需求；
[0041]
所述机场通信单元用于接受无人机和中控平台的请求或命令，或发送请求或命令给无人机和中控平台。
[0042]
所述起降单元包括机场的机舱门和升降台，所述机舱门在无人机进行起飞或降落操作时自动打开；所述升降台用于发送起飞的无人机或接受降落的无人机；
[0043]
所述换电单元包括电池仓和机械臂，所述电池仓用于将换下的电池进行储存和充电；所述机械臂用于将无人机上的缺电电池进行拆卸和将满电电池装载到无人机。
[0044]
所述机场内部环境监测单元通过温湿度感应器实现对机场内部的温湿度实时监测，通过内置空调实现对温湿度的调节；所述机场外部环境监测单元通过外置的气象仪器实现对机场外部的温湿度、风速和天气进行实时监测。
[0045]
所述无人机机场由铝合金和钢结构组成具有ip55的防护等级，可在-35℃-50℃的温度下工作，具备防雷、防盗和支持恶劣环境正常工作的能力。
[0046]
在实施例中：
[0047]
设置有一无人机机场智能承载一体化平台，所述无人机机场智能承载一体化平台包括无人机、中控平台和无人机机场；所述无人机包括警示单元、采集单元和机载通信单元；所述中控平台包括数据分析单元、机场标记单元、机场锁定单元和平台通信单元；所述无人机机场包括起降单元、换电单元、环境监测单元和机场通信单元；
[0048]
所述无人机与中控平台通过无线电连接；所述中控平台与无人机机场通过无线电连接。
[0049]
所述无人机包括警示单元、采集单元和机载通信单元；所述警示单元在无人机电量剩余x时发出警告；所述采集单元在警示单元发出警告后，采集无人机的编号、当前速度v、当前位置、当前剩余电量x和作业路线；所述机载通信单元将采集的无人机的数据通过无线电传输给中控平台，其中x∈[0,100]，v∈(0,∞)。
[0050]
所述采集单元通过速度传感器获取无人机速度，通过gps获取无人机位置，通过电流传感器获取电量数据。
[0051]
所述中控平台包括数据分析单元、机场标记单元、机场锁定单元和平台通信单元；所述数据分析单元接受无人机传输的速度数据、位置数据、电量数据和作业路线；根据作业路线确定无人机当前位置处于路线中的区域，确定无人机作业的完成进度；根据电量数据分析无人机从开始作业到当前位置消耗的电量数据；根据无人机消耗的电量以当前速度预测无人机剩余电量的飞行距离m；根据无人机剩余电量的飞行距离判断无人机作业能否完成；其中，m∈(0,∞)；
[0052]
所述机场标记单元根据数据分析的结果若为无人机剩余电量无法完成作业任务，需要途中更换电池；机场标记单元根据无人机作业路线对沿途m区域范围内的机场进行标记；对标记的机场计算该机场到路线的水平距离c，计算该机场到路线的垂直距离f，计算无人机到达各机场水平或垂直的转向点的距离s，则无人机的换电路径k＝s+c+f对标记的机场根据k《m的条件对机场进行筛选，将不符合条件的机场进行过滤删除标记；根据公式
计算无人机从作业路线飞行到各机场所花费的时间t，根据时间t由大到小对各机场进行一次权重标记a；根据无人机到达各机场水平或垂直的转向点的距离s由小到达对各机场进行二次权重标记b；则机场的总权重值q＝a*b，根据计算的机场的总权重值对各机场进行优先级标记，机场总权重值大的优先级高，若存在两个或多个机场的总权重值相同，则计算无人机换电路径中的有效工作路径比p值大的优先级高；其中c∈[0,∞)，f∈(0，∞)，s∈[0，∞)，k∈(0，∞)，t∈(0，∞)，a∈n
*
，b∈n
*
，q∈n
*
，p∈[0,100)；
[0053]
此处，以无人机直角转向为前提，则无人机在向机场飞行时，先水平转向后再垂直降落到机场中或是直接垂直降落到机场中；在对机场进行一次权重标记时，根据无人机在转向后偏离工作路线飞向机场的路径所花费的时间t来对各机场进行权重标记，花费时间t大的机场则权重标记越小，反之t小的机场权重标记越大；这是由于无人机偏离工作路线的换电路径花费的时间越小则无人机完成作业的效率越高；在对机场进行二次权重标记时，根据无人机到达各机场水平或垂直的转向点的距离s来标记机场权重，s大的机场权重标记越大，反之s小的机场权重标记越小；这是由于无人机在作业路径上飞行距离越大则完成作业的效率越高；若存在多个机场总权重值相同则无法标记优先级，可以根据有效工作比p将其中无人机在换电路径中飞行的作业路线占的比例的大小来对总权重值相同的机场进行优先级标记；
[0054]
所述机场锁定单元根据各机场的优先级标记依次按优先级高到低向机场发送无人机更换电池的请求，若机场回复无停机位或无满电电池或已被锁定，则机场锁定单元按照优先级向下一机场重复请求，直到机场回复可行，将机场位置和换电路线发送给无人机；
[0055]
所述平台通信单元通过无线电向无人机和机场发送请求或命令，或接受无人机和机场发送的数据。
[0056]
所述中控平台通过数据库对无人机的数据进行分析计算，通过中心控制计算机对机场进行权重计算标记和优先级标记。
[0057]
所述无人机机场包括起降单元、换电单元、环境监测单元和机场通信单元；所述起降单元用于帮助机场内部停泊的无人机进行作业起飞，帮助完成作业或中途换电的无人机进行降落；
[0058]
所述换电单元用于帮助任务途中电量不足以完成作业的无人机或已经完成作业的无人机进行更换电池的操作。
[0059]
所述环境监测单元分为机场内部环境监测单元和机场外部环境监测单元；所述机场内部环境监测单元用于对机场内部空间进行实时的温度和湿度监测，对于温湿度失常的情况进行调节保证内部空间环境平衡；所述机场外部环境监测用于对机场外部环境进行监测，判断外部环境条件是否满足无人机的工作需求；
[0060]
所述机场通信单元用于接受无人机和中控平台的请求或命令，或发送请求或命令给无人机和中控平台。
[0061]
所述起降单元包括机场的机舱门和升降台，所述机舱门在无人机进行起飞或降落操作时自动打开；所述升降台用于发送起飞的无人机或接受降落的无人机；
[0062]
所述换电单元包括电池仓和机械臂，所述电池仓用于将换下的电池进行储存和充
电；所述机械臂用于将无人机上的缺电电池进行拆卸和将满电电池装载到无人机。
[0063]
所述机场内部环境监测单元通过温湿度感应器实现对机场内部的温湿度实时监测，通过内置空调实现对温湿度的调节；所述机场外部环境监测单元通过外置的气象仪器实现对机场外部的温湿度、风速和天气进行实时监测。
[0064]
所述无人机机场由铝合金和钢结构组成具有ip55的防护等级，可在-35℃-50℃的温度下工作，具备防雷、防盗和支持恶劣环境正常工作的能力。
[0065]
有一无人机执行作业中，其作业路线为10km，在其电量为50％时无人机发出警报，采集编号为05，自身速度为10m/s，剩余电量为50％，自身位置处于工作路线上距离起点4km处，将采集的数据发送给中控平台；中控平台接收无人机数据，无人机以10m/s的速度花费50％的电量飞行了4km，若以这个速度，无人机剩余电量还能飞行4km，不足以支撑其完成作业；则机场标记单元搜寻作业路线沿途4km范围内的机场并标记，根据搜寻结果发现并筛选3座无人机机场按照发现顺序标记为一，二，三号机场；一号机场距离作业路线的水平距离c为1km，离路线的垂直距离f为0.2km，无人机到达路线转向点的距离s为1km；二号机场距离作业路线的水平距离c为0.5km，离路线的垂直距离f为0.2km，无人机到达路线转向点的距离s为1.5km；三号机场距离作业路线的水平距离c为1.5km，离路线的垂直距离f为0.2km，无人机到达路线转向点的距离s为2km；则无人机从转向点飞到一号机场的时间t1＝120s，无人机从转向点飞到二号机场的时间t2＝70s，无人机从转向点飞到三号机场的时间t3＝170s；根据时间t对机场进行一次权重标记，一号机场一次权重a1＝2，二号机场一次权重a2＝3，三号机场一次权重a3＝1；根据无人机到各机场转向点的距离s对机场进行二次权重标记，一号机场二次权重b1＝1，二号机场二次权重b2＝2，三号机场二次权重标记b3＝3；则各机场的总权重为一号机场q1＝a1*b1＝2，二号机场q2＝a2*b2＝6，三号机场q3＝a3*b3＝3；则根据各机场总权重值对机场进行优先级标记，二号机场优先级为1，三号机场优先级为2，一号机场优先级为3；机场锁定单元向二号机场发出编号05无人机的换电请求，若二号机场回复可行则将机场位置和换电路线发送给无人机；若二号机场回复停机位已满或无可用电池或已被锁定则机场锁定单元向下一优先级机场发送请求，直到机场回复可行则将机场位置和换电路线发送给无人机。
[0066]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0067]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种无人机机场智能承载一体化平台，其特征在于：所述无人机机场智能承载一体化平台包括：无人机、中控平台和无人机机场；所述无人机包括警示单元、采集单元和机载通信单元；所述中控平台包括数据分析单元、机场标记单元、机场锁定单元和平台通信单元；所述无人机机场包括起降单元、换电单元、环境监测单元和机场通信单元；所述无人机与中控平台通过无线电连接；所述中控平台与无人机机场通过无线电连接。2.根据权利要求1所述的一种无人机机场智能承载一体化平台，其特征在于：所述无人机包括警示单元、采集单元和机载通信单元；所述警示单元在无人机电量剩余x时发出警告；所述采集单元在警示单元发出警告后，采集无人机的编号、当前速度v、当前位置、当前剩余电量x和作业路线；所述机载通信单元将采集的无人机的数据通过无线电传输给中控平台，其中x∈[0,100]，v∈(0,∞)。3.根据权利要求2所述的一种无人机机场智能承载一体化平台，其特征在于：所述采集单元通过速度传感器获取无人机的速度，通过gps获取无人机位置，通过电流传感器获取电量数据。4.根据权利要求3所述的一种无人机机场智能承载一体化平台，其特征在于：所述中控平台包括数据分析单元、机场标记单元、机场锁定单元和平台通信单元；所述数据分析单元接受无人机传输的速度数据、位置数据、电量数据和作业路线；根据作业路线确定无人机当前位置处于路线中的区域，确定无人机作业的完成进度；根据电量数据分析无人机从开始作业到当前位置消耗的电量数据；根据无人机消耗的电量以当前速度预测无人机剩余电量的飞行距离m；根据无人机剩余电量的飞行距离判断无人机作业能否完成；其中，m∈(0,∞)；所述机场标记单元根据数据分析的结果若为无人机剩余电量无法完成作业任务，需要途中更换电池；机场标记单元根据无人机作业路线对沿途m区域范围内的机场进行标记；对标记的机场计算该机场到路线的水平距离c，计算该机场到路线的垂直距离f，计算无人机到达各机场水平或垂直的转向点的距离s，则无人机的换电路径k＝s+c+f对标记的机场根据k<m的条件对机场进行筛选，将不符合条件的机场进行过滤，删除标记；根据公式计算无人机从作业路线飞行到各机场所花费的时间t，根据时间t由大到小对各机场进行一次权重标记a；根据无人机到达各机场水平或垂直的转向点的距离s由小到达对各机场进行二次权重标记b；则机场的总权重值q＝a*b，根据计算的机场的总权重值对各机场进行优先级标记，机场总权重值大的优先级高，若存在两个或多个机场的总权重值相同，则计算无人机换电路径中的有效工作路径比p值大的优先级高；其中c∈[0,∞)，f∈(0，∞)，s∈[0，∞)，k∈(0，∞)，t∈(0，∞)，a∈n
*
，b∈n
*
，q∈n
*
，p∈[0,100)；所述机场锁定单元根据各机场的优先级标记依次按优先级高到低向机场发送无人机更换电池的请求，若机场回复无停机位或无可用电池或已被锁定，则机场锁定单元按照优先级向下一机场重复请求，直到机场回复可行，将机场位置和换电路线发送给无人机；所述平台通信单元通过无线电向无人机和机场发送请求或命令，或接受无人机和机场发送的数据。
5.根据权利要求4所述的一种无人机机场智能承载一体化平台，其特征在于：所述中控平台通过数据库对无人机的数据进行分析计算，通过中心控制计算机对机场进行权重计算标记和优先级标记。6.根据权利要求5所述的一种无人机机场智能承载一体化平台，其特征在于：所述无人机机场包括起降单元、换电单元、环境监测单元和机场通信单元；所述起降单元用于帮助机场内部停泊的无人机进行作业起飞，帮助完成作业或中途换电的无人机进行降落；所述换电单元用于帮助任务途中电量不足以完成作业的无人机或已经完成作业的无人机进行更换电池的操作。所述环境监测单元分为机场内部环境监测单元和机场外部环境监测单元；所述机场内部环境监测单元用于对机场内部空间进行实时的温度和湿度监测，对于温湿度失常的情况进行调节保证内部空间环境平衡；所述机场外部环境监测用于对机场外部环境进行监测，判断外部环境条件是否满足无人机的工作需求；所述机场通信单元用于接受无人机和中控平台的请求或命令，发送请求或命令给无人机和中控平台。7.根据权利要求6所述的一种无人机机场智能承载一体化平台，其特征在于：所述起降单元包括机场的机舱门和升降台，所述机舱门在无人机进行起飞或降落操作时自动打开；所述升降台用于发送起飞的无人机或接受降落的无人机；所述换电单元包括电池仓和机械臂，所述电池仓用于将换下的电池进行储存和充电；所述机械臂用于将无人机上的缺电电池进行拆卸和将满电电池装载到无人机。所述机场内部环境监测单元通过温湿度感应器实现对机场内部的温湿度实时监测，通过内置空调实现对温湿度的调节；所述机场外部环境监测单元通过外置的气象仪器实现对机场外部的温湿度、风速和天气进行实时监测。8.根据权利要求7所述的一种无人机机场智能承载一体化平台，其特征在于：所述无人机机场由铝合金和钢结构组成具有ip55的防护等级。

技术总结
本发明公开了一种无人机机场智能承载一体化平台，属于无人机技术领域。本发明包括无人机、中控平台和无人机机场；所述无人机包括警示单元、采集单元和机载通信单元；所述中控平台包括数据分析单元、机场标记单元、机场锁定单元和平台通信单元；所述无人机机场包括起降单元、换电单元、环境监测单元和机场通信单元；无人机通过向中控平台发送自身状态数据，由中控平台根据数据进行分析判断无人机剩余电量能否完成作业任务，若不能，则中控平台搜寻任务路线上的沿途机场，并为无人机标记合适的机场，帮助无人机进行电池更换操作，进而完成无人机作业；本发明通过中控平台调度和机场的换电操作，增强无人机的续航能力和作业范围。围。围。


技术研发人员：常梦瑶 周吉灵 陈鑫
受保护的技术使用者：雁南时空科技（重庆）有限公司
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/8/6