CN113449238A - 无人机安全运行方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

无人机安全运行方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN113449238A CN202010212382.XA CN202010212382A CN113449238A CN 113449238 A CN113449238 A CN 113449238A CN 202010212382 A CN202010212382 A CN 202010212382A CN 113449238 A CN113449238 A CN 113449238A
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Abstract

本申请公开了一种无人机安全运行方法、装置、电子设备及存储介质。该无人机安全运行方法包括：获取当前状态下无人机的性能状态参数；获取当前状态下无人机飞行环境的环境复杂度参数；获取无人机当前待完成任务的任务复杂度参数；根据性能状态参数、环境复杂度参数和任务复杂度参数，确定无人机的飞行风险参数；根据飞行风险参数，确定无人机当前的飞行策略。本申请利用获取的性能状态参数、环境复杂度参数和任务复杂度参数，确定无人机运行的飞行风险参数，进而可以根据飞行风险参数，确定无人机当前的飞行策略，实现了无人机运行的飞行安全预警，降低无人机运行的风险。

Description

无人机安全运行方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及无人机技术领域，具体涉及一种无人机安全运行方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
无人飞行器，简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操作的不载人飞机。无人机因其体积小、可控性高以及战场生存能力强等特点，已被广泛地用于快递运输、地质勘探、影视航拍以及抢险救灾等，而无人机安全运行问题成为无人机行业亟待解决的问题。
通常情况下，无人机生产厂家只能在研发和生产环节对无人机质量进行管控，而无人机出货时，并无完善而严苛的测试环节，多数情况将运行风险问题转移给客户或者用户。然而，无人机行业本身并没有国家标准，民航局对无人机行业发展处于包容扶持状态，并未出台严苛的验收出货标准。同时，无人机安全运行管控多数停留在理论研究阶段，实际执行难度大，完全依赖各无人机厂家对无人机的质量把控，不能起到有效的约束作用。
因此，无人机行业亟需一套对无人机安全运行进行有效管控的预警***，且不限制无人机行业发展。
发明内容
本申请提供一种无人机安全运行方法，旨在解决现有技术中缺乏对无人机安全运行进行有效管控以降低无人机运行风险的技术问题。
一方面，本申请提供一种无人机安全运行方法，所述方法包括：
获取当前状态下无人机的性能状态参数；
获取当前状态下所述无人机飞行环境的环境复杂度参数，所述环境复杂度参数为基于所述无人机当前状态下多种环境数据及对应的预设权重系数计算得到；
获取所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数；
根据所述性能状态参数、所述环境复杂度参数和所述任务复杂度参数，确定所述无人机的飞行风险参数；
根据所述飞行风险参数，确定所述无人机当前的飞行策略。
在本申请一些实施例中，所述获取当前状态下无人机的性能状态参数，包括：
获取所述无人机的无人机性能指标，所述无人机性能指标包括航程航时、巡航速度、抗风能力以及三防等级；
获取所述无人机的极限测试指标，所述极限测试指标包括续航极限、温度极限、风速极限、雨量沙尘极限以及载重极限；
根据所述无人机的无人机性能指标和述无人机的极限测试指标，确定所述当前状态下无人机的性能状态参数。
在本申请一些实施例中，所述获取当前状态下所述无人机飞行环境的环境复杂度参数，包括：
获取当前状态下所述无人机飞行环境的天气数据，所述环境数据包括风速、温湿度、能见度和预设的其他环境数据；
根据所述当前状态下所述无人机飞行环境的环境数据，评估当前状态下所述无人机飞行环境的天气参数；
根据所述天气参数，确定当前状态下所述无人机飞行环境的环境复杂度参数。
在本申请一些实施例中，所述根据所述当前状态下所述无人机飞行环境的环境数据，评估当前状态下所述无人机飞行环境的天气参数，包括：
按照预设天气数据及其权重的对应关系，将当前状态下所述无人机飞行环境的天气数据转换为对应的天气数据权重，所述天气数据权重中包括风速权重、能见度权重、温湿度权重和其他环境数据权重；
获取预设的风速权重系数、能见度权重系数、温湿度权重系数和他天气数据权重系数；
根据所述风速权重、能见度权重、温湿度权重和其他环境数据权重，以及预设的风速权重系数、能见度权重系数、温湿度权重系数和他天气数据权重系数，计算当前状态下所述无人机飞行环境的天气参数。
在本申请一些实施例中，所述根据所述天气参数，确定当前状态下所述无人机飞行环境的环境复杂度参数，包括：
根据所述天气参数，计算当前状态下所述无人机飞行环境的环境复杂度参数。
在本申请一些实施例中，所述获取所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数，包括：
获取所述无人机当前待完成任务的航程、载重、航线情况以及飞行频次；
获取无人机的航程、载重、航线情况以及飞行频次分别对应的权重系数；
根据所述无人机当前待完成任务的航程、载重、航线情况、飞行频次以及各自对应的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数。
在本申请一些实施例中，所述根据所述无人机当前待完成任务的航程、载重、航线情况、飞行频次以及各自的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数，包括：
根据所述无人机当前待完成任务的航程和无人机的航程对应的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的航程任务参数；
根据所述无人机当前待完成任务的载重和无人机的载重对应的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的载重任务参数；
根据所述无人机当前待完成任务的航线情况和无人机的航线情况对应的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的航线情况任务参数；
根据所述无人机当前待完成任务的飞行频次和无人机的飞行频次对应的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的飞行频次任务参数；
将所述航程任务参数、所述载重任务参数、所述航线情况任务参数和所述飞行频次任务参数求和，得到所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数。
在本申请一些实施例中，所述根据所述性能状态参数、所述环境复杂度参数和所述任务复杂度参数，确定所述无人机的飞行风险参数，包括：
根据所述环境复杂度参数和所述任务复杂度参数，确定所述无人机的飞行复杂度参数；
根据所述性能状态参数确定所述无人机的飞行风险输出策略，所述飞行风险输出策略，所述飞行风险输出策略中包括飞行复杂度参数与飞行风险对应关系；
根据所述飞行风险输出策略和所述飞行复杂度参数，确定所述无人机的飞行风险参数。
另一方面，本申请提供一种无人机安全运行装置，所述装置包括：
第一获取单元，用于获取当前状态下无人机的性能状态参数；
第二获取单元，用于获取当前状态下所述无人机飞行环境的环境复杂度参数，所述环境复杂度参数为基于所述无人机当前状态下多种环境数据及对应的预设权重系数计算得到；
第三获取单元，用于获取所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数；
第一确定单元，用于根据所述性能状态参数、所述环境复杂度参数和所述任务复杂度参数，确定所述无人机的飞行风险参数；
第二确定单元，用于根据所述飞行风险参数，确定所述无人机当前的飞行策略。
在本申请一些实施例中，所述第一获取单元具体用于：
获取所述无人机的无人机性能指标，所述无人机性能指标包括航程航时、巡航速度、抗风能力以及三防等级；
获取所述无人机的极限测试指标，所述极限测试指标包括续航极限、温度极限、风速极限、雨量沙尘极限以及载重极限；
根据所述无人机的无人机性能指标和述无人机的极限测试指标，确定所述当前状态下无人机的性能状态参数。
在本申请一些实施例中，所述第二获取单元具体用于：
获取当前状态下所述无人机飞行环境的天气数据，所述环境数据包括风速、温湿度、能见度和预设的其他环境数据；
根据所述当前状态下所述无人机飞行环境的环境数据，评估当前状态下所述无人机飞行环境的天气参数；
根据所述天气参数，确定当前状态下所述无人机飞行环境的环境复杂度参数。
在本申请一些实施例中，所述第二获取单元具体用于：
按照预设天气数据及其权重的对应关系，将当前状态下所述无人机飞行环境的天气数据转换为对应的天气数据权重，所述天气数据权重中包括风速权重、能见度权重、温湿度权重和其他环境数据权重；
获取预设的风速权重系数、能见度权重系数、温湿度权重系数和他天气数据权重系数；
根据所述风速权重、能见度权重、温湿度权重和其他环境数据权重，以及预设的风速权重系数、能见度权重系数、温湿度权重系数和他天气数据权重系数，计算当前状态下所述无人机飞行环境的天气参数。
在本申请一些实施例中，所述第二获取单元具体用于：
根据所述天气参数，计算当前状态下所述无人机飞行环境的环境复杂度参数。
在本申请一些实施例中，所述第三获取单元具体用于：
获取所述无人机当前待完成任务的航程、载重、航线情况以及飞行频次；
获取无人机的航程、载重、航线情况以及飞行频次分别对应的权重系数；
根据所述无人机当前待完成任务的航程、载重、航线情况、飞行频次以及各自对应的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数。
在本申请一些实施例中，所述第三获取单元具体用于：
根据所述无人机当前待完成任务的航程和无人机的航程对应的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的航程任务参数；
根据所述无人机当前待完成任务的载重和无人机的载重对应的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的载重任务参数；
根据所述无人机当前待完成任务的航线情况和无人机的航线情况对应的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的航线情况任务参数；
根据所述无人机当前待完成任务的飞行频次和无人机的飞行频次对应的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的飞行频次任务参数；
将所述航程任务参数、所述载重任务参数、所述航线情况任务参数和所述飞行频次任务参数求和，得到所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数。
在本申请一些实施例中，所述第一确定单元具体用于：
根据所述环境复杂度参数和所述任务复杂度参数，确定所述无人机的飞行复杂度参数；
根据所述性能状态参数确定所述无人机的飞行风险输出策略，所述飞行风险输出策略，所述飞行风险输出策略中包括飞行复杂度参数与飞行风险对应关系；
根据所述飞行风险输出策略和所述飞行复杂度参数，确定所述无人机的飞行风险参数。
另一方面，本申请还提供一种电子设备，所述电子设备包括：
一个或多个处理器；
存储器；以及
一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储于所述存储器中，并配置为由所述处理器执行以实现所述的无人机安全运行方法。
另一方面，本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器进行加载，以执行所述的无人机安全运行方法中的步骤。
本申请实施例通过获取当前状态下无人机的性能状态参数；获取当前状态下所述无人机飞行环境的环境复杂度参数；获取所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数；根据所述性能状态参数、所述环境复杂度参数和所述任务复杂度参数，确定所述无人机的飞行风险参数；根据所述飞行风险参数，确定所述无人机当前的飞行策略。本申请在现有无人机仅仅只能依赖各无人机厂家对无人机的质量把控，无法对无人机运行进行有效监控的情况下，利用获取的性能状态参数、环境复杂度参数和任务复杂度参数，确定无人机运行的飞行风险参数，由于飞行参数综合考虑了无人机的性能状态，无人机当前飞行环境以及无人机当前任务的复杂度，且无人机当前飞行环境对应的环境复杂度参数是由多种环境数据及对应的预设权重系数计算得到，因此基于飞行风险参数确定无人机当前的飞行策略，可以充分实现无人机运行的飞行安全预警，降低无人机运行的风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的无人机安全运行***的场景示意图；
图2是本发明实施例中提供的无人机安全运行方法的一个实施例流程示意图；
图3是本发明实施例中提供的步骤202的一个实施例流程示意图；
图4是本发明实施例中提供的步骤203的一个实施例流程示意图；
图5是本发明实施例中提供的无人机安全运行装置的一个实施例结构示意图；
图6是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
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，本领域技术人员在没有作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。
在以下的说明中，本发明的具体实施例将参考由一部或多部计算机所执行的步骤及符号来说明，除非另有说明。因此，这些步骤及操作将有数次提到由计算机执行，本文所指的计算机执行包括了由代表了以一结构化型式中的数据的电子信号的计算机处理单元的操作。此操作转换该数据或将其维持在该计算机的内存***中的位置处，其可重新配置或另外以本领域测试人员所熟知的方式来改变该计算机的运作。该数据所维持的数据结构为该内存的实***置，其具有由该数据格式所定义的特定特性。但是，本发明原理以上述文字来说明，其并不代表为一种限制，本领域测试人员将可了解到以下所述的多种步骤及操作亦可实施在硬件当中。
本文所使用的术语“模块”或“单元”可看做为在该运算***上执行的软件对象。本文所述的不同组件、模块、引擎及服务可看做为在该运算***上的实施对象。而本文所述的装置及方法优选的以软件的方式进行实施，当然也可在硬件上进行实施，均在本发明保护范围之内。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本发明实施例提供一种无人机安全运行方法、装置、电子设备及存储介质。
请参阅图1，图1为本发明实施例所提供的无人机安全运行***的场景示意图，该无人机安全运行***可以包括无人机100和电子设备200，无人机100和电子设备20网络连接，无人机100中设置有无人机参数采集装置，电子设备200中集成有无人机安全运行装置，如图1中的电子设备，无人机100可以与电子设备200进行数据交互。
本发明实施例中电子设备200主要用于获取当前状态下无人机的性能状态参数；获取当前状态下所述无人机飞行环境的环境复杂度参数，所述环境复杂度参数为基于所述无人机当前状态下多种环境数据及对应的预设权重系数计算得到；获取所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数；根据所述性能状态参数、所述环境复杂度参数和所述任务复杂度参数，确定所述无人机的飞行风险参数；根据所述飞行风险参数，确定所述无人机当前的飞行策略。
本发明实施例中，该电子设备200可以是独立的电子设备，也可以是电子设备组成的电子设备网络或电子设备集群，例如，本发明实施例中所描述的电子设备200，其包括但不限于计算机、服务器、网络主机、单个网络电子设备、多个网络电子设备集或多个电子设备构成的云电子设备。其中，云电子设备由基于云计算(Cloud Computing)的大量电子设备构成，例如大量服务器组成云服务器。本发明的实施例中，电子设备与用户终端之间可通过任何通信方式实现通信，包括但不限于，基于第三代合作伙伴计划(3rd GenerationPartnership Project，3GPP)、长期演进(Long Term Evolution，LTE)、全球互通微波访问(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX)的移动通信，或基于TCP/IP协议族(TCP/IP Protocol Suite，TCP/IP)、用户数据报协议(User Datagram Protocol，UDP)的计算机网络通信等。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的应用环境，仅仅是与本申请方案一种应用场景，并不构成对本申请方案应用场景的限定，其他的应用环境还可以包括比图1中所示更多或更少的无人机，或者电子设备网络连接关系，例如图1中仅示出1个电子设备和2个无人机，可以理解的，该无人机安全运行***还可以包括一个或多个与电子设备网络连接的其他无人机，具体此处不作限定。
另外，如图1所示，该无人机安全运行***还可以包括存储器300，用于存储无人机数据，如存储无人机参数采集装置采集的无人机状态参数，天气数据，无人机最新的性能状态等。
需要说明的是，图1所示的无人机安全运行***的场景示意图仅仅是一个示例，本发明实施例描述的无人机安全运行***以及场景是为了更加清楚的说明本发明实施例的技术方案，并不构成对于本发明实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着无人机安全运行***的演变和新业务场景的出现，本发明实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
下面结合具体实施例进行详细说明。
在本发明实施例中，将从无人机安全运行装置的角度进行描述，该无人机安全运行装置具体可以集成在电子设备200中。
首先，本发明实施例提供一种无人机安全运行方法，所述方法包括：获取当前状态下无人机的性能状态参数；获取当前状态下所述无人机飞行环境的环境复杂度参数；获取所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数；根据所述性能状态参数、所述环境复杂度参数和所述任务复杂度参数，确定所述无人机的飞行风险参数；根据所述飞行风险参数，确定所述无人机当前的飞行策略。
本申请在现有无人机仅仅只能依赖各无人机厂家对无人机的质量把控，无法对无人机运行进行有效监控的情况下，利用获取的性能状态参数、环境复杂度参数和任务复杂度参数，确定无人机运行的飞行风险参数，进而可以根据飞行风险参数，确定无人机当前的飞行策略，实现了无人机运行的飞行安全预警，降低无人机运行的风险。
请参阅图2，为本发明实施例中本发明实施例中无人机安全运行方法的一个实施例流程示意图，该无人机安全运行方法包括：
201、获取当前状态下无人机的性能状态参数。
具体的，所述获取当前状态下无人机的性能状态参数，包括：获取所述无人机的无人机性能指标，所述无人机性能指标包括航程航时、巡航速度、抗风能力以及三防等级；获取所述无人机的极限测试指标，所述极限测试指标包括续航极限、温度极限、风速极限、雨量沙尘极限以及载重极限；根据所述无人机的无人机性能指标和述无人机的极限测试指标，确定所述当前状态下无人机的性能状态参数。
在本发明一些实施例中，无人机的性能状态参数包括三个维度数据：
1、无人机性能指标，包括各种指标数据，航程航时，巡航速度，抗风能力，三防等级等性能指标，这一部分数据无人机企业可以直接提供，因此可以直接获取得到。
2、极限测试数据，即无人机的极限测试指标，需要在试验室或测试场进行充分验证，得出该型号无人机的安全使用边界，具体可以包括如下参数：
续航极限：标准载荷下，在不同风速情况下(逆风)，无人机航程航时，例如逆风10m/s，8m/s，6m/s(逆风、顺风、侧风影响效果不一样)，不同的航程航时该数据越详细，即越准确。
温度极限：主要针对电池和航电***，在高低温情况下能否正常工作。
风速极限：主要包括最大起飞风速，最大巡航抗风风速。
雨量沙尘极限：主要针对结构三防特性，能否在不同雨量沙尘等级情况下，正常飞行。
载重极限：对于标准载荷无人机不适用，主要针对物流无人机(每次载重货物重量不一致)无风情况下测试，例如载重10kg，8kg，6kg，4kg不同情况下，航程航时。该数据越详细，模型越准确。如果载重加上风速耦合，复杂度增加。
除上述无人机性能和测试数据外，在本发明一些实施例中，还需要了解无人机健康状态，如无人机人机健康状态可以包括无人机当前处于寿命周期以及无人机当前的性能状态，其中无人机当前性能状态在后续实施例中详细阐述，而当前无人机处于寿命周期那个阶段在一些具体场景中如下所述：
例如无人机的结构***寿命3000h，动力***500h，目前无人机已飞行架次、飞行时间、飞行里程，无人机A、B检(类似汽车大小保养)是否正常进行，结构类动力类零部件是否进行更换。发生的历史故障记录，是否之前发生过重大故障；是否有预防性维护记录；是否在之前的作业任务时，出现过飞行前检查、飞行后检查异常。是否出现过极限工况等。
为了便于理解，本发明实施例中可以分别将无人机性能状态为青年(Ⅰ级)、壮年(Ⅱ级)、中年(Ⅲ级)、老年(Ⅳ级)等四个阶段。
本实施例中，其中青年(Ⅰ级)、壮年(Ⅱ级)、中年(Ⅲ级)、老年(Ⅳ级)等四个阶段可以按照使用寿命时长，飞行里程，维修记录，故障记录次数，重大故障次数，性能维护次数，飞行检查异常次数，极限工况次数等一种或多种来区分。下面以使用寿命时长为例，举例说明青年(Ⅰ级)、壮年(Ⅱ级)、中年(Ⅲ级)、老年(Ⅳ级)四个阶段：
无人机性能状态 青年(Ⅰ级) 壮年(Ⅱ级) 中年(Ⅲ级) 老年(Ⅳ级)
使用寿命时长(t) t≤1年 1＜t≤2 1＜t≤3 3＜t
需要说明的是，上述参数仅为举例，且举例仅举了单一无人机使用寿命时长为例，在实际应用场景中无人机性能状态可以是多种参数加权后计算得到权重值，基于权重值和无人机性能状态的对应关系计算得到。
例如，X＝a1x1+。。。+anxn,其中，n≥2，X为无人机性能状态权重值，Xn为可以一种无人机性能状态指标，例如使用寿命时长，飞行里程，维修记录，故障记录次数，重大故障次数，性能维护次数，飞行检查异常次数，极限工况次数，或者后续实施例中描述的无人机性能状态参数，an为无人机性能状态指标Xn对应的预设的权重系数，可以通过测试计算后，预先设定，后续直接使用。
在计算得到无人机性能状态权重值之后，可以通过无人机性能状态权重值和无人机性能状态权重表来确定无人机性能状态，一个具体实施方式中可以是如下表所示：
无人机性能状态权重值(X) 无人机性能状态
X≥F1 青年(Ⅰ级)
F2≥X＞F1 壮年(Ⅱ级)
F3≥X＞F2 中年(Ⅲ级)
F4≥X＞F3 老年(Ⅳ级)
其中，F1、F2、F3、F4为正值，且F1＜F2＜F3＜F4，其中F1、F2、F3、F4的取值可以在具体应用场景中进行调整，具体此处不做限定。
202、获取当前状态下所述无人机飞行环境的环境复杂度参数。
本申请中，可以对无人机环境进行分类，例如分为天气环境、地理环境、路面环境、人文环境、生物环境、诱发环境。
其中，天气环境包括风速风向、温湿度、气压、光照强度，辐射强度、雨量、沙尘、雾、雷击，风速风向直接影响无人机的航程和航时，温湿度对所有电气部件都有影响，当温湿度达到某个范围，还会形成凝露和结冰，直接影响飞行安全，气压直接影响无人机动力***的工作效率，光照强度对不同外表涂装产生热效应，使电气部件在高温状态下工作，影响功耗和效率，辐射强度直接影响无人机复材结构，雨量、沙尘、雾直接与无人机三防性能相关，雷击直接对高空中处于信号收发状态的无人机形成致命威胁。
地理环境包括经纬度、海拔高度，地貌水文，植被土壤等，路面环境包括道路分布、电力设施分布、公共场所区域、生活区域、应急起降场所等。无人机航线规划尽量避开上述区域，如果不能全部避开，经过该特殊区域预警，重点关注。
人文环境包括作息时间，人员流动，民风民俗等。
生物环境包括鸟类和森林，属于潜在安全隐患，影响无人机飞行安全。
诱发环境包括电池辐射，在高压电站，高压线，通讯基站、雷达区域可能对无人机通讯链路造成干扰。
同时还包括由于地理环境和其他环境因素导致的航线复杂度，也可以划分到运行环境复杂度中，例如由于需要翻山、航线避障，进行绕飞或爬升等不同的无人机飞行操作，以及由于起降点的选择带来的无人机航程远近，无人机飞行数量。
本申请实施例中对无人机运行环境的整体评估，实际上就是建立特定运行场景评估的过程，对无人机形成可复制、可推广的商业化模式提供理论支持，例如如果在该种环境下，无人机可以安全运行(运行多长时间或多少架次无故障或事故)，那么在与该环境类似的不同地点下运行，无人机也可以安全运营，这样只需要在无人机运行区域选取有代表性的地方进行大量数据采集，就可以推广至更大区域。
上述环境信息可以分两类，一类为固定数据，例如地貌、水文、植被、土壤等地表信息，一旦确认无人机作业的地点，该类信息几乎不随时间而改变，同样类似道路交通、人员流动等信息，带有明显的潮汐性，能够大致预测和评估，也算为固定数据。另一类为实时数据，例如天气数据，需要实时记录并存储，无法准确预测和评估。
基于上述环境分类信息，本发明实施例中可以用环境复杂度参数来表示无人机运行时的环境情况。
在本发明一个实施例中，如图3所示，所述获取当前状态下所述无人机飞行环境的环境复杂度参数，可以包括：
301、获取当前状态下所述无人机飞行环境的天气数据，所述环境数据包括风速、温湿度、能见度和预设的其他环境数据。
其中，预设的其他环境数据可以包括地理环境、路面环境、人文环境、生物环境、诱发环境中至少一个。
302、根据所述当前状态下所述无人机飞行环境的环境数据，评估当前状态下所述无人机飞行环境的天气参数。
具体的，所述根据所述当前状态下所述无人机飞行环境的环境数据，评估当前状态下所述无人机飞行环境的天气参数，可以包括：
(1)按照预设天气数据及其权重的对应关系，将当前状态下所述无人机飞行环境的天气数据转换为对应的天气数据权重，所述天气数据权重中包括风速权重、能见度权重、温湿度权重和其他环境数据权重。
具体的，预设天气数据及其权重的对应关系中包括每种类型天气数据及对应类型天气数据权重关系，例如，包括风速数据与风速权重的对应关系，能见度数据与能见度权重的对应关系，温湿度数据与温湿度权重的对应关系，其他环境数据与其他环境数据权重对应关系。
其中，其他环境数据在参与计算前即确定包括何种类型的环境参数，例如地理环境、路面环境、人文环境、生物环境、诱发环境中的一个或多个，此时可以预先设置好其他环境数据与其他环境数据权重的对应关系。
本发明实施例中可以预先制定每种天气数据所占的权重和权重系数，不同厂家，不同机型均不同，下面以下表1为例进行说明，具体如下：
Figure BDA0002423268070000141
(2)获取预设的风速权重系数、能见度权重系数、温湿度权重系数和他天气数据权重系数。
其中各环境数据对应的权重系数是预先设定的，具体可以根据实际应用场景设定，一个具体实施例中如上表1中所示。
(3)根据所述风速权重、能见度权重、温湿度权重和其他环境数据权重，以及预设的风速权重系数、能见度权重系数、温湿度权重系数和他天气数据权重系数，计算当前状态下所述无人机飞行环境的天气参数。
303、根据所述天气参数，确定当前状态下所述无人机飞行环境的环境复杂度参数。
其中，所述环境复杂度参数为基于所述无人机当前状态下多种环境数据及对应的预设权重系数计算得到。
具体的，所述根据所述天气参数，确定当前状态下所述无人机飞行环境的环境复杂度参数，可以包括：根据所述天气参数，计算当前状态下所述无人机飞行环境的环境复杂度参数。
在一个具体实施例中，环境复杂度参数的计算方式如下公式(1)
Z＝VC1+tC2+vC3+rC4+sC5 (1)
其中，Z为环境复杂度参数，V为风速，t为温湿度，v为能见度，r为雨雪量，s为其他环境数据，C1、C2、C3、C4、C5依次分别为风速、温湿度、能见度、雨雪量和其他环境数据的权重。
在确定环境复杂度参数之后，即可根据环境复杂度参数确定环境复杂度。
本申请一些实施例中，所述无人机飞行环境的环境复杂度包括轻微等级(I级)、中度等级(Ⅱ级)、严重等级(Ⅲ级)、恶劣等级(Ⅳ级)和危险等级(Ⅴ级)。
在一个具体实施例中，可以根据环境复杂度参数与环境复杂度的对应表来确定环境复杂度，例如如下表所示：
Figure BDA0002423268070000151
下面以具体场景来进行计算说明：
场景1、在平原某城市测试，温度8℃，气压100kpa，风速2m/s，当天无雨雪、沙尘、雾霾。
参照表1计算环境复杂度参数Z＝1×0.7+1×0.1+1×0.1+1×0.05+1×0.05＝1，
因此，当天环境复杂度为：轻微(Ⅰ级)
场景2、在高原某城市测试，温度4℃，气压60kpa，风速16m/s，当天无雨雪、沙尘、雾霾。
参照表1计算环境复杂度参数Z＝5×0.7+5×0.1+5×0.1+1×0.05+1×0.05＝4.6，
因此，当天环境复杂度为：恶劣(Ⅳ级)，原因：风速过大(也可能是温度、雨雪、雾霾超标)，应密切关注风速风向、电量电压指标。
本发明实施例中，环境复杂度确定后，需要抽取其中关键性指标，实时与无人机飞行状态作对比，例如风速风向与无人机飞行速度、高度、振动、姿态角等对比，无人机根据关键性环境指标进行调整，以求达到最佳的飞行状态。
当环境复杂度突然跳变到严重(Ⅲ级)、恶劣(Ⅳ级)等级，可初步判断可以完成飞行任务，但无人机运行的风险等级会提高，后期可以通过调整飞行策略，减低运行风险，提高对环境复杂度进一步恶化的防御能力。
203、获取所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数。
本发明实施例中，对无人机的飞行任务有难度等级设置，不同难度等级对应需要不同的无人机状态。不同飞行任务对应有不同的飞行参数，例如需要载重5kg，飞行10km，航线为水平飞行，只需要飞行一次，难度为最低级一级；需要载重10kg，飞行20km，航线需要多次爬升，转弯，需要往返飞行十次，难度为最高级四级。
在本发明一些实施例中，如图4所示，所述获取所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数，包括：
401、获取所述无人机当前待完成任务的航程、载重、航线情况以及飞行频次。
402、获取无人机的航程、载重、航线情况以及飞行频次分别对应的权重系数。
403、根据所述无人机当前待完成任务的航程、载重、航线情况、飞行频次以及各自对应的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数。
其中，所述根据所述无人机当前待完成任务的航程、载重、航线情况、飞行频次以及各自的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数，包括：
(1)根据所述无人机当前待完成任务的航程和无人机的航程对应的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的航程任务参数；
(2)根据所述无人机当前待完成任务的载重和无人机的载重对应的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的载重任务参数；
(3)根据所述无人机当前待完成任务的航线情况和无人机的航线情况对应的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的航线情况任务参数；
(4)根据所述无人机当前待完成任务的飞行频次和无人机的飞行频次对应的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的飞行频次任务参数；
(5)将所述航程任务参数、所述载重任务参数、所述航线情况任务参数和所述飞行频次任务参数求和，得到所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数。
在一个具体实施例中，任务复杂度参数Y＝Mζ+Sγ+Fλ+Pε，ζ为载重系数，S为航程，γ为航程系数，F为航线情况，λ为航线修正系数，P为飞行频次，ε为航班修正系数。
在另一个具体实施例中，还可以加入其他任务细节，具体的，任务复杂度参数Y＝M ζ+Sγ+Fλ+Pε+Qω，M为载重，ζ为载重系数，S为航程，γ为航程系数，F为航线情况，λ为航线修正系数，P为飞行频次，ε为航班修正系数，Q为其他任务细节，ω任务度修正系数。
其中，各个系数可以是预先设定的，例如任务度修正系数任务度修正系数ω，另外，其他任务细节可以是预设的其他任务参数，例如飞行任务完成的任务时间等。
204、根据所述性能状态参数、所述环境复杂度参数和所述任务复杂度参数，确定所述无人机的飞行风险参数。
其中，所述根据所述性能状态参数、所述环境复杂度参数和所述任务复杂度参数，确定所述无人机的飞行风险参数，包括：根据所述环境复杂度参数和所述任务复杂度参数，确定所述无人机的飞行复杂度参数；根据所述性能状态参数确定所述无人机的飞行风险输出策略，所述飞行风险输出策略，所述飞行风险输出策略中包括飞行复杂度参数与飞行风险对应关系；根据所述飞行风险输出策略和所述飞行复杂度参数，确定所述无人机的飞行风险参数。
205、根据所述飞行风险参数，确定所述无人机当前的飞行策略。
本发明实施例中，飞行风险参数可以是飞行风险等级，具体的，飞行风险等级类别可以有：可以短期承受环境压力、已到预警边界、无法完成飞行、严重超标建议立即降落等一系列风险提示。基于该飞行风险参数，确定所述无人机当前的飞行策略，例如降低飞行速度，缩短航程、立即降落等。
在本申请一些实施例中，步骤201中，获取当前状态下无人机的性能状态参数可以包括：获取所述无人机参数采集装置在当前状态之前(可以是当前状态前时间最近一次)采集的无人机状态参数；根据所述无人机状态参数，计算所述无人机的预设性能参数；获取所述预设性能参数中每种性能参数对应的权重比系数；根据所述预设性能参数及所述权重比系数，确定所述无人机在当前状态的性能状态参数。
其中，无人机参数采集装置可以包括至少一个传感器，该至少一个传感器的数量和类型，可以根据需要采集的无人机状态参数进行设置，例如，若无人机状态参数中包括动力***参数，则所述至少一个传感器可以包括针对动力***设置的振动传感器和噪音传感器，若无人机状态参数中包括气动***参数，则所述至少一个传感器可以包括针对无人机气动***设置的应力应变传感器。
在不考虑成本的情况下，理论上通过尽可能的传感器采集各种信息，是最为妥当的，即无人机状态参数的采集越多越详细，对于无人机状态的评估最好。但是当涉及成本过高，再加上民用无人机发展还不完善，没有医学和汽车工业发展经验，如何分配和指定大小保养，检查多少项目属于常规检测，多少项目属于深度检测，没有适用规范，但对于拥有无人机的企业或个人，均是消费者承担无人机后期使用成本，零部件更换，损坏维护等，生产企业并不会把后期维养的成本作为首要考虑因素，(类似汽车，低成本出售，高成本保养)。拥有无人机的企业一般是自主运营，自主承担后期维养，所以会尽可能充分利用老久无人机，降低使用维护成本，控制运营风险。
因此为了降低成本，本发明实施例中可以把关联无人机状态信息的多种指标整合，提取最核心的关键指标(根据运营经验，自主决定)，用少量的传感器达到多传感器采集效果，即所述无人机状态参数为预设核心性能参数对应的状态参数。
本发明实施例中所描述无人机可以为电力驱动的轻小型民用无人机，此时，即所述无人机包括电池。对于电力驱动的所有工业无人机，均希望在其保持合理的巡航速度下，有尽量长的航时和航程，即飞的时间更长、飞的距离更远。而决定该因素的最重要的无人机***部件即是电池和动力***。
其中，无人机参数采集装置还可以包括无人机自身的处理器，通过处理器可以采集无人机的电池一些参数，例如，电池的电压、电流、容量、内阻、充放电次数等，当然电池温度可以通过温度传感器进行采集。即无人机状态参数包括电池状态参数，所述电池状态参数可以包括电压参数、电流参数、容量参数、内阻参数、充放电次数、温度参数和使用状况参数中多个参数，可以理解的是，在本发明其他一些实施例中，电池状态参数还可以包括除上面列举的其他电池状态参数，例如电池剩余使用年限，电池出产厂家信息等，具体此处不作限定。
无人机除了自身有记录电池状态参数外，还需要将电池状态参数上传至电子设备，电子设备可以基于电池状态参数进行无人机状态分析，例如当大量电池状态参数信息积累到一定程度，可以形成电池性能状态衰减曲线。
无人机中一般包括动力***(如电机)，对于动力***，主要因素在于电机，其信息主要为电机使用时间，电机电压，电机电流，电机转速，电机振动，电机噪音等指标。电机长时间同时承受轴向载荷和径向载荷，在结构设计上既要考虑减重，又要兼顾性能和成本，使得电机轴承相对于地面设备电机轴承更容易磨损，容易产生磨损间隙和虚位，进而导致无人机异常或故障。
因此，在本发明一些实施例中，所述无人机状态参数包括可以包括动力***参数，所述动力***参数可以包括所述无人机中电机工作电流、电机温度和电机转速，可以理解的是，在本发明其他一些实施例中，所述动力***参数还可以包括其他电机参数，例如，类似汽车，无人机使用时间越长，异响和风噪会增大，特别是旋转结构件存在磨损，松动，紧固结构件可能存在锁不紧或失效情况，此时可以采集电机振动参数(通过振动传感器采集)，噪音参数(通过噪音传感器采集)等，具体此处不作限定。
另外，在本发明一些实施例中，所述无人机状态参数还可以包括目标核心部件参数，目标核心部件是除电池和动力***之外的核心部件，例如，无人机航电***或无人机气动***等，具体可以根据实际场景进行选择。
若所述目标核心部件包括航电***，由于航电***，电子元器件使用过程中会老化，内阻会增大，因此所述目标核心部件参数可以包括，航电***中内阻，航电***用电电流，航电***设备功耗，具体此处不作限定。
若所述目标核心部件包括气动***，针对无人机气动***，主要参数涉及气动外形，螺旋桨翼型，固定翼机翼、尾翼翼型等，因此因此所述目标核心部件参数可以包括气动外形，螺旋桨翼型，固定翼机翼、尾翼翼型等参数，具体可以使用应力应变传感器来采集。
另外，根据所述无人机状态参数，计算所述无人机的预设性能参数时，其中，预设性能参数与无人机状态参数对应，例如，若无人机状态参数中包括所述电池状态参数，则预设性能参数包括电池性能参数，若无人机状态参数中包括动力***参数，则预设性能参数包括动力***性能参数；若无人机状态参数中包括目标核心部件参数，则预设性能参数中包括目标核心部件性能参数，具体的，如气动***性能参数。
在本发明一些实施例中，所述无人机状态参数包括电池状态参数、动力***参数和目标核心部件参数；此时，所述根据所述无人机状态参数，计算所述无人机的预设性能参数，包括：
(1)根据所述电池状态参数，确定所述无人机的电池性能参数。
具体的，所述电池状态参数可以包括电压参数、电流参数、容量参数、内阻参数、充放电次数、温度参数和使用状况参数中多个参数；此时，所述根据所述电池状态参数，确定所述无人机的电池性能参数，包括：根据所述多个参数，分别计算所述多个参数的权重占比；根据所述多个参数的权重占比，计算所述无人机的电池性能参数。
(2)根据所述动力***参数，确定所述无人机的动力***性能参数。
具体的，所述动力***参数可以包括所述无人机中电机工作电流、电机温度和电机转速；根据所述动力***参数，确定所述无人机的动力***性能参数，包括：根据所述电机工作电流及预设的电机工作电流区间，计算电机工作电流权重；根据所述电机温度及预设的电机温度区间，计算电机温度权重；根据所述电机转速及预设的电机转速区间，计算电机转速权重；根据所述电机工作电流权重、所述电机温度权重和所述电机温度权重，确定所述无人机的动力***性能参数。
在一个具体实施例中，假定无人机电机电流工作范围5A±2A，即3A-7A，电机电流指标权重0.4，电机转速范围2000rad/s±200rad/s，即1800-2200rad/s，电机转速指标权重0.3，电机温度范围50-60℃，电机温度指标权重0.3。假定当前电机电流为6A，电机转速为2100rad/s，电机温度55℃，计算方式如下：
电机温度权重：Tem＝(55-50)/(60-50)＝0.5；
电机电流权重：A＝(6-3)/(7-3)＝0.75；
电机转速权重：V＝(2100-1800)/(2200-1800)＝0.75；
所述无人机的动力***性能参数即综合权重占比，综合权重占比S＝0.5*0.3+0.75*0.4+0.75*0.3＝0.675，具体的，0.5为动力***最佳状态，0-0.5数据偏小，整***于下偏差区间，0.5-1数据偏大，整***于上偏差区间，动力***均非最佳状态。
(3)根据所述目标核心部件参数，确定所述无人机的目标核心部件性能参数。
若所述目标核心部件包括航电***，因此所述目标核心部件参数可以包括航电***中内阻，航电***用电电流，航电***设备功耗。此时，根据所述目标核心部件参数，确定所述无人机的目标核心部件性能参数可以包括：
根据所述航电***中内阻和航电***中初始内阻，计算航电***中内阻的权重；根据所述航电***用电电流和预设的航电***用电电流区间，计算航电***用电电流的权重；根据所述航电***设备功耗和预设的航电***设备功耗区间，计算航电***设备功耗的权重；根据所述航电***中内阻的权重、航电***用电电流的权重和航电***设备功耗的权重，确定所述无人机的目标核心部件性能参数。
无人机随着使用时间的加长，自身性能会有所下降，类似汽车，使用时间越长，油耗越高，轮胎和刹车片磨损越严重，刹车制动距离越长，电瓶充放电性能越差等等。对于无人机，同样各项性能指标都会有所衰减。具体最明显的指标为电池容量，假定电池容量为Φ，实际容量为Φ’，使用时间(电池充放电循环次数)为t，衰减系数为λ1(随着使用时间加长，电池储能越少，内阻越大，放电量越少)，温度(环境)修正参数为μ(不同环境温度，电池充放电效果不一样)，历史状态修正参数为ε1(电池是否没按规定操作进行充放电，电池历史异常或故障，电池过充过放)，估算公式为Φ’＝Φμε1(100％-λ1t-2)。
其中，温度(环境)修正参数跟当前无人机运行环境温度有关，历史状态修正参数与电池历史使用情况相关，衰减系数跟每个不同品牌的电池性能相关。同样的，电机使用时间越长，轴承磨损越严重，在相同的工况下，状态性能下降，输出功率下降，效率下降。假定正常额定输出功率为Q，实际输出功率为Q’，衰减系数为λ2(根据实际测试，得出来的正常衰减)，状态修正参数为ε2(历史状态异常或故障，是否有维修记录)，根据不同位置的电机，还需要增加位置修正系数p(该参数跟无人机结构形式有关)，例如为四旋翼无人机时，当以一定的姿态角前飞，四个电机的功率输出是不一样的，同理六旋翼、八旋翼电机功率输出也不一样，类似汽车前后轮，前驱汽车前轮承重、转向、行驶，比后轮磨损严重。
因此，无人机实际输出功率估算公式可以为Q’＝Qλ2ε2+p，其中，Q为正常额定输出功率，Q’为实际输出功率，λ2为衰减系数(根据实际测试，得出来的正常衰减)，ε2为状态修正参数(历史状态异常或故障，是否有维修记录)。
因此，根据上述情况可以获取所述预设性能参数中每种性能参数对应的权重比系数。
在本发明一些实施例中，所述根据所述预设性能参数及所述权重比系数，确定所述无人机在当前状态的性能状态参数，可以包括：
(1)根据所述预设性能参数及所述权重比系数，确定所述预设性能参数中每个性能参数对应的综合性能参数。
(2)获取所述预设性能参数对应的衰减系数。
正常情况下，所有的系数都是动态变化的，例如衰减系数，使用时间越长，老化越严重，衰减越严重。在测试阶段时，可以预先形成的各个性能指标随时间变化的曲线，可以拟合成函数，进而得出各个阶段的衰减系数，状态修正系数，位置修正系数。具体的，所述获取所述预设性能参数中每种性能参数对应的权重比系数，包括：获取测试无人机在目标时间内的预设性能参数的测试数据；基于所述测试数据，形成所述预设性能参数对应的各性能曲线；根据所述各性能曲线，确定所述预设性能参数中每种性能参数对应的衰减系数。
(3)根据所述每个性能参数对应的综合性能参数及所述预设性能参数对应的衰减系数，确定所述无人机的性能状态等级。
其中，所述根据所述每个性能参数对应的综合性能参数及所述预设性能参数对应的衰减系数，确定所述无人机的性能状态等级，包括：根据所述每个性能参数对应的综合性能参数以及每个性能参数对应的衰减系数，计算每个性能参数的有效性能参数；计算每个性能参数的有效性能参数的和值；根据所述和值，确定所述无人机的性能状态等级。
在一种具体实施方式中，如下表1所示，假定O为预设的其他无人机性能等级参数，电池权重比系数为T1，电机权重比系数为T2，其他性能等级参数的权重比系数为T3，当前状态下的综合权重占比为S，无人机性能等级L1＝(Φ’T1+Q’T2+OT3)S，具体的，L1按结果可以分为一级、二级、三级、四级、五级。
表1
Figure BDA0002423268070000231
在上述实施例中，所确定的无人机性能状态(例如性能等级L1)，可以提示操作人员是否需要对无人机进行检修和维护，也可以评估当前无人机是否可以完成当前飞行任务，例如本发明实施例中步骤204中确定无人机的飞行风险参数。
为便于更好的实施本发明实施例提供的无人机安全运行方法，本发明实施例还提供一种基于上述无人机安全运行方法的装置，其中名词的含义与上述无人机安全运行方法中相同，具体实现细节可以参考方法实施例中的说明。
请参阅图5，图5为本发明实施例提供的无人机安全运行装置的结构示意图，其中该无人机安全运行装置500可以包括：
第一获取单元501，用于获取当前状态下无人机的性能状态参数；
第二获取单元502，用于获取当前状态下所述无人机飞行环境的环境复杂度参数，所述环境复杂度参数为基于所述无人机当前状态下多种环境数据及对应的预设权重系数计算得到；
第三获取单元503，用于获取所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数；
第一确定单元504，用于根据所述性能状态参数、所述环境复杂度参数和所述任务复杂度参数，确定所述无人机的飞行风险参数；
第二确定单元505，用于根据所述飞行风险参数，确定所述无人机当前的飞行策略。
在本申请一些实施例中，所述第一获取单元具体用于：
获取所述无人机的无人机性能指标，所述无人机性能指标包括航程航时、巡航速度、抗风能力以及三防等级；
获取所述无人机的极限测试指标，所述极限测试指标包括续航极限、温度极限、风速极限、雨量沙尘极限以及载重极限；
根据所述无人机的无人机性能指标和述无人机的极限测试指标，确定所述当前状态下无人机的性能状态参数。
在本申请一些实施例中，所述第二获取单元具体用于：
获取当前状态下所述无人机飞行环境的天气数据，所述环境数据包括风速、温湿度、能见度和预设的其他环境数据；
根据所述当前状态下所述无人机飞行环境的环境数据，评估当前状态下所述无人机飞行环境的天气参数；
根据所述天气参数，确定当前状态下所述无人机飞行环境的环境复杂度参数。
在本申请一些实施例中，所述第二获取单元具体用于：
按照预设天气数据及其权重的对应关系，将当前状态下所述无人机飞行环境的天气数据转换为对应的天气数据权重，所述天气数据权重中包括风速权重、能见度权重、温湿度权重和其他环境数据权重；
获取预设的风速权重系数、能见度权重系数、温湿度权重系数和他天气数据权重系数；
根据所述风速权重、能见度权重、温湿度权重和其他环境数据权重，以及预设的风速权重系数、能见度权重系数、温湿度权重系数和他天气数据权重系数，计算当前状态下所述无人机飞行环境的天气参数。
在本申请一些实施例中，所述第二获取单元具体用于：
根据所述天气参数，计算当前状态下所述无人机飞行环境的环境复杂度参数。
在本申请一些实施例中，所述第三获取单元具体用于：
获取所述无人机当前待完成任务的航程、载重、航线情况以及飞行频次；
获取无人机的航程、载重、航线情况以及飞行频次分别对应的权重系数；
根据所述无人机当前待完成任务的航程、载重、航线情况、飞行频次以及各自对应的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数。
在本申请一些实施例中，所述第三获取单元具体用于：
根据所述无人机当前待完成任务的航程和无人机的航程对应的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的航程任务参数；
根据所述无人机当前待完成任务的载重和无人机的载重对应的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的载重任务参数；
根据所述无人机当前待完成任务的航线情况和无人机的航线情况对应的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的航线情况任务参数；
根据所述无人机当前待完成任务的飞行频次和无人机的飞行频次对应的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的飞行频次任务参数；
将所述航程任务参数、所述载重任务参数、所述航线情况任务参数和所述飞行频次任务参数求和，得到所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数。
在本申请一些实施例中，所述第一确定单元具体用于：
根据所述环境复杂度参数和所述任务复杂度参数，确定所述无人机的飞行复杂度参数；
根据所述性能状态参数确定所述无人机的飞行风险输出策略，所述飞行风险输出策略，所述飞行风险输出策略中包括飞行复杂度参数与飞行风险对应关系；
根据所述飞行风险输出策略和所述飞行复杂度参数，确定所述无人机的飞行风险参数。
本申请实施例通过第一获取单元501获取当前状态下无人机的性能状态参数；第二获取单元502获取当前状态下所述无人机飞行环境的环境复杂度参数；第三获取单元503获取所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数；第一确定单元504根据所述性能状态参数、所述环境复杂度参数和所述任务复杂度参数，确定所述无人机的飞行风险参数；第二确定单元505根据所述飞行风险参数，确定所述无人机当前的飞行策略。本申请在现有无人机仅仅只能依赖各无人机厂家对无人机的质量把控，无法对无人机运行进行有效监控的情况下，利用获取的性能状态参数、环境复杂度参数和任务复杂度参数，确定无人机运行的飞行风险参数，进而可以根据飞行风险参数，确定无人机当前的飞行策略，实现了无人机运行的飞行安全预警，降低无人机运行的风险。
本发明实施例还提供一种电子设备，如图6所示，其示出了本发明实施例所涉及的电子设备的结构示意图，具体来讲：
该电子设备可以包括一个或者一个以上处理核心的处理器601、一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器602、电源603和输入单元604等部件。本领域技术人员可以理解，图6中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中：
处理器601是该电子设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器602内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器602内的数据，执行电子设备的各种功能和处理数据，从而对电子设备进行整体监控。可选的，处理器601可包括一个或多个处理核心；优选的，处理器601可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作存储介质、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器601中。
存储器602可用于存储软件程序以及模块，处理器601通过运行存储在存储器602的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器602可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作存储介质、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据电子设备的使用所创建的数据等。此外，存储器602可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器602还可以包括存储器控制器，以提供处理器601对存储器602的访问。
电子设备还包括给各个部件供电的电源603，优选的，电源603可以通过电源管理存储介质与处理器601逻辑相连，从而通过电源管理存储介质实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源603还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电存储介质、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。
该电子设备还可包括输入单元604，该输入单元604可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。
尽管未示出，电子设备还可以包括显示单元等，在此不再赘述。具体在本实施例中，电子设备中的处理器601会按照如下的指令，将一个或一个以上的应用程序的进程对应的可执行文件加载到存储器602中，并由处理器601来运行存储在存储器602中的应用程序，从而实现各种功能，如下：
获取当前状态下无人机的性能状态参数；获取当前状态下所述无人机飞行环境的环境复杂度参数；获取所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数；根据所述性能状态参数、所述环境复杂度参数和所述任务复杂度参数，确定所述无人机的飞行风险参数；根据所述飞行风险参数，确定所述无人机当前的飞行策略。
本领域普通技术人员可以理解，上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成，或通过指令控制相关的硬件来完成，该指令可以存储于一计算机可读存储介质中，并由处理器进行加载和执行。
为此，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器进行加载，以执行本发明实施例所提供的任一种无人机安全运行方法中的步骤。例如，所述计算机程序被处理器进行加载可以执行如下步骤：
获取当前状态下无人机的性能状态参数；获取当前状态下所述无人机飞行环境的环境复杂度参数；获取所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数；根据所述性能状态参数、所述环境复杂度参数和所述任务复杂度参数，确定所述无人机的飞行风险参数；根据所述飞行风险参数，确定所述无人机当前的飞行策略。
以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。
其中，该计算机可读存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取记忆体(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。
由于该计算机可读存储介质中所存储的计算机程序，可以执行本发明实施例所提供的任一种无人机安全运行方法中的步骤，因此，可以实现本发明实施例所提供的任一种无人机安全运行方法所能实现的有益效果，详见前面的实施例，在此不再赘述。
以上对本发明实施例所提供的一种无人机安全运行方法、装置、电子设备及存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种无人机安全运行方法，其特征在于，所述方法包括：
获取当前状态下无人机的性能状态参数；
获取当前状态下所述无人机飞行环境的环境复杂度参数，所述环境复杂度参数为基于所述无人机当前状态下多种环境数据及对应的预设权重系数计算得到；
获取所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数；
根据所述性能状态参数、所述环境复杂度参数和所述任务复杂度参数，确定所述无人机的飞行风险参数；
根据所述飞行风险参数，确定所述无人机当前的飞行策略。
2.根据权利要求1所述的无人机安全运行方法，其特征在于，所述获取当前状态下无人机的性能状态参数，包括：
获取所述无人机的无人机性能指标，所述无人机性能指标包括航程航时、巡航速度、抗风能力以及三防等级；
获取所述无人机的极限测试指标，所述极限测试指标包括续航极限、温度极限、风速极限、雨量沙尘极限以及载重极限；
根据所述无人机的无人机性能指标和述无人机的极限测试指标，确定所述当前状态下无人机的性能状态参数。
3.根据权利要求1所述的无人机安全运行方法，其特征在于，所述获取当前状态下所述无人机飞行环境的环境复杂度参数，包括：
获取当前状态下所述无人机飞行环境的天气数据，所述环境数据包括风速、温湿度、能见度和预设的其他环境数据；
根据所述当前状态下所述无人机飞行环境的环境数据，评估当前状态下所述无人机飞行环境的天气参数；
根据所述天气参数，确定当前状态下所述无人机飞行环境的环境复杂度参数。
4.根据权利要求3所述的无人机安全运行方法，其特征在于，所述根据所述当前状态下所述无人机飞行环境的环境数据，评估当前状态下所述无人机飞行环境的天气参数，包括：
按照预设天气数据及其权重的对应关系，将当前状态下所述无人机飞行环境的天气数据转换为对应的天气数据权重，所述天气数据权重中包括风速权重、能见度权重、温湿度权重和其他环境数据权重；
获取预设的风速权重系数、能见度权重系数、温湿度权重系数和他天气数据权重系数；
根据所述风速权重、能见度权重、温湿度权重和其他环境数据权重，以及预设的风速权重系数、能见度权重系数、温湿度权重系数和他天气数据权重系数，计算当前状态下所述无人机飞行环境的天气参数。
5.根据权利要求1所述的无人机安全运行方法，其特征在于，所述获取所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数，包括：
获取所述无人机当前待完成任务的航程、载重、航线情况以及飞行频次；
获取无人机的航程、载重、航线情况以及飞行频次分别对应的权重系数；
根据所述无人机当前待完成任务的航程、载重、航线情况、飞行频次以及各自对应的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数。
6.根据权利要求5所述的无人机安全运行方法，其特征在于，所述根据所述无人机当前待完成任务的航程、载重、航线情况、飞行频次以及各自的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数，包括：
根据所述无人机当前待完成任务的航程和无人机的航程对应的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的航程任务参数；
根据所述无人机当前待完成任务的载重和无人机的载重对应的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的载重任务参数；
根据所述无人机当前待完成任务的航线情况和无人机的航线情况对应的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的航线情况任务参数；
根据所述无人机当前待完成任务的飞行频次和无人机的飞行频次对应的权重系数，计算所述无人机当前待完成任务的飞行频次任务参数；
将所述航程任务参数、所述载重任务参数、所述航线情况任务参数和所述飞行频次任务参数求和，得到所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数。
7.根据权利要求1中所述的无人机安全运行方法，其特征在于，所述根据所述性能状态参数、所述环境复杂度参数和所述任务复杂度参数，确定所述无人机的飞行风险参数，包括：
根据所述环境复杂度参数和所述任务复杂度参数，确定所述无人机的飞行复杂度参数；
根据所述性能状态参数确定所述无人机的飞行风险输出策略，所述飞行风险输出策略，所述飞行风险输出策略中包括飞行复杂度参数与飞行风险对应关系；
根据所述飞行风险输出策略和所述飞行复杂度参数，确定所述无人机的飞行风险参数。
8.一种无人机安全运行装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取单元，用于获取当前状态下无人机的性能状态参数；
第二获取单元，用于获取当前状态下所述无人机飞行环境的环境复杂度参数；
第三获取单元，用于获取所述无人机当前待完成任务的任务复杂度参数；
第一确定单元，用于根据所述性能状态参数、所述环境复杂度参数和所述任务复杂度参数，确定所述无人机的飞行风险参数；
第二确定单元，用于根据所述飞行风险参数，确定所述无人机当前的飞行策略。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
一个或多个处理器；
存储器；以及
一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储于所述存储器中，并配置为由所述处理器执行以实现权利要求1至8中任一项所述的无人机安全运行方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器进行加载，以执行权利要求1至8任一项所述的无人机安全运行方法中的步骤。
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