本申請涉及計算機,具體而言,涉及一種低空交通管理方法,尤其涉及一種基于動態時空權重的低空空域網格化管理方法、系統及計算機可讀存儲介質。
背景技術:
1、隨著無人機、電動垂直起降飛行器(evtol)等低空飛行器的快速發展,城市空中交通(uam)、物流配送、應急救援等應用場景對低空空域的精細化、高效化管理提出了前所未有的挑戰。然而,現有低空空域管理技術存在靜態航線與地理圍欄的局限性,無法適應天氣變化、臨時活動等瞬息萬變的空域環境,導致空域資源利用率低下。同時,傳統的中心化空中交通管制模式難以應對未來低空空域中海量、高密度的飛行器集群,存在通信延遲高、計算負荷集中的瓶頸。因此,如何安全、高效地管理大規模低空飛行器,成為一個亟待解決的技術問題。
技術實現思路
1、本申請的目的在于提供一種基于動態時空權重的低空空域網格化管理方法、系統及計算機可讀存儲介質,旨在解決現有技術中因靜態規劃和中心化管控導致的空域資源利用率低、系統擴展性差以及安全風險高的問題。
2、第一方面,本申請提供了一種基于動態時空權重的低空空域網格化管理方法,包括:獲取影響目標空域狀態的多源異構信息;基于所述多源異構信息,構建并動態更新一用于表征所述目標空域的、包含多個節點的時空權重數據結構,其中,所述節點與所述目標空域中的三維空間區域對應,并記錄所述三維空間區域的時序性權重信息;響應于飛行任務請求,基于所述時空權重數據結構,生成一條從任務起點至任務終點的四維最優軌跡;以及在所述飛行任務執行期間,對飛行狀態進行閉環監控,并在滿足預設重規劃條件時,動態觸發所述四維最優軌跡的重新生成。
3、第二方面,本申請提供了一種低空空域網格化管理系統,包括:一多源數據融合模塊,用于獲取影響目標空域狀態的多源異構信息;一時空權重管理模塊,用于基于所述多源異構信息,構建并動態更新一用于表征所述目標空域的、包含多個節點的時空權重數據結構,其中,所述節點與所述目標空域中的三維空間區域對應,并記錄所述三維空間區域的時序性權重信息;一四維路徑規劃模塊,用于響應于飛行任務請求,基于所述時空權重數據結構,生成一條從任務起點至任務終點的四維最優軌跡;以及一閉環監控與重規劃模塊,用于在所述飛行任務執行期間,對飛行狀態進行閉環監控,并在滿足預設重規劃條件時,動態觸發所述四維最優軌跡的重新生成。
4、第三方面,本申請提供了一種計算機可讀存儲介質,其上存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器執行時,實現第一方面所述的方法。
5、本申請實施例通過引入一種動態更新的時空權重數據結構,將復雜的空域管理問題轉化為標準化的圖論路徑搜索問題。該數據結構能夠高效地融合多源異構信息,并以極低的延遲響應空域狀態的動態變化,避免了全局重算的巨大開銷。路徑規劃在此動態數據結構上進行,能夠從初始階段就規避潛在的飛行沖突和環境風險,實現“規劃即安全”。同時,閉環監控與重規劃機制確保了飛行任務對突發事件的快速響應能力,極大地提升了全天候、全場景運行的可靠性。本方案核心為軟件算法和數據處理,易于部署在現有通信和感知基礎設施之上,具有硬件依賴度低、可擴展性強的優點。
1.一種基于動態時空權重的低空空域網格化管理方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述時空權重數據結構為一分層稀疏時序八叉樹;
3.根據權利要求2所述的方法,其特征在于,所述動態更新所述分層稀疏時序八叉樹,包括:
4.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,所述生成所述四維最優軌跡,包括:
5.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述多源異構信息包括:
6.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述生成所述四維最優軌跡,包括:
7.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述預設重規劃條件包括:
8.一種低空空域網格化管理系統,其特征在于,包括:
9.根據權利要求8所述的系統,其特征在于,所述時空權重管理模塊具體用于:
10.一種計算機可讀存儲介質,其上存儲有計算機程序,其特征在于,所述計算機程序被處理器執行時,實現如權利要求1至7中任一項所述的方法。