1.基于无人机运行安全的交通控制系统,其特征在于,系统包括交通管控平台,所述交通管控平台和无人机控制终端通信连接,包括:航线离散度分析模块,用于在交通管控平台内,实时读取目标空域的无人机数量和预定飞行航线集,若所述无人机数量大于预定标量,对所述预定飞行航线集进行三维映射和离散度分析,获取航线离散度;
飞行信息读取模块,用于若所述航线离散度小于预期离散指标,读取目标空域的飞行障碍信息和无人机的飞行特征信息,其中,所述飞行特征信息包括任务优先级和飞行安全屏障;
障碍覆盖范围获取模块,用于通过障碍移动预测器对所述飞行障碍信息进行预测,获取预定时区的障碍覆盖范围;
飞行方案寻优模块,用于以规避所述障碍覆盖范围和满足所述飞行安全屏障为寻优约束,利用任务执行评价函数,基于所述航线离散度和任务优先级,执行多个无人机的飞行参数整体寻优,生成最优飞行方案,其中,所述最优飞行方案包括多个最优飞行参数;
飞行任务执行模块,用于将所述多个最优飞行参数映射传输至所述多个无人机的控制终端,执行所述预定时区的飞行任务;
其中,所述以规避所述障碍覆盖范围和满足所述飞行安全屏障为寻优约束,利用任务执行评价函数,基于所述航线离散度和任务优先级,执行多个无人机的飞行参数整体寻优,生成最优飞行方案,包括:获取多个无人机的多个飞行参数调整空间,其中,所述飞行参数调整空间包括航线参数调整空间和速度参数调整空间,航线参数包括航点序列和飞行高度,速度参数包括水平飞行速度、垂直飞行速度和飞行加速度;
仿真构建无人机飞行模拟空间,并在飞行模拟空间内,以规避所述障碍覆盖范围和满足所述飞行安全屏障为寻优约束,利用任务执行评价函数,基于所述航线离散度和任务优先级,根据所述多个飞行参数调整空间,执行多个无人机的飞行参数整体寻优,输出所述最优飞行方案;
其中,利用任务执行评价函数,基于所述航线离散度和任务优先级,根据所述多个飞行参数调整空间,执行多个无人机的飞行参数整体寻优,包括:基于所述航线离散度设定寻优步长,其中,所述寻优步长和所述航线离散度正相关;
基于所述任务优先级,以提高整体飞行效率和航线离散度为寻优目的,构建任务执行评价函数;
在所述多个飞行参数调整空间内随机生成多个初始飞行方案,并将所述多个初始飞行方案输入所述飞行模拟空间执行所述预定时区的飞行模拟,输出多个模拟飞行距离集和多个模拟飞行航线集;
对所述多个模拟飞行航线集进行航线离散度分析,确定多个模拟航线离散度,利用所述任务执行评价函数,对所述多个模拟飞行距离集和多个模拟航线离散度进行飞行适应度评价,确定多个飞行适应度;
基于所述多个飞行适应度,按照所述寻优步长执行飞行参数整体寻优,输出所述最优飞行方案。
2.根据权利要求1所述的基于无人机运行安全的交通控制系统,其特征在于,对所述预定飞行航线集进行三维映射和离散度分析,获取航线离散度,包括:构建目标区域的三维映射空间,并将所述预定飞行航线集分别布设于所述三维映射空间;
在所述三维映射空间内,分别计算所述预定飞行航线集中任意两条预定飞行航线的相对距离,求和得到总相对距离;
利用距离‑离散度对照表,根据所述总相对距离映射获取所述航线离散度,其中,所述航线离散度与所述总相对距离正相关。
3.根据权利要求1所述的基于无人机运行安全的交通控制系统,其特征在于,通过障碍移动预测器对所述飞行障碍信息进行预测,获取预定时区的障碍覆盖范围,包括:获取飞行障碍信息和飞行环境信息,其中,所述飞行障碍信息包括障碍类型、当前位置、飞行速度和飞行方向,飞行环境信息包括风力和风向;
将所述障碍类型、当前位置、飞行速度、飞行方向风力和风向输入所述障碍移动预测器,进行预定时区的障碍物移动轨迹预测,输出所述障碍覆盖范围,其中,所述障碍移动预测器基于长短时记忆网络构建。
4.根据权利要求1所述的基于无人机运行安全的交通控制系统,其特征在于,所述任务执行评价函数的表达式为:;
其中, 为第i飞行方案的飞行适应度, 为飞行效率权重, 为航线离散度权重, 为第n个无人机的距离权重, 和所述任务优先级正相关, 为无人机数量, 为第i飞行方案中第n个无人机的模拟飞行距离, 为第i飞行方案的模拟航线离散度。
5.根据权利要求1所述的基于无人机运行安全的交通控制系统,其特征在于,基于所述多个飞行适应度,按照所述寻优步长执行飞行参数整体寻优,输出所述最优飞行方案,包括:将初始飞行方案设为初始解,基于所述多个飞行适应度,按照适应度由大到小对多个初始解进行排列,生成初始解序列;
将所述初始解序列的前Q个解设为优解,将剩余的后P个解设为劣解,其中,P为Q的整倍数,且P远大于Q;
以Q个优解对P个劣解进行随机聚类,确定Q个解阈,其中,每个解阈内的劣解数量相同;
在所述Q个解阈内,以优解为寻优方向,按照所述寻优步长对劣解进行调整,得到Q个更新解阈,其中,若更新后的劣解不满足所述多个飞行参数调整空间,则不进行本次更新;
基于所述Q个更新解阈,继续执行飞行参数整体寻优,直至收敛,输出所述最优飞行方案。
6.根据权利要求5所述的基于无人机运行安全的交通控制系统,其特征在于,基于所述Q个更新解阈,继续执行飞行参数整体寻优,包括:识别所述Q个更新解阈,若在同一更新解阈内,劣解的适应度大于优解的适应度,则用劣解替换优解,其中,利用所述任务执行评价函数对更新后的劣解进行适应度计算;
继续执行飞行参数的迭代寻优,直至达到预定寻优次数,输出Q个当前更新解阈,选取所述Q个当前更新解阈中整体适应度最大的解阈设为最优解阈,并选取所述最优解阈的优解设为所述最优飞行方案。
7.一种电子设备,其特征在于,包括:
存储器,用于存储计算机软件程序;
处理器,用于读取并执行所述计算机软件程序,进而实现权利要求1至6中任意一项所述的基于无人机运行安全的交通控制系统。
8.一种非暂态计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有计算机软件程序,所述计算机软件程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任意一项所述的基于无人机运行安全的交通控制系统。