1.一种融合空域无人驾驶航空器飞行航路动态规划方法,其特征在于,包括:S1、生成空域栅格矩阵图;S2、获取无人驾驶航空器飞行计划数据,并利用所述无人驾驶航空器飞行计划数据和所述空域栅格矩阵图,生成初始路径,所述初始路径规避限制区;S3、按照预设的重构规则进行路径重构;S4、利用重构后的路径和扇区结构数据,建立所述无人驾驶航空器穿越扇区边界的进出点的备选集;S5、在所述备选集中的筛选满足约束条件的进出点,所述约束条件包括:所述无人驾驶航空器的航路与扇区边界的交叉角约束、所述无人驾驶航空器的航路与限制区的位置约束,和融合运行风险约束;S6、利用筛选得到的进出点作为决策变量,规划空域无人驾驶航空器的飞行航路;在S5中,所述无人驾驶航空器的航路与扇区边界的交叉角约束,包括: ,其中, θ 为航路与扇区边界的交叉角,第α个航段与第β条扇区边界相交时的交叉向量夹角为 θ αβ , θ min 为交叉角的最小约束值;所述无人驾驶航空器的航路与限制区的位置约束,包括: ,其中,第 ε 条边界为 , 和 为两个连续的限制区的顶点序列按照逆时针顺序的编号, 表示航路b与限制区第 ε 条边界的相交情况, 表示相交或相切, 表示不相交, G b 表示航路b与限制区边界的交点次数,ρ表示限制区的顶点总数;所述融合运行风险约束,包括: ,其中, 为扇区 η 的扇区综合水平冲突风险, 为扇区综合水平冲突风险阈值, 为扇区综合垂直冲突风险, 为扇区综合垂直冲突风险阈值, 为扇区 η 中交叉点 n 的复杂度, 为扇区 η 中高度层 h m 的交叉点 n 处存在的水平冲突风险, 为扇区 η 中航路 i 的复杂度, 为扇区 η 中编号为 i 的航路上的航空器穿越高度层 h m 时引发的垂直冲突风险。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在S1中,包括:对包含限制区信息的空域结构数据进行基于栅格的空域离散化处理,其中,所述包含限制区信息的空域结构数据,包括:扇区结构数据和限制区结构数据;之后根据空域是否受限对空域栅格进行状态识别,生成空域栅格矩阵图。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于栅格的空域离散化处理,包括:以经度为X轴纬度为Y轴,将空域划分为正方形栅格,其中,栅格坐标作为指示栅格排列位置的坐标标识,栅格 V(X,Y) 的离散化表示为: ,坐标原点的实际坐标为 , 分别表示 V(X,Y) 的中心点、左下点、左上点、右下点和右上点的实际坐标, L 为栅格边长。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据空域是否受限对空域栅格进行状态识别,生成空域栅格矩阵图,包括:按照空域是否受限将栅格划分为两种状态类型,包括可用栅格和不可用栅格;限制区所占用的栅格判定为限制栅格,并在矩阵图中通过“1”进行标识;限制区最外围添加的保护区所占用的栅格为保护栅格,并在矩阵图中通过“2”进行标识,保护栅格包括:与限制区的最外层限制栅格直接相邻的一层或多层栅格,其中,当栅格尺寸大于或等于航空器与限制区的安全间隔时,则设置一层保护栅格;空域内允许航空器通行的栅格为可用栅格,并在矩阵图中通过“0”进行标识。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述无人驾驶航空器飞行计划数据,包括:无人驾驶航空器计划进空域点所在栅格的中心点 和计划出空域点所在栅格的中心点 ;在S2中,通过路径规划模型生成初始路径,所述路径规划模型包括: ,其中,N表示从 到 的跳点数量, 表示无人驾驶航空器从 到当前位置 的实际距离成本, 表示无人驾驶航空器从 到 的剩余路径的估计成本, x i 表示从 v I 到 v C 历经跳点的中心点横坐标, y i 表示从 v I 到 v C 历经跳点的中心点纵坐标, x C 表示 v C 的横坐标, y C 表示 v C 的纵坐标, x G 表示 v G 的横坐标, y G 表示 v G 的纵坐标, 表示不可用栅格中心点集合。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述重构规则包括:与不可用栅格不相交、距离成本降低或不变,和,转弯次数减少或不变。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在S3中,包括:对于初始路径集合,从第一个点 开始遍历,并依次检测 是否满足所述重构规则,直到 不满足所述重构规则,则点 均作为冗余点剔除,j为正整数;之后从 开始遍历,直到遍历到初始路径集合中的倒数第三个点时终止遍历,并将当前的路径集合作为重构后的路径集合。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述约束条件还包括:扇区进出点间隔约束为 , 表示扇区进出点的最小间隔, 表示进出点σ与进出点 的间隔。