技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無人機認(rèn)證的飛行管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的無人機應(yīng)用中，對飛行器沒有過多限制，可以由操作者任意自定區(qū)域、高度、時間飛行。隨著無人機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，未來此類無序的飛行必然導(dǎo)致沖突，帶來不必要的損失。

進(jìn)一步的，無人機飛行高度涉及對航空領(lǐng)域的安全影響；對關(guān)鍵區(qū)域的信息采集，會造成機密信息的泄漏。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種無人機認(rèn)證的飛行管理系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種無人機認(rèn)證的飛行管理系統(tǒng)，其特征在于，包括3G/4G通訊模塊，速度/加速度傳感器，GPS，角速度/加速度傳感器，電機驅(qū)動，云臺控制和地面交互系統(tǒng)，所述飛行管理系統(tǒng)通過所述3G/4G通訊模塊與飛行控制中心進(jìn)行交互，所述飛行管理系統(tǒng)通過所述地面交互系統(tǒng)與操作者進(jìn)行交互。

進(jìn)一步的，所述3G/4G通訊模塊的ID是無人機的唯一標(biāo)識。

進(jìn)一步的，所述飛行管理系統(tǒng)還包括權(quán)限管理表和飛行管理表。

進(jìn)一步的，所述權(quán)限管理表包括以下信息：無人機ID、高度、飛行時段和區(qū)域權(quán)限，所述飛行管理表包括以下信息：無人機ID、飛行高度、飛行區(qū)域。

根據(jù)上述所述的無人機認(rèn)證的飛行管理系統(tǒng)的實施方法，包括以下步驟：

步驟1）無人機首先將自身ID/任務(wù)規(guī)劃等信息上傳給飛行控制中心；

步驟2）通過3G/4G通訊模塊發(fā)送遠(yuǎn)端，包含ID、飛行高度、區(qū)域規(guī)劃等信息；

步驟3）飛行控制中心查詢認(rèn)證表中該無人機關(guān)聯(lián)的授權(quán)信息，如果任務(wù)規(guī)劃或者飛行時段超過了授權(quán)，則回復(fù)拒絕飛行給無人機，無人機接受該應(yīng)答后無法起飛；如果授權(quán)合法，則回復(fù)確認(rèn)信息給無人機，無人機正常起飛；

步驟4）認(rèn)證/確認(rèn)成功，發(fā)送確認(rèn)信息給設(shè)備；

步驟5）獲得確認(rèn)信息，起飛；

步驟6）飛行過程中，無人機定時將當(dāng)前飛行信息（高度，地理位置信息等）報告給飛行控制中心；

步驟7）飛行控制中心實時更新飛行控制表中的該無人機活躍信息；

步驟8）同時，飛行控制中心查詢該區(qū)域的其他活躍無人機信息，如果發(fā)現(xiàn)有其他無人機在此區(qū)域飛行，則根據(jù)權(quán)限優(yōu)先級，向優(yōu)先級較低的無人機發(fā)送停飛控制指令；或者若飛行控制中心發(fā)現(xiàn)該無人機超越了授權(quán)區(qū)域飛行，將向該無人機發(fā)送停飛控制指令；

步驟9）無人機的飛行控制模塊得到停飛控制指令后，根據(jù)設(shè)定，將懸停至某一定高處或者返航。

本發(fā)明的有益效果:

本發(fā)明通過加裝外置3G/4G 通訊芯片，實現(xiàn)唯一身份標(biāo)志并關(guān)聯(lián)對應(yīng)的權(quán)限，認(rèn)證，同時對每個無人機規(guī)劃對應(yīng)的權(quán)限：飛行高度、區(qū)域等，對涉及安全、機密區(qū)域進(jìn)行保護(hù)；進(jìn)一步地，對所有飛行信息進(jìn)行集中管理，避免了沖突以及違規(guī)性操作，具體表現(xiàn)在對于每一次飛行，進(jìn)行申請-確認(rèn)-記錄，有效地避免了同一區(qū)域的沖突發(fā)生的概率；對于不符合權(quán)限的飛行，進(jìn)行強制隔離。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的功能模塊示意圖；

圖2是本發(fā)明的典型應(yīng)用場景示意圖；

圖3是本發(fā)明的無人機權(quán)限管理表；

圖4是本發(fā)明的無人機飛行管理表；

圖5是本發(fā)明的飛行流程示意圖。

具體實施方式

下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細(xì)說明本發(fā)明。

參照圖1所示，一種無人機認(rèn)證的飛行管理系統(tǒng)，其特征在于，包括3G/4G通訊模塊，速度/加速度傳感器，GPS，角速度/加速度傳感器，電機驅(qū)動，云臺控制和地面交互系統(tǒng)，所述飛行管理系統(tǒng)通過所述3G/4G通訊模塊與飛行控制中心進(jìn)行交互，所述飛行管理系統(tǒng)通過所述地面交互系統(tǒng)與操作者進(jìn)行交互。

進(jìn)一步的，所述3G/4G通訊模塊的ID是無人機的唯一標(biāo)識。

進(jìn)一步的，所述飛行管理系統(tǒng)還包括權(quán)限管理表和飛行管理表。

進(jìn)一步的，如圖3所示，所述權(quán)限管理表包括以下信息：無人機ID、高度、飛行時段和區(qū)域權(quán)限，所述飛行管理表包括以下信息：無人機ID、飛行高度、飛行區(qū)域。

如圖4所示，根據(jù)上述所述的無人機認(rèn)證的飛行管理系統(tǒng)的實施方法，包括以下步驟：

步驟1）無人機首先將自身ID/任務(wù)規(guī)劃等信息上傳給飛行控制中心；

步驟2）通過3G/4G通訊模塊發(fā)送遠(yuǎn)端，包含ID、飛行高度、區(qū)域規(guī)劃等信息；

步驟3）飛行控制中心查詢認(rèn)證表中該無人機關(guān)聯(lián)的授權(quán)信息，如果任務(wù)規(guī)劃或者飛行時段超過了授權(quán)，則回復(fù)拒絕飛行給無人機，無人機接受該應(yīng)答后無法起飛；如果授權(quán)合法，則回復(fù)確認(rèn)信息給無人機，無人機正常起飛；

步驟4）認(rèn)證/確認(rèn)成功，發(fā)送確認(rèn)信息給設(shè)備；

步驟5）獲得確認(rèn)信息，起飛；

步驟6）飛行過程中，無人機定時將當(dāng)前飛行信息（高度，地理位置信息等）報告給飛行控制中心；

步驟7）飛行控制中心實時更新飛行控制表中的該無人機活躍信息；

步驟8）同時，飛行控制中心查詢該區(qū)域的其他活躍無人機信息，如果發(fā)現(xiàn)有其他無人機在此區(qū)域飛行，則根據(jù)權(quán)限優(yōu)先級，向優(yōu)先級較低的無人機發(fā)送停飛控制指令；或者若飛行控制中心發(fā)現(xiàn)該無人機超越了授權(quán)區(qū)域飛行，將向該無人機發(fā)送停飛控制指令；

步驟9）無人機的飛行控制模塊得到停飛控制指令后，根據(jù)設(shè)定，將懸停至某一定高處或者返航。

另外，3G/4G通訊模塊，速度/加速度傳感器，GPS，角速度/加速度傳感器，電機驅(qū)動，云臺控制和地面交互系統(tǒng)具有如下功能：

速度、加速度傳感器： 檢測當(dāng)前三維速度、加速度信息，用以完成姿態(tài)解析；

角速度、加速度傳感器： 檢測當(dāng)前三維角速度、加速度信息，用以完成姿態(tài)解析；

GPS: 與衛(wèi)星通信，獲得當(dāng)前地理位置信息；

電機驅(qū)動：驅(qū)動電機，完成位移或者姿態(tài)調(diào)整；

云臺控制：用來控制攝像頭的轉(zhuǎn)向；

地面交互系統(tǒng)： 用以與操作者進(jìn)行交互，接受控制信息，飛行數(shù)據(jù)回傳等；

3G/4G 通訊模塊：其模塊ID作為無人機唯一標(biāo)識，且通過該模塊，與飛行控制中心進(jìn)行交互，實現(xiàn)認(rèn)證、任務(wù)上報、飛行控制等。

如圖2所示，為本發(fā)明下的一個典型應(yīng)用場景：

多組獨立的無人機系統(tǒng)：無人機+近端操作者A, 無人機+近端操作者B, 無人機+近端操作者C。在每組系統(tǒng)中，各個操作者可自行操作無人的飛行軌跡、高度、速度等；

無人機將各自的ID、高度、軌跡等信息通過3G/4G通訊模塊，上傳到飛行控制中心；

飛行控制中心根據(jù)分派、注冊的授權(quán)信息，綜合該區(qū)域的空域交通、權(quán)限等級等信息，查詢是否合法飛行；

如果為非法飛行，則可通過3G/4G網(wǎng)絡(luò)強制接管無人機，例如懸停某個位置、高度，或者返航等。

如圖3所示，飛行控制中心為實現(xiàn)對認(rèn)證、飛行管理，典型地將維護(hù)表中信息：

認(rèn)證表中具備如下信息：

無人機ID: 唯一標(biāo)識無人機身份的信息；

高度：該無人機最大飛行高度；

飛行時段： 該無人機允許飛行的時段；

區(qū)域權(quán)限：為實現(xiàn)對禁飛區(qū)的管理，將各個地理區(qū)域進(jìn)行等級劃分，只有當(dāng)無人機被授權(quán)的等級大于該地理區(qū)域等級時，才運行在該區(qū)域飛行；

飛行控制表中具備如下信息：

無人機ID:當(dāng)前處于活動/飛行狀態(tài)的無人機；

飛行高度：該無人機當(dāng)前飛行高度；

飛行區(qū)域：該無人當(dāng)前所處的地理位置信息。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。