無人飛行器飛行區(qū)域驗證裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于航空領(lǐng)域，特別是涉及一種無人飛行器飛行區(qū)域驗證裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著小微型無人飛行器，尤其是多旋翼式無人飛行器開始得到廣泛應(yīng)用，帶來了一個問題就是無人飛行器在空間范圍內(nèi)的活動，基本沒有得到任何管理與控制。雖然有的較大型無人機生產(chǎn)商在其所生產(chǎn)的無人飛行器中內(nèi)置了關(guān)于禁飛區(qū)域的相關(guān)數(shù)據(jù)和管理程序，但是畢竟無人飛行器生產(chǎn)廠家繁多，并且還有大量發(fā)燒友能夠自行采購原配件組裝高性能的無人飛行器，因此無人飛行器的空中飛行過程，仍然是不受控的。并且，隨著多旋翼式無人飛行器的熱門，反過來又帶動了固定翼式飛行器的發(fā)展，現(xiàn)在利用空中飛行器進行飛行活動，并完成航拍、計量、監(jiān)測、噴灑等任務(wù)的行為越來越多。這種不受控的空間飛行器數(shù)量的增長，將明顯導(dǎo)致對空域安全的威脅，比如:在空間范圍內(nèi)活動物體的相互撞擊，再如:空中飛行的飛行器當(dāng)遇到故障發(fā)生停車時，將從空中墜毀，對地面目標造成潛在傷害威脅等。另外，隨著飛行器性能的提升，小微型無人飛行器能夠自由活動的空間范圍也越來越大，如果是在民用航空的相關(guān)區(qū)域活動，甚至可能直接威脅到民航飛機的空中安全，嚴重時，對民航乘客的生命造成威脅。
[0003]專利文獻CN104809918公開了一種無人機飛行管理方法，其包括手機APP，授權(quán)服務(wù)器，手機APP需要事先在授權(quán)服務(wù)器注冊；無人機控制盒內(nèi)具有一不可被任何設(shè)備讀取的字符串密匙，且在授權(quán)服務(wù)器里也存儲有相同的字符串密匙，步驟是:
[0004](1)手機APP向授權(quán)服務(wù)器發(fā)出飛行計劃申請，申請中含飛行空域描述；
[0005](2)授權(quán)服務(wù)器將飛行空域描述連同字符串密匙加密，比如哈希加密，形成空域密匙，然后將空域密匙回復(fù)給手機APP ;
[0006](3)手機APP將飛行空域描述與空域密匙傳送給無人機；
[0007](4)無人機控制盒將飛行空域描述與字符串密匙按授權(quán)服務(wù)器相同加密方式加密，比如相同的哈希加密，將此加密結(jié)果與手機APP傳送過來的空域密匙比較，如果相符則許可無人機起飛，否則不允許無人機起飛；
[0008]所述空域是由若干經(jīng)瑋度點限制的平面區(qū)域及上下海拔高度界定的，或由指定起點、終點、空域?qū)挾?、空域高度界定的。該專利克服了“事前將飛行空域限制數(shù)據(jù)寫入無人機的控制盒內(nèi)”的不足。但該專利無法確認無人飛行器是否處于飛行空域，無法有效地對無人飛行器進行管理和提供相關(guān)允許空域信息和避免與其他飛行器碰撞的作用。
[0009]專利文獻CN104570872公開了一種無人機遠程監(jiān)控與管制方法，其包括無人機，所述的無人機包括無人機本體與設(shè)置在無人機上的自動駕駛儀，所述的自動駕駛儀通過無線傳輸鏈路與遙控器連接；所述的遙控器用于控制無人機，包括遙控器本體和安裝在遙控器本體上的無線傳輸設(shè)備，其每隔一段時間就會往將所接收到的數(shù)據(jù)包向外界發(fā)送；所述的遙控器通過有線或無線方式和地面站連接，所述的地面站為總操作站，主要由操作主機構(gòu)成，無人機只聽從遙控器發(fā)出的指令；所述的無線傳輸設(shè)備與航空管制部門和服務(wù)站通過無線傳輸?shù)姆绞竭B接；當(dāng)無人機加電后，會進行加電初始化，同時控制自動駕駛儀通過預(yù)先設(shè)置好的程序進行搜星定位，并將篩選的數(shù)據(jù)發(fā)回給遙控器，遙控器會將這些信息和遙控器的加電初始化信息打包發(fā)回給航空管制部門的接收器和服務(wù)站的接收器；當(dāng)航空管制部門發(fā)現(xiàn)無人機為非法起飛需要迫降時，航空管制部門能發(fā)送控制指令到遙控器上，遙控器接收到航空管制部門的指令后鎖定通過其他途徑進入遙控器的數(shù)據(jù)，使其不發(fā)生任何效用，此時遙控器只聽從航空管制部門的指令，直到航空管制部門發(fā)出結(jié)束控制指令為止；當(dāng)無人機操作者需要服務(wù)站遠程協(xié)助時，首先通知服務(wù)站，服務(wù)站接收到信息后發(fā)送控制指令到遙控器上，遙控器接收到指令后也會鎖定除航空管制部門外通過其他途徑進入遙控器的數(shù)據(jù)，使其不發(fā)生任何效用，此時遙控器只聽從服務(wù)站的指令，直到服務(wù)站發(fā)出結(jié)束控制指令為止。該專利實現(xiàn)了航空管制部門可以對飛行中的無人機進行監(jiān)控，確定無人機的飛行地點、飛行高度及無人機本身是否存在安全隱患，判斷是否安全飛行，如果有需要，可以對無人機進行遠程迫降。但該專利結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要人為控制且更新和升級緩慢且不方便，該專利無法在起飛前便介入驗證，航空安全性較低。
[0010]因此，本領(lǐng)域急需一種能夠根據(jù)需要及時更新和升級可飛空域數(shù)據(jù)和管理策略而不暴露如禁飛區(qū)域的敏感數(shù)據(jù)的無人飛行器飛行區(qū)域驗證裝置，且該裝置能夠進行身份合法性驗證和飛行區(qū)域驗證的雙重驗證，以及提供無人飛行器可飛區(qū)域的相關(guān)信息和避免與其他無人飛行器碰撞。
[0011]在【背景技術(shù)】部分中公開的上述信息僅僅用于增強對本實用新型背景的理解，因此可能包含不構(gòu)成在本國中本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。
【實用新型內(nèi)容】
[0012]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。
[0013]根據(jù)本實用新型的第一方面，本實用新型公開的一種無人飛行器飛行區(qū)域驗證裝置包括云端服務(wù)器以及設(shè)在所述無人飛行器上的定位設(shè)備和驗證設(shè)備，所述云端服務(wù)器設(shè)有存儲飛行區(qū)域數(shù)據(jù)庫的第一存儲器。
[0014]所述驗證設(shè)備發(fā)送與所述無人飛行器唯一對應(yīng)的機器碼到所述云端服務(wù)器，所述云端服務(wù)器識別所述機器碼后發(fā)送所述無人飛行器合法的指令到所述驗證設(shè)備。
[0015]連接定位設(shè)備的所述驗證設(shè)備再發(fā)送經(jīng)由所述定位設(shè)備測定的所述無人飛行器的位置信息到所述云端服務(wù)器，所述云端服務(wù)器識別所述位置信息后發(fā)送允許通過的信息到所述驗證設(shè)備。
[0016]優(yōu)選地，當(dāng)所述無人飛行器起飛后，所述驗證設(shè)備按照一定頻率重復(fù)發(fā)送實時的位置信息到所述云端服務(wù)器，所述云端服務(wù)器在所述飛行區(qū)域數(shù)據(jù)庫中識別所述位置信息是否屬于該無人飛行器的飛行區(qū)域。
[0017]優(yōu)選地，當(dāng)所述位置信息屬于所述飛行區(qū)域時，所述云端服務(wù)器發(fā)送該無人飛行器允許飛行區(qū)域的地圖信息到所述驗證設(shè)備。
[0018]優(yōu)選地，當(dāng)所述位置信息屬于所述飛行區(qū)域時，所述云端服務(wù)器發(fā)送在所述位置信息預(yù)定范圍內(nèi)的其他無人飛行器的位置信息到所述驗證設(shè)備。
[0019]更優(yōu)選地，所述驗證設(shè)備設(shè)有一次性寫入的存儲器，該存儲器存儲不可更改的與所述無人飛行器唯一對應(yīng)的所述機器碼。
[0020]更優(yōu)選地，所述定位設(shè)備包括GPS定位器和高度計，所述定位設(shè)備將測量的所述無人飛行器的經(jīng)瑋度和高度作為所述位置信息發(fā)送到所述驗證設(shè)備。更優(yōu)選地，所述驗證設(shè)備和云端服務(wù)器均包括數(shù)據(jù)處理器，所述數(shù)據(jù)處理器將發(fā)送的信息加密處理并增加校驗碼打包以及將接收的信息解密。
[0021]更優(yōu)選地，驗證設(shè)備通過無線通信設(shè)備和云端服務(wù)器通信。
[0022]本實用新型提出的方案能夠利用云端服務(wù)器減輕無人飛行器處理數(shù)據(jù)的壓力負載，且能夠根據(jù)需要實時更新和升級飛行區(qū)域數(shù)據(jù)庫，避免了暴露敏感數(shù)據(jù)且本實用新型可以在對無人飛行器操控前，進行無人機身份合法性驗證和飛行區(qū)域驗證的兩層驗證，進一步加強了航空安全，本實用新型還提供了飛行區(qū)域的地圖信息，確保選擇適當(dāng)?shù)娘w行任務(wù)實施地點和提供了預(yù)定范圍內(nèi)的無人飛行器的位置信息以保障飛行安全性。
【附圖說明】
[0023]圖1是根據(jù)本實用新型一個實施例的無人飛行器飛行區(qū)域驗證裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2是根據(jù)本實用新型另一個實施例無人飛行器飛行區(qū)域驗證裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的解釋。
【具體實施方式】
[0026]以下詳細描述實際上僅是示例性的而并不意欲限制應(yīng)用和使用。此外，并不意欲受以上技術(shù)領(lǐng)域、背景、簡要概述或以下詳細描述中呈現(xiàn)的任何明確或暗示的理論約束。如本文使用，術(shù)語“設(shè)備”或“器”是指任何硬件、軟件、固件、電子控制部件、處理邏輯和/或處理器設(shè)備(單獨地或者以任何組合)，包括而不限于:專用集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí)行一個或多個軟件或固件程序的處理器(共享、專用或成組的)和存儲器、組合邏輯電路和/或提供所描述的功能性的其他適合的部件。此外，除非明確地具有相反的描述，否則詞語“包括”及其不同的變型應(yīng)被理解為隱含包括所述的部件但不排除任意其他部件。
[0027]本實用新型的實施例描述了一種無人飛行器飛行區(qū)域驗證裝置，如圖1所示的根據(jù)本實用新型的一個實施例的無人飛行器飛行區(qū)域驗證裝置的示意圖，一種無人飛行器飛行區(qū)域驗證裝置包括云端服務(wù)器1以及設(shè)在所述無人飛行器上的定位設(shè)備2和驗證設(shè)備3。
[0028]在本領(lǐng)域中，無人飛行器是指采用自動控制、具有自動導(dǎo)航的無人飛行器。該無人飛行器可以是多旋翼式無人飛行器。無人飛行器可以是各種類型的無人飛行器，包括固定翼、多旋翼等各種能夠在空域范圍內(nèi)進行多自由度活動的飛行器。無人飛行器可以包括飛行器本體、飛行控制設(shè)備和無線通信設(shè)備。
[0029]云端服務(wù)器1也就是云服務(wù)器，是一個服務(wù)器集群，有很多服務(wù)器，和通用的計算機架構(gòu)類似，云端服務(wù)器1的構(gòu)成包括處理器、硬盤、內(nèi)存、系統(tǒng)總線等。云端服務(wù)器1能夠提供簡單高效、安全可靠、處理能力可彈性伸縮的計算服務(wù)。所述云端服務(wù)器1含有飛行區(qū)域數(shù)據(jù)庫。所述飛行區(qū)域數(shù)據(jù)庫中存儲了關(guān)于飛行區(qū)域的飛行許可權(quán)限的相關(guān)信息。相關(guān)信息至少包括無人飛行器的唯一對應(yīng)的機器碼，各個機器碼對應(yīng)的飛行區(qū)域時間和空間范圍。機器碼可以代表無人飛行器的類別，因此，對于不同類別的飛行器，還可以給予不同的權(quán)限，比如軍用、商用、民用的無人飛行器在同一區(qū)域可能獲得不同情況的飛行許可權(quán)限；再如根據(jù)禁飛區(qū)的禁飛理由和飛行器的登記所述關(guān)系，也可能獲得不同的權(quán)限。舉例來說:如果用戶在云端服務(wù)器1中登記了某片地段的開發(fā)權(quán)在該用戶手中，排除其他任何飛行器在該地段進行飛行活動；同時用戶也可以登記要求，如果是該用戶本人所擁有的飛行器，則可以在該地段進行飛行活動。如此，事實上還實現(xiàn)了對于無人飛行器飛行許可權(quán)限的分類管理，而且這種權(quán)限管理方式的更新完全可以在云端服務(wù)器1 一方進行，而無需對已經(jīng)出廠的無人機設(shè)備做任何額外更新和處理。
[0030]定位設(shè)備2可以使用各種能夠?qū)崿F(xiàn)機體自身物理位置定位的技術(shù)而實時地確定無人飛行器的位置信息，定位設(shè)備2包括但不限于GPS、北斗等。定位設(shè)備2可以由選自電子羅盤、高度計和GPS器組成的組中的一個或多個組成。
[0031]所述驗證設(shè)備3發(fā)送與所述無人飛行器唯一對應(yīng)