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一种分布式民用无人机空管系统、空管方法及协作方法

阅读:706发布:2020-05-23

专利汇可以提供一种分布式民用无人机空管系统、空管方法及协作方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种分布式民用无人机空管系统、空管方法及协作方法。所述分布式民用无人机空管系统,包括三层结构,其中,所述分布式民用无人机空管系统的上层为统一民用无人机管理平台,所述分布式民用无人机空管系统的 中间层 为分布式民用无人机飞行网络,所述分布式民用无人机空管系统的下层为分布式民用无人机运行片区;所述统一民用无人机管理平台连接所有的所述分布式民用无人机飞行网络,每一所述分布式民用无人机飞行网络连接一个所述分布式民用无人机运行片区。本发明还提供一种基于分布式民用无人机空管系统的空管方法和协作方法。,下面是一种分布式民用无人机空管系统、空管方法及协作方法专利的具体信息内容。

1.一种分布式民用无人机空管系统,其特征在于:包括三层结构,其中,所述分布式民用无人机空管系统的上层为统一民用无人机管理平台,所述分布式民用无人机空管系统的中间层为分布式民用无人机飞行网络,所述分布式民用无人机空管系统的下层为分布式民用无人机运行片区;
所述统一民用无人机管理平台连接所有的所述分布式民用无人机飞行网络,每一所述分布式民用无人机飞行网络连接一个所述分布式民用无人机运行片区。
2.根据权利要求1所述的一种分布式民用无人机空管系统,其特征在于,所述统一民用无人机管理平台用于监测调控所述中间层和所述下层中所有装置节点运行,并存储所述中间层和所述下层内所有装置节点运行数据,且与外部无人机应用系统进行数据交互;
所述统一民用无人机管理平台包括:飞行网络数据存储模、飞行网络监测模块、飞行网络控制模块、应用交互模块和应用审核模块;
所述飞行网络数据存储模块,用于存储所有的分布式民用无人机飞行网络中的运行数据;
所述飞行网络监测模块,用于通过互联网络等通信链路获得所有的分布式民用无人机飞行网络的实时运行数据;
所述飞行网络控制模块,用于对所有的分布式民用无人机飞行网络进行强制控制;
所述应用审核模块,用于对外部的无人机应用系统接入无人机空管系统的请求进行审核,定期检查其合格资格;
所述应用交互模块,用于为外部的无人机应用系统提供数据交互接口,协助无人机应用系统和各分布式民用无人机飞行网络的数据交互。
3.根据权利要求1所述的一种分布式民用无人机空管系统,其特征在于,所述分布式民用无人机飞行网络包括三层结构,且所述分布式民用无人机飞行网络的上层为控制中心,所述分布式民用无人机飞行网络的中间层为一个或两个以上基站,所述分布式民用无人机飞行网络的下层为一个或两个以上无人机,
每一所述分布式民用无人机飞行网络连接一个所述分布式民用无人机运行片区,将所述分布式民用无人机运行片区内所有的无人机以及相关设备组成通信网络,实现通信控制功能。
4.根据权利要求3所述的一种分布式民用无人机空管系统,其特征在于,所述控制中心连接一个或两个以上的基站,用于调控所述分布式民用无人机飞行网络的中间层和下层中所有基站和无人机;
所述控制中心包括:
片区数据存储模块,用于储存所在片区的飞行网络中各设备的运行数据;
片区运行控制模块,用于连接、协调、控制所在片区的飞行网络中各设备的运行,和其他片区进行数据通信;
片区无人机身份综合模块,包括片区无人机编码存储模块,片区无人机基站临时编码存储模块,片区无人机权限等级模块;
片区无人机编码存储模块,用于存储更新删除无人机编码数据;片区无人机基站临时编码存储模块,用于存储更新删除基站临时编码数据;所述片区无人机权限等级模块,用于存储更新删除片区无人机权限等级数据;
片区无人机身份审核模块,包括片区无人机身份判决模块和无人机编码密钥模块;
片区无人机身份判决模块,用于通过核对无人机编码对新加入片区的无人机身份进行审核;
无人机编码密钥模块,用于对无人机编码进行加密或解密;
片区无人机飞行授权模块,用于对无人机在片区内飞行的请求进行审核,并授予无人机不同等级的飞行权限;
片区非法无人机识别模块,用于对片区内非法无人机进行判断,授予其危险等级;
片区无人机飞行路线规划模块,用于建立或修正片区内无人机的飞行路线;
片区无人机应用交互模块,用于与外部无人机应用进行数据交互;及
片区无人机应用审核模块,用于对外部无人机应用请求进行审核。
5.根据权利要求3所述的一种分布式民用无人机空管系统,其特征在于,所述基站连接一个或两个以上无人机,为飞行网络中的信息交互提供中继支持,检测识无人机合法性,为合法无人机提供基站临时编码和定位服务;
所述基站包括:
基站飞行网络中继模块,用于与飞行网络中的各装置节点通信,用于充当飞行网络通信中继节点;
基站无人机数据存储模块,用于存储模块,存储、更新和删除无人机的运行数据;
基站无人机身份综合模块,包括基站无人机编码存储模块,基站无人机编码密钥模块,基站无人机基站临时编码存储模块,基站无人机权限等级模块;
基站无人机编码存储模块,用于存储更新删除无人机编码数据;
基站无人机编码密钥模块,用于对无人机编码进行加密或解密;
基站无人机基站临时编码存储模块,用于存储更新删除基站临时编码数据;所述基站无人机权限等级模块,用于存储更新删除无人机权限等级数据;
无人机问询模块,用于对无人机验证身份,授予基站临时编码;
无人机侦测模块包括合法无人机检测模块和非法无人机探测模块;
合法无人机检测模块,用于收集合法无人机的工作状态信息,对可能出现碰撞和其他危险的无人机进行警告,实时纠正无人机飞行航线;
非法无人机探测模块,利用地面传感和雷达装置,对空域进行实时扫描,发现询问未验证无人机,并可以直接对非法无人机进行电磁干扰
6.根据权利要求3所述的一种分布式民用无人机空管系统,其特征在于,每一所述无人机连接一个所述基站,接受所述控制中心的指令自主飞行,并收集自身运行数据与飞行网络内环境数据;
所述无人机包括:
无人机数据存储模块,用于存储更新无人机自身运行的各项数据;
无人机通信模块,用于通过4G或5G通信链路,与飞行网络中设备节点的信息交互;
无人机身份应答模块,包括无人机编码存储模块、无人机编码密钥模块、片区无人机基站临时编码存储模块和片区无人机权限等级模块,所述无人机编码存储模块,用于存储更新删除无人机编码数据;所述无人机编码密钥模块,用于对无人机编码进行加密或解密;所述片区无人机基站临时编码存储模块,用于存储更新删除基站临时编码数据;所述片区无人机权限等级模块,用于存储更新删除片区无人机权限等级数据;
飞行路线存储模块,用于存储和更新自身的飞行路线。
7.一种根据权利要求1所述的一种分布式民用无人机空管系统的空管方法,其特征在于,用来管理各片区内的民用无人机的运行,并包括飞行授权步骤、无人机监控步骤、非法无人机处理步骤和飞行路线规划步骤。
8.根据权利要求7所述的空管方法,其特征在于,所述飞行授权步骤包括如下步骤:
一、无人机飞行许可步骤
步骤11:控制中心获得无人机编码,控制中心的片区无人机身份审核模块检测片区无人机身份综合模块内是否有无人机编码相关的基站临时编码,有则执行步骤3,无则执行步骤12;
步骤12:控制中心利用无人机编码查询无人机信息,片区无人机身份审核模块决定是否同意该无人机在片区飞行,同意飞行,执行步骤15-19;不同意飞行;执行步骤13-14;
步骤13:控制中心使用片区无人机身份审核模块对无人机编号加密,将禁止无人机飞行和加密的无人机编号通过片区运行控制模块发送至无人机附近基站;
步骤14:基站使用基站无人机身份综合模块对接收数据解密后得到无人机编码,使用无人机问询模块呼叫该无人机,禁止其在片区飞行;
步骤15:控制中心使用片区无人机身份审核模块对无人机编号加密,将同意无人机飞行和加密的无人机编号通过片区运行控制模块发送至无人机附近基站;
步骤16:基站使用基站无人机身份综合模块对接收数据解密后得到无人机编码,为其建立基站临时编码,使用无人机问询模块呼叫该无人机,授予其基站临时编码;
步骤17:基站使用基站飞行网络中继模块将该无人机基站临时编码发送至控制中心;
步骤18:控制中心将该无人机基站临时编码存储至片区数据存储模块和片区无人机身份综合模块;
步骤19:基站利用无人机问询模块呼叫该无人机,同意其在片区飞行,与其建立直接连接;
步骤3:控制中心的片区无人机身份审核模块判决无人机是否飞行,同意,将命令通过片区运行控制模块发送至基站,执行步骤111;不同意,将命令通过片区运行控制模块发送至基站,执行步骤112;
步骤111:基站接受控制中心命令和无人机基站临时编码后,使用无人机问询模块呼叫该无人机,同意无人机在片区飞行,授予基站临时编码,与其建立直接连接;
步骤112:基站接受控制中心命令和无人机基站临时编码后,使用无人机问询模块呼叫该无人机,禁止在片区无人机飞行;
二、无人机飞行等级授权步骤
步骤21:控制中心根据上级指令或自身使用片区无人机授权模块,对无人机数据综合模块中的无人机权限等级的建立或更新
步骤22:控制中心使用片区运行控制模块,将无人机权限等级发送至与无人机连接的基站;
步骤23:基站接受无人机权限等级后,使用基站飞行网络中继模块呼叫该无人机,为其建立或更新无人机权限等级。
9.根据权利要求7所述的空管方法,其特征在于,所述无人机监控步骤用于对合法无人机进行监控和飞行管理,并包括如下步骤:
步骤31:基站使用无人机侦测模块对基站用于空域内的无人机进行呼叫;
步骤32:受到呼叫的无人机将自身的基站临时编码和运行数据,通过无人机通信模块发送至基站;
步骤33:基站利用基站无人机身份综合模块和基站无人机数据存储模块筛选和更新与自己直接连接的无人机数据,并将所有数据通过基站飞行网络中继模块上传至控制中心;
步骤34:控制中心接受数据对片区数据存储模块进行更新,片区无人机飞行路线规划模块发现存在飞行危险的无人机,对飞行路线进行纠正,将纠正数据通过片区运行控制模块发送至基站;
步骤35:基站接受数据,使用无人机侦测模块对该无人机进行警告,纠正其飞行行为。
10.根据权利要求7所述的空管方法,其特征在于,所述非法无人机处理步骤用于对非法无人机进行判断和处理,并包括如下步骤:
步骤41:基站使用无人机侦测模块对基站用于空域内的无人机进行侦测;
步骤42:基站将侦测结果和基站无人机身份综合模块和基站无人机数据存储模块中数据对比,发现未经认证无人机;
步骤43:基站使用无人机侦测模块对未经认证无人机进行呼叫,得到结果;
步骤44:基站将询问结果通过基站飞行网络中继模块传输至控制中心;
步骤45:控制中心使用片区非法无人机识别模块,判断无人机是否合法已经危险等级;
若合法,执行步骤46-47;若非法等级为1,执行步骤48-410;若非法等级为2,执行步骤411-
413;若非法等级为3,执行步骤414-416;
步骤46:控制中心通知基站该无人机合法,片区无人机飞行路线规划模块发现存在飞行危险的合法无人机,对飞行路线进行纠正,将数据通过片区运行控制模块发送至基站;
步骤47:基站接受数据后,通过无人机侦测模块对用于空域内的无人机进行提示,调整相关无人机航线;
步骤48:控制中心通知基站该无人机非法,但暂时不做处理,片区无人机飞行路线规划模块发现存在飞行危险的合法无人机,对飞行路线进行纠正,将数据通过片区运行控制模块发送至基站;
步骤49:基站接受数据后,通过无人机侦测模块对用于空域内的无人机进行提示,调整相关无人机航线;
步骤410:控制中心通知空管人员寻找无人机拥有者对其进行处罚;
步骤411:控制中心通知基站该无人机非法,对无人机进行干扰,片区无人机飞行路线规划模块发现存在飞行危险的合法无人机,对飞行路线进行纠正,将数据通过片区运行控制模块发送至基站;
步骤412,基站接受数据后,通过无人机侦测模块对用于空域内的无人机进行提示,调整相关无人机航线,并强制干扰非法无人机,减少其危险飞行程度;
步骤413:控制中心通知空管人员寻找无人机拥有者对其进行处罚;
步骤414:控制中心通知基站该无人机非法,通知空管人员对其采取措施,片区无人机飞行路线规划模块发现存在飞行危险的合法无人机,对飞行路线进行纠正,将数据通过片区运行控制模块发送至基站;
步骤415:基站接受数据后,通过无人机侦测模块对用于空域内的无人机进行提示,调整相关无人机航线,并强制干扰非法无人机,减少其危险飞行程度;
步骤416:外部工作人员对非法无人机采取强制控制迫降等措施,并寻找无人机拥有者对其进行处罚。
11.根据权利要求7所述的空管方法,其特征在于,所述飞行路线规划步骤用于预先规划更新无人机飞行路线,并包括如下步骤:
步骤51:控制中心查询片区数据存储模块、片区无人机身份综合模块中的无人机数据,通过对片区无人机飞行授权模块和片区无人机飞行路线规划模块,新建和修正航线;
步骤52:控制中心将新建或修正后航线和无人机临时编码通过片区运行控制模块传输至基站;
步骤53:基站接受数据后,使用无人机侦测模块,将新建或修正后航线传输至无人机;
步骤54:无人机接受数据后,使用飞行路线存储模块,存储修改自身飞行路线;
步骤55:无人机执行飞行任务。
12.一种根据权利要求11所述的空管方法,其特征在于,飞行线路规划包括:点对点直达模式、超出航程的飞行中转模式和跨片区飞行模式。
13.一种根据权利要求12所述的空管方法,其特征在于,所述点对点直达模式下的飞行线路规划包括如下步骤:
步骤61:控制中心片区无人机飞行路线规划模块判断飞行起始点位置,并依据起始点位置判断飞行距离,飞行距离在无人机航程内;
步骤62:控制中心指定起飞点最近基站和所属停机场的一架无人机起飞,通过片区运行控制模块将指令发给基站;
步骤64,基站接受指令,命令无人机起飞;
步骤65:无人机依据飞行路线存储模块,利用北斗7PS定位和基站定位,从起飞点飞往终止点,完成任务,将达到信息发送离无人机最近的基站;
步骤66:离无人机最近的基站将无人机到达的信息通过基站飞行网络中继模块发送至控制中心;
步骤67:控制中心的片区运行控制模块,决定无人机是否回程,回程执行步骤68~69,不回程,执行步骤610-616;
步骤68:控制中心通过片区运行控制模块将指令发给就近基站;
步骤69:就近基站接受命令,通过使用无人机侦测模块,命令无人机回程;
步骤610:控制中心利用使用片区无人机身份审核模块对无人机编号加密,通过片区运行控制模块将加密数据发送至就近基站,命令就近基站为无人机更新基站临时编码,并停靠该基站;
步骤611:基站使用基站无人机身份综合模块对接收数据解密后得到无人机编码,为其更新基站临时编码,使用无人机问询模块呼叫该无人机,更新其基站临时编码;
步骤612:基站将更新后的基站临时编码通过基站飞行网络中继模块传输至控制中心步骤613:控制中心接受数据,更新片区数据存储模块和片区无人机身份综合模块的数据;
步骤614:控制中心命令原链接的基站关闭与无人机的直接连接,将消息通过片区运行控制模块发送至原链接基站;
步骤615:原链接基站接受数据,删除基站无人机存储模块和基站无人机身份综合模块的基站临时编码相关数据,关闭与无人机的连接;
步骤616:无人机更新其基站临时编码,和就近基站建立新连接,停靠就近机场或所属停机场。
14.一种根据权利要求13所述的空管方法,其特征在于,所述超出航程的飞行中转模式下的飞行线路规划包括如下步骤:
步骤71:控制中心片区无人机飞行路线规划模块判断飞行起始点位置,并依据起始点位置判断飞行距离,飞行距离超出无人机航程;
步骤72:控制中心的片区无人机飞行路线规划模块找到飞行路线附近的基站设定为中转基站,指定所属一架无人机为中转无人机待命,将命令通过片区运行控制模块发送至中转基站;
步骤73:控制中心指定离起飞点最近基站和所属停机场的一架无人机起飞,通过片区运行控制模块将指令发给基站;
步骤74:基站接受指令,命令无人机起飞;
步骤75:无人机依据飞行路线存储模块,利用北斗7PS定位和基站定位,从起飞点飞往中转基站,和中转无人机完成中转任务,将中转成功信息发送中转基站;
步骤76:中转基站将中转成功信息通过基站飞行网络中继模块发送至控制中心;
步骤77:控制中心的片区运行控制模块,决定无人机是否回程,回程执行步骤68-69,不回程,执行步骤610-616;
步骤78:中转无人机依据飞行路线存储模块,利用北斗7PS定位和基站定位,继续完成飞行任务,将任务成功信息发送离无人机最近基站;
步骤79:离无人机最近的基站将无人机到达的信息通过基站飞行网络中继模块发送至控制中心;
步骤710:控制中心的片区运行控制模块,决定无人机是否回程,回程执行步骤68-69,不回程,执行步骤610-616。
15.一种根据权利要求13所述的空管方法,其特征在于,所述跨片区飞行模式下的飞行线路规划包括如下步骤:
步骤81:控制中心片区无人机飞行路线规划模块判断飞行起始点位置,发现飞行跨片区;
步骤82:起飞点所在片区的控制中心通过其区运行控制模块向起飞点所在片区的控制中心发送跨区运送请求;
步骤83:起飞点所在片区控制中心通过片区运行控制模块指定离起飞点最近基站和所属平台的一架无人机起飞,将指令发送至起飞点最近基站;
步骤84:起飞点最近基站接受命令,通过无人机通信模块,指定无人机起飞;
步骤85:起飞点所在片区控制中心使用片区无人机身份审核模块对无人机进行加密,通过其区运行控制模块将加密无人机编号发送至终止点所在控制中心;
步骤86:无人机依据飞行路线存储模块,利用北斗7PS定位和基站定位,飞行至两片区交界处;
步骤87:无人机利用无人机身份应答模块对无人机编码加密,通过无人机通信模块向终止点所在片区中距离最近的基站发送跨区请求以及加密后的无人机编号;
步骤88:终止点所在片区中距离最近的基站通过基站飞行网络中继模块将跨区请求以及加密无人机编号发送至终止点所在片区的控制中心;
步骤89:终止点所在片区控制中心通过片区无人机身份审核模块校对起飞点所在片区控制中心和无人机发送的无人机编号,核实无人机身份;
步骤810:如果终止点所在片区控制中心核实成功,由片区运行控制模块指定终止点所在片区中距离无人机最近的基站和无人机进行连接,执行步骤811-813;如果终止点所在片区控制中心核实失败,由控制中心片区运行控制模块指定终止点所在片区中距离无人机最近的基站向无人机发送核实失败通知,执行步骤814-817;
步骤811:终止点所在片区中距离无人机最近的基站通过无人机问询模块为无人机建立基站临时编码,建立与无人机的直接联系;
步骤812:无人机关闭与起飞点所在片区控制中心的联系,建立与终止点所在片区控制中心的通讯连接;
步骤813:无人机进入终止点所在片区,利用北斗GPS定位和基站定位,完成跨片区飞行任务,将完成任务信息发送至控制中心;控制中心的片区运行控制模块,决定无人机是否回程,回程执行步骤68-69,不回程,执行步骤610;
步骤814:无人机收到核实失败信息后,利用无人机通信模块通过指定起飞点所在片区中距离无人机最近的基站向控制中心发送连接失败消息;
步骤815:控制中心接收消息,搜索起飞点片区内距离无人机最近的空闲基站及其所属平台,向空闲基站发送接收无人机命令;起飞点控制中心通过片区运行控制模块指定起飞点所在片区中距离无人机最近的基站向无人机发送空闲基站停机位定位;
步骤816:无人机前往空闲基站所属停机位,通过无人机通信模块向空闲基站进行连接,空闲基站通过无人机问询模块为无人机建立基站临时识别码;
步骤817:无人机到达空闲基站停机位停靠充电,等待下次起飞点控制中心的跨区飞行指令。
16.一种协作方法,其特征在于,适用于权利要求1所述的分布式民用无人机空管系统与民用无人机应用系统之间的协作,且用于将不同系统、不同应用和不同企业的民用无人机进行有效整合,进行统一管理,并包括如下步骤:
步骤11:外部无人机应用系统通过应用交互模块向统一民用无人机管理平台提出加入平台申请
步骤92:统一民用无人机管理平台应用审核模块审核应用系统,不批准加入,执行步骤
93;批准加入,执行步骤94-912;
步骤93:统一民用无人机管理平台利用应用交互模块向外部无人机应用系统告知不批准信息;
步骤94:统一民用无人机管理平台使用飞行网络控制模块,向指定的飞行网络传送新应用系统加入空管系统的通知;
步骤95:各飞行网络中控制中心,接受命令,向统一民用无人机管理平台回馈消息后待命;
步骤96:统一民用无人机管理平台通过应用交互模块向外部无人机应用系统告知各片区审核结果;
步骤97:统一民用无人机管理平台使用飞行网络控制模块求,根据片区编号,命令片区飞行网络与外部无人机应用系统建立合作;
步骤98:收到命令的控制中心利用片区无人机应用交互模块与外部无人机应用系统建立合作连接;
步骤99:外部无人机应用系统通过片区无人机应用交互模块对连接的片区发出无人机应用请求。
步骤3,片区控制中心接受应用请求,使用无人机应用审核模块进行审核;若审核通过,执行步骤112,若审核未通过,执行步骤113
步骤111,片区控制中心根据应用要求,使用片区无人机飞行路线规划模块进行航线规划,指定无人机执行飞行,将运行数据结果通过片区无人机应用交互模块,发送至外部无人机应用系统;
步骤112,片区控制中心,将审核失败结果通过片区无人机应用交互模块,发送至外部无人机应用系统;
若统一民用无人机管理平台定期对外部无人机应用系统进行复查,同样执行91~912步骤。

说明书全文

一种分布式民用无人机空管系统、空管方法及协作方法

技术领域

[0001] 本发明属于计算机科学技术领域,具体地涉及一种分布式民用无人机空管系统、空管方法及协作方法。

背景技术

[0002] 随着民用无人机性能和功能的逐渐成熟和完善,已经有相当多的企业已经开始对民用无人机进行应用方面的探索,在未来民用无人机的大规模应用会对社会生产生活产生极大的影响和促进作用。但是目前对于民用无人机的控制管理技术并没有跟上无人机数量和性能的发展速度,随着无人机未来数量的飞速增加,如果没有有效的无人机空管办法,将会很容易发生飞行无人机碰撞,续航殆尽等危险情况,对社会的生命财产安全造成极大隐患。本发明提出了一种分布式民用无人机空管系统和方法,在充分利用现有技术和设备资源的情况下,可以将不同型号、不同公司的无人机统一起来进行综合管理,保障了低空空域的安全,节省了大量的资金和成本。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于针对现有技术的缺陷或问题,提供一种分布式民用无人机空管系统、空管方法及协作方法。
[0004] 本发明的技术方案如下:一种分布式民用无人机空管系统,包括三层结构,其中,所述分布式民用无人机空管系统的上层为统一民用无人机管理平台,所述分布式民用无人机空管系统的中间层为分布式民用无人机飞行网络,所述分布式民用无人机空管系统的下层为分布式民用无人机运行片区;所述统一民用无人机管理平台连接所有的所述分布式民用无人机飞行网络,每一所述分布式民用无人机飞行网络连接一个所述分布式民用无人机运行片区。
[0005] 所述统一民用无人机管理平台连接所有的所述分布式民用无人机飞行网络,每一所述分布式民用无人机飞行网络连接一个所述分布式民用无人机运行片区。
[0006] 一种根据如上所述的一种分布式民用无人机空管系统的空管方法,用来管理各片区内的民用无人机的运行,并包括飞行授权步骤、无人机监控步骤、非法无人机处理步骤和飞行路线规划步骤。
[0007] 一种协作方法,适用于如上所述的分布式民用无人机空管系统与民用无人机应用系统之间的协作,用于将不同系统、不同应用和不同企业的民用无人机进行有效整合,进行统一管理,并包括如下步骤:步骤11:外部无人机应用系统通过应用交互模向统一民用无人机管理平台提出加入平台申请;步骤92:统一民用无人机管理平台应用审核模块审核应用系统,不批准加入,执行步骤93;批准加入,执行步骤94-912;步骤93:统一民用无人机管理平台利用应用交互模块向外部无人机应用系统告知不批准信息;步骤94:统一民用无人机管理平台使用飞行网络控制模块,向指定的飞行网络传送新应用系统加入空管系统的通知;步骤95:各飞行网络中控制中心,接受命令,向统一民用无人机管理平台回馈消息后待命;步骤96:统一民用无人机管理平台通过应用交互模块向外部无人机应用系统告知各片区审核结果;步骤97:统一民用无人机管理平台使用飞行网络控制模块求,根据片区编号,命令片区飞行网络与外部无人机应用系统建立合作;步骤98:收到命令的控制中心利用片区无人机应用交互模块与外部无人机应用系统建立合作连接;步骤99:外部无人机应用系统通过片区无人机应用交互模块对连接的片区发出无人机应用请求。步骤3,片区控制中心接受应用请求,使用无人机应用审核模块进行审核;若审核通过,执行步骤112,若审核未通过,执行步骤113步骤111,片区控制中心根据应用要求,使用片区无人机飞行路线规划模块进行航线规划,指定无人机执行飞行,将运行数据结果通过片区无人机应用交互模块,发送至外部无人机应用系统;步骤112,片区控制中心,将审核失败结果通过片区无人机应用交互模块,发送至外部无人机应用系统;若统一民用无人机管理平台定期对外部无人机应用系统进行复查,同样执行91~912步骤。
[0008] 本发明提供的技术方案具有如下有益效果:
[0009] 本发明提出的分布式民用无人机空管系统、空管方法及协作方法,弥补目前低空民用级无人机空中管制的空白,而且,本发明提出的分布式民用无人机空管系统和空管方法的空管范围可以扩大至城际,省级,甚至洲际。附图说明
[0010] 图1是本发明实施例中一种分布式民用无人机空管系统结构简图。
[0011] 图2是本发明实施例中一种统一民用无人机管理平台功能模块结构图。
[0012] 图3是本发明实施例中一种分布式民用无人机飞行网络结构简图。
[0013] 图4是本发明实施例中一种无人机身份认证方式图。
[0014] 图5是本发明实施例中一种控制中心功能模块结构图。
[0015] 图6是本发明实施例中一种基站功能模块结构图。
[0016] 图7是本发明实施例中一种无人机功能模块结构图。
[0017] 图8是本发明实施例中一种分布式民用无人机运行片区规划结构简图。
[0018] 图9是本发明实施例中一种超出航程的飞行中转方法流程图
[0019] 图10是本发明实施例中一种跨片区飞行方法成功情况流程图。
[0020] 图11是本发明实施例中一种跨片区飞行方法失败情况流程图。

具体实施方式

[0021] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0022] 本发明中的步骤虽然用标号进行了排列,但并不用于限定步骤的先后次序,除非明确说明了步骤的次序或者某步骤的执行需要其他步骤作为基础,否则步骤的相对次序是可以调整的。可以理解,本文中所使用的术语“和/或”涉及且涵盖相关联的所列项目中的一者或一者以上的任何和所有可能的组合。
[0023] 本发明提出了一种分布式民用无人机空管系统,其系统结构如图1所示,分布式民用无人机空管系统分为上中下三层,上层的统一民用无人机管理平台为系统监控层,中间层的分布式民用无人机飞行网络为系统交互和决策层,下层的分布式民用无人机运行片区为系统实体和执行层,三层结构组成分布式民用无人机空管系统。
[0024] 统一民用无人机管理平台属于分布式民用无人机空管系统的上层,作为分布式民用无人机空管系统中“监控器”;其连接所有的分布式民用无人机飞行网络。用于监测各飞行网络的运行情况,如果发现飞行网络出现问题和异常情况,统一民用无人机管理平台可以强制飞行网络的运行进行控制;统一民用无人机管理平台还储存更新不同飞行网络中各设备节点的运行数据;对外部无人机应用系统的合作请求进行审核,为其提供数据交互接口
[0025] 如图2所示,统一民用无人机管理平台包括飞行网络数据存储模块201、飞行网络监测模块202、飞行网络控制模块203、应用交互模块204和应用审核模块205。
[0026] 其中,飞行网络数据存储模块201:用于存储所有的分布式民用无人机飞行网络中的运行数据;飞行网络监测模块202:通过互联网络等通信链路询问和接受所有的分布式民用无人机飞行网络中的实时运行数据,并对比和更新飞行网络数据存储模块;飞行网络控制模块203:可以对任意的分布式民用无人机飞行网络进行强制控制;应用审核模块204:用于对外部的无人机应用系统接入无人机空管系统的请求进行审核,定期检查其合格资格;应用交互模块205:用于为外部的无人机应用系统提供数据交互接口,协助无人机应用系统和各分布式民用无人机飞行网络的数据交互。
[0027] 分布式民用无人机飞行网络属于分布式民用无人机空管系统的中层,作为分布式民用无人机空管系统中“交互决策器”。如图3所示,所述分布式民用无人机飞行网络分为上中下三层结构,且所述分布式民用无人机飞行网络的上层为控制中心,所述分布式民用无人机飞行网络的中间层为一个或两个以上基站,所述分布式民用无人机飞行网络的下层为一个或两个以上无人机。其中,无人机作为“终端”,基站作为“中继器”,控制中心作为“处理器”。
[0028] 为了方便不同飞行网络对无人机进行有序管理,需要对无人机的身份进行识别和认证,对其在网络中的等级进行授权,如图4所示,所述无人机的身份认证方式包括:
[0029] 无人机编码401:此识别码出厂时就需要给与,其作用如同无人机的“身份证”,具有唯一性,永久性。根据无人机编码可以查到无人机的型号,参数,历史数据等相关参数。
[0030] 基站临时编码402:此识别码由片区的基站生成,并存入控制中心、基站和无人机之中,基站临时编码可随时生成,更新。基站临时识别码包括片区码和基站码,片区位负责识别无人机所在片区,给与无人机在此片区飞行资格;基站位负责识别与基站连接的无人机,给与无人机在该基站及基站所属平台停靠的资格。如1-A代表无人机隶属1片区A基站,2-B代表无人机隶属2片区B基站。基站临时编码可以方便控制中心对飞行网络中无人机的管理,方便监控片区内无人机数量和流向分布;下发部分管理权限提供给基站,形成进一步的分布管理;形成电子围栏协,有效管理区飞行行为;减少无人机编码使用,减少泄密。
[0031] 无人机权限等级403,此编号为控制中心授予,授予1-3不同等级,无人机可以获得在该片区内相对应的飞行自由与权限,等级高的无人机可以飞往等级低不能飞行的空域,而且等级低的无人机必须有让等级高的无人机有限飞行的义务。
[0032] 在分布式民用无人机飞行网络中,控制中心连接一个或多个的基站,负责调控所有基站和无人机运行,储存飞行网络中各设备的运行数据,为外部无人机应用系统提供决策和数据交互接口,其在分布式民用无人机飞行网络中起到“处理器”作用。
[0033] 如图5所示,所述控制中心包括:
[0034] 片区运行控制模块501,负责连接、协调、控制所在片区的飞行网络中所有设备节点的运行,和其他片区的控制中心进行通信和协商;
[0035] 片区无人机身份综合模块502,负责存储更新,协助处理无人机身份数据,并包括:区无人机编码存储模块503,负责存储更新删除无人机编码数据;片区无人机基站临时编码存储模块504,负责存储更新删除基站临时编码数据;片区无人机权限等级模块505,负责存储更新删除片区无人机权限等级数据;
[0036] 片区无人机身份审核模块506,通过与区无人机编码存储模块503、片区无人机基站临时编码存储模块504和片区无人机权限等级模块505的协作,对无人机身份进行审核判决;而且,所述片区无人机身份审核模块506包括:片区无人机身份判决模块507,审核无人机编码,对无人机身份进行审核;无人机编码密钥模块508,负责对无人机编码进行加密或解密;
[0037] 片区无人机飞行授权模块509,负责对无人机在片区内飞行的请求进行审核,并授予无人机不同等级的飞行权限;
[0038] 片区非法无人机识别模块510,负责对片区内未授权无人机进行合法判断,并授予其危险等级;
[0039] 片区无人机飞行路线规划模块511,负责实时建立或修正片区内无人机的飞行路线;
[0040] 片区无人机应用交互模块512,负责与外部无人机应用进行实时的数据交互;
[0041] 片区无人机应用审核模块513,负责对外部无人机应用请求进行审核;
[0042] 片区数据存储模块514,负责储存所在片区的飞行网络中各设备的运行数据;
[0043] 在分布式民用无人机飞行网络中,基站连接一个或多个无人机,基站作为飞行网络中的信息交互的中继点,为其通信覆盖范围内的无人机和控制中心提供信息交互服务,检测判别其通信覆盖范围内的无人机的合法性;并为合法无人机提供基站临时编码和定位服务,为无人机提供停机充电许可;在分布式民用无人机飞行网络中起到“中继器”作用。
[0044] 在本发明中基站由移动通信基站改造而来,且如图6所示,所述基站包括:
[0045] 基站飞行网络中继模块601,负责与飞行网络中的各装置节点进行直接通信,并充当飞行网络中继节点,接传递无人机和控制中心的信息;
[0046] 基站无人机数据存储模块602,负责存储模块,存储、更新和删除无人机的运行数据;
[0047] 基站无人机身份综合模块603,负责对无人机身份进行审核更新和储存,并包括:基站无人机编码存储模块604,负责存储更新删除无人机编码数据;接站无人机编码密钥模块605,负责对无人机编码进行加密或解密;基站无人机基站临时编码存储模块606,负责存储更新删除基站临时编码数据;基站无人机权限等级模块607,负责存储更新删除片区无人机权限等级数据;
[0048] 无人机问询模块608,负责通过4G或5G通信链路对周围空域无人机进行问询,和基站无人机数据存储模块602、基站无人机编码存储模块604、接站无人机编码密钥模块605、基站无人机基站临时编码存储模块606、及基站无人机权限等级模块607的数据对比,探明其身份,对需要与基站直接连接的无人机验证身份后,授予基站临时编码;
[0049] 无人机侦测模块609,负责监控探测空域内的合法以及非法无人机,并包括:合法无人机检测模块610,负责通过4G或5G通信链路询问或接受无人机的工作状态信息,并对无人机数据存储模块的数据进行对比和更新,对可能出现碰撞和其他危险的无人机进行警告,实时纠正无人机飞行航线;及非法无人机探测模块611,负责利用地面传感和雷达装置,对空域进行实时扫描,当未核实身份的无人机时,通过4G或5G通信链路询问其身份,将得到的数据上传至控制中心,并根据控制中心的回馈消息直接对非法无人机进行电磁干扰等行为。
[0050] 在分布式民用无人机飞行网络中,每架无人机与指定的基站节点相连。无人机拥有自主飞行的能力,会接受基站和控制中心的指令执行飞行任务,同时还会将允许数据回传给网络上级。除此之外,一定范围内的无人机还可以组成共享网络,分享飞行数据,进行飞行预警,其在分布式民用无人机飞行网络中起到“终端”作用。
[0051] 在本发明中无人机由民用无人机改造而来,如图7所示,所述无人机包括:
[0052] 无人机数据存储模块701,负责存储更新无人机自身运行的各项数据;
[0053] 无人机通信模块702,负责通过4G或5G通信链路,与飞行网络中设备节点进行信息交互;
[0054] 无人机身份应答模块703,负责处理和无人机身份有关的要求,储存无人机身份数据;而且,所述无人机身份应答模块703包括:无人机编码存储模块704,负责存储更新删除无人机编码数据,无人机编码密钥模块705,负责对无人机编码进行加密或解密;片区无人机基站临时编码存储模块706,负责存储更新删除基站临时编码数据;片区无人机权限等级模块707,负责存储更新删除片区无人机权限等级数据;
[0055] 飞行路线存储模块708,负责接受、存储和更新自身的飞行路线。
[0056] 每一个飞行网络连接一个分布式民用无人机运行片区,负责将片区内所有无人机以及相关设备组成通信网络,从而实现及时交互,进一步控制所用设备的有序运行,在分布式民用无人机空管系统中起到交互和决策作用;
[0057] 分布式民用无人机运行片区,利用分布式民用无人机运行片区划分技术获得,其思想是,根据一大片区域的通信流量情况,将其划分出不同大小的片区(通信流量大的地区要求无人机数量较多,根据情况可以增加片区内基站数量或缩小片区面积,使其满足无人机通信要求),在每个划分出的片区基础之上建立分布式民用无人机飞行网络,包括一个控制中心,一个或两个以上基站,一个两个停机场,一架或两架以上无人机。每一个无人机片区向上连接一个分布式民用无人机飞行网络,属于分布式民用无人机空管系统的下层,作为分布式民用无人机空管系统中的“执行器”,为飞行网络的所有相关设备提供实体空间,使无人机可以在该片区内执行地面停泊充电等行为;在分布式民用无人机空管系统中起到实体的承载作用。除了飞行网络中的设备和节点,还包括停机场,负责为无人机提供充电和停泊等服务,停机场可以直接利用基站的空闲场地建设,或在其他空闲地面建设;停机场的控制和通信由就近或者指定的基站负责控制。
[0058] 例如,图8提供了一个分布式民用无人机运行片区划分的实例,图中片区1、片区2、片区3为划分得来的分布式民用无人机运行片区,图中基站1和基站2前期主要指移动通信基站,各片区的形状面积规划也依靠移动通信基站分布来设置。根据现有的4G基站分布,基站间的距离如下表所示:
[0059]区域类型 密集市区 一般市区 郊区/乡镇 农村
站间距(m) 300-400 400-500 500-800 800-2000
[0060] 市区内物流小区半径一般为1km,而农村内物流小区半径则达到2-5km。而实施例的后期根据实际需求可以设置独立的基站,自由划分物流小区形状和面积。基站和附近停机场与控制中心的信息交互由距离最近的基站负责,如停机场1-1-A归属基站1,停机场1-2-A和停机场1-2-B归属基站2。
[0061] 在分布式民用无人机空管系统基础之上,本发明提出了一种分布式民用无人机空管系统的空管方法,用来管理各片区内的民用无人机的运行。而且,所述空管方法包括:飞行授权步骤、无人机监控步骤、非法无人机处理步骤和飞行路线规划步骤。
[0062] 具体地,飞行授权步骤负责对无人机身份进行认证,授予无人机飞行资格与权限,并包括无人机飞行许可步骤和无人机飞行等级授权步骤:
[0063] 一、无人机飞行许可步骤
[0064] 所述无人机飞行许可步骤负责授予无人机飞行的许可认证,所述无人机飞行许可步骤包括如下步骤执行:
[0065] 步骤901,控制中心获得无人机A编码,控制中心的模块507检测模块502内是否有无人机A的无人机编码相关的基站临时编码,有则执行步骤910,无则执行步骤902[0066] 步骤902,控制中心利用无人机编码查询无人机A信息,模块506决定是否同意无人机A在片区飞行,同意飞行执行步骤905~909,不同意飞行执行步骤903~904;
[0067] 步骤903,控制中心使用模块508对无人机A的无人机编号加密,将禁止无人机A飞行和加密的无人机编码通过模块501发送至无人机A附近基站1;
[0068] 步骤904,基站1使用模块605对接收数据解密后得到无人机A的无人机编码,使用模块608呼叫无人机A,禁止其在片区飞行
[0069] 步骤905,控制中心使用模块506对无人机A编号加密,将同意无人机A飞行和加密的无人机编码通过模块501发送至无人机A附近基站1;
[0070] 步骤906,基站1使用模块605对接收数据解密后得到无人机A的无人机编码,为无人机A建立基站临时编码,使用模块608呼叫该无人机A,授予其基站临时编码;
[0071] 步骤907,基站1使用模块601将无人机A基站临时编码发送至控制中心;
[0072] 步骤908,控制中心将无人机A基站临时编码存储至模块514和模块504;
[0073] 步骤909,基站1利用模块608呼叫无人机A,同意其在片区飞行,与其建立直接连接;
[0074] 步骤910,控制中心的模块506判决无人机A是否飞行,同意,将命令通过模块501发送至基站1,执行步骤911;不同意,将命令通过模块501发送至基站1,执行步骤912;
[0075] 步骤911,基站1接受控制中心命令后,使用模块608呼叫无人机A,同意无人机A在片区飞行,与其建立直接连接;
[0076] 步骤912,基站1接受控制中心命令后,使用模块608呼叫无人机A,禁止在片区飞行;
[0077] 二、无人机飞行等级授权步骤
[0078] 所述无人机飞行等级授权步骤负责授予无人机不同等级的飞行权限,使其拥有相应的飞行自由和优先级,所述无人机飞行等级授权包括如下步骤:
[0079] 步骤1001,控制中心根据上级指令或自身使用模块509,对无人机A模块707中的无人机权限等级的建立或更新;
[0080] 步骤1002,控制中心使用模块501,将无人机A权限等级发送至与无人机A连接的基站1;
[0081] 步骤1003,基站1接受无人机A权限等级后,使用模块601呼叫无人机A,为其建立或更新无人机权限等级。
[0082] 所述无人机监控步骤负责对合法无人机进行实时询问,存储并更新合法无人机的飞行与停靠状态信息,及时调整所有合法无人机的飞行路线,纠正有潜在危险的飞行行为,禁止无人机在某些敏感地区的飞行;所述无人机监控步骤包括如下步骤:
[0083] 步骤1101,基站1使用模块609对基站1负责空域内的无人机A进行呼叫;
[0084] 步骤1102,受到呼叫的无人机A将自身的基站临时编码和运行数据,通过模块702发送至基站1;
[0085] 步骤1103,基站1利用模块606和模块602筛选和更新无人机A数据,并将所有数据通过模块601上传至控制中心;
[0086] 步骤1104,控制中心接受数据对模块514进行更新,模块511发现存在飞行危险的无人机A,对飞行路线进行纠正,将纠正数据通过模块501发送至基站1;
[0087] 步骤1105,基站1接受数据,使用模块610对无人机A进行警告,纠正其飞行行为。
[0088] 所述非法无人机处理步骤负责侦测发现未经认证无人机,询问其身份,判断非法无人机的危险等级,对非法无人机实行警告,干扰、强制回收等不同等级的处罚;所述非法无人机处理步骤包括如下步骤:
[0089] 步骤1201,基站1使用模块609对基站1负责空域内的无人机进行侦测;
[0090] 步骤1202,基站1将侦测结果和模块603和模块602中数据对比,发现未经认证无人机B;
[0091] 步骤1203,基站1使用模块611对未经认证无人机B进行呼叫,得到结果;
[0092] 步骤1204,基站1将询问结果通过模块601传输至控制中心;
[0093] 步骤1205,控制中心使用模块510,判断无人机B是否合法以及危险等级;若合法,执行步骤1206~1207;若非法等级为1,执行步骤1208~1210;若非法等级为2,执行步骤1211~1213;若非法等级为3,执行步骤1214~1216;
[0094] 步骤1206,控制中心通知基站1该无人机B合法,模块511发现存在飞行危险的合法无人机A,对其飞行路线进行纠正,将数据通过模块501发送至基站1;
[0095] 步骤1207,基站1接受数据后,通过模块610对负责空域内的合法无人机进行提示,调整无人机A航线;
[0096] 步骤1208,控制中心通知基站1无人机B非法,但暂时不做处理,模块511发现存在飞行危险的合法无人机A,对飞行路线进行纠正,将数据通过模块501发送至基站1;
[0097] 步骤1209,基站1接受数据后,通过模块610对负责空域内的合法无人机进行提示,调整无人机A航线;
[0098] 步骤1210,控制中心通知空管人员寻找无人机B拥有者对其进行处罚;
[0099] 步骤1211,控制中心通知基站1无人机B非法,并对无人机B进行干扰;模块511发现存在飞行危险的合法无人机A,对飞行路线进行纠正,将数据通过模块501发送至基站1;
[0100] 步骤1212,基站接受数据后,通过模块610对负责空域内的合法无人机进行提示,调整相关无人机航线,并强制干扰非法无人机B,减少其危险飞行程度;
[0101] 步骤1213,控制中心通知空管人员寻找无人机B拥有者对其进行处罚;
[0102] 步骤1214,控制中心通知基站1无人机B非法,并对无人机B进行干扰,通知空管人员对其采取措施;模块511发现存在飞行危险的合法无人机A,对其飞行路线进行纠正,将数据通过模块501发送至基站1;
[0103] 步骤1215,基站1接受数据后,通过模块610对负责空域内的合法无人机A进行提示,调整无人机A航线,并强制干扰非法无人机B,减少其危险飞行程度;
[0104] 步骤1216,控制中心通知空管人员对非法无人机B采取强制控制迫降等措施,并寻找无人机B拥有者对其进行处罚。
[0105] 所述飞行路线规划步骤负责对各无人机的飞行路线进行预先设计与规划,根据片区内各设备节点的变化,实时更新飞行路线,所述飞行路线规划步骤包括如下步骤:
[0106] 步骤1301,控制中心查询模块514、模块502中的无人机A数据,通过模块509和模块511,新建和修正航线;
[0107] 步骤1302,控制中心将无人机A新建或修正后的航线和无人机临时编码通过模块501传输至基站1;
[0108] 步骤1303,基站1接受数据后,使用模块609,将新建或修正后航线传输至无人机A;
[0109] 步骤1304,无人机A接受数据后,使用模块708,存储修改自身飞行路线;
[0110] 步骤1305,无人机A根据飞行路线执行飞行任务。
[0111] 其中,所述飞行线路规划包括:点对点直达模式、超出航程的飞行中转模式和跨片区飞行模式。
[0112] 所述点对点直达模式下的飞行线路规划包括如下步骤:
[0113] 步骤1401,控制中心模块511判断飞行起始点位置,并依据起始点位置判断飞行距离,飞行距离在无人机航程内;
[0114] 步骤1402,控制中心指定离起飞点最近基站1或所属停机场的一架无人机A起飞,通过模块501将指令发给基站1;
[0115] 步骤1403,基站1接受指令,命令无人机A起飞;
[0116] 步骤1404,无人机A依据模块708,利用北斗GPS定位和基站定位,从起飞点飞往终止点,完成任务,将达到信息发送离无人机最近的基站2;
[0117] 步骤1405,离无人机A最近的基站2将无人机到达的信息通过模块601发送至控制中心;
[0118] 步骤1406,控制中心的模块501,决定无人机A是否回程,回程执行步骤1407~1408,不回程,执行步骤1409-1415;
[0119] 步骤1407,控制中心通过模块501将指令发给就近基站2;
[0120] 步骤1408,就近基站2接受命令,通过使用模块609,命令无人机回程;
[0121] 步骤1409,控制中心利用使用模块506对无人机A编号加密,通过模块501将加密数据发送至就近基站2,命令就近基站2为无人机更新基站临时编码,并停靠该基站2;
[0122] 步骤1410,基站2使用模块605对接收数据解密后得到无人机A的无人机编码,为其更新基站临时编码,使用模块608呼叫该无人机B,更新其基站临时编码;
[0123] 步骤1411,基站2将更新后的基站临时编码通过模块601传输至控制中心[0124] 步骤1412,控制中心接受数据,更新模块514和模块502的数据;
[0125] 步骤1413,控制中心命令原链接的基站1关闭与无人机A的直接连接,将消息通过模块501发送至原链接基站1;
[0126] 步骤1414,原链接基站1接受数据,删除模块514和模块502的无人机A相关数据,关闭与无人机A的连接;
[0127] 步骤1415,无人机A更新其基站临时编码,和就近基站2建立新连接,停靠基站2或所属停机场;
[0128] 根据图9所示,所述超出航程的飞行中转模式下的飞行线路规划包括如下步骤:
[0129] 步骤1501,控制中心模块511判断飞行起始点位置,并依据起始点位置判断飞行距离,飞行距离超出无人机航程;
[0130] 步骤1502,控制中心的模块511找到飞行路线附近的基站2设定为中转基站,指定所属一架无人机B为中转无人机待命,将命令通过模块501发送至中转基站2;
[0131] 步骤1503,控制中心指定离起飞点最近基站1和所属停机场的一架无人机A起飞,通过模块501将指令发给基站1;
[0132] 步骤1504,基站1接受指令,命令无人机A起飞;
[0133] 步骤1505,无人机A依据模块708,利用北斗GPS定位和基站定位,从起飞点飞往中转基站2,和中转无人机B完成中转任务,将中转成功信息发送中转基站2;
[0134] 步骤1506,中转基站2将中转成功信息通过模块601发送至控制中心;
[0135] 步骤1507,控制中心的模块501,决定无人机A是否回程,回程执行步骤1408~1409,不回程,执行步骤1410-1416;
[0136] 步骤1508,中转无人机B依据模块708,利用北斗GPS定位和基站定位,继续完成飞行任务,将任务成功信息发送基站2;
[0137] 步骤1509,基站2将无人机B到达的信息通过模块601发送至控制中心;
[0138] 步骤1510,控制中心的模块501,无人机B回程;
[0139] 根据图10和图11所示,所述跨片区飞行模式下的飞行线路规划包括如下步骤:
[0140] 步骤1601,片区1控制中心模块511判断飞行起始点位置,发现飞行跨片区2;
[0141] 步骤1602,起飞点所在片区1的控制中心通过其模块501向起飞点所在片区2的控制中心发送跨区运送请求;
[0142] 步骤1603,起飞点所在片区1控制中心通过模块501指定离起飞点最近基站1-1和所属停机场的一架无人机A起飞,将指令发送至起飞点最近基站1-1;
[0143] 步骤1604,起飞点最近基站1-1接受命令,通过模块702,指定无人机A起飞;
[0144] 步骤1605,起飞点所在片区1控制中心使用模块506对无人机A进行加密,通过模块501将加密无人机编号发送至终止点所在片区2控制中心;
[0145] 步骤1606,无人机A依据模块708,利用北斗GPS定位和基站定位,飞行至两片区交界处;
[0146] 步骤1607,无人机A利用模块705对无人机编码加密,通过模块702向终止点所在片区2中距离最近的基站2-1发送跨区请求以及加密后的无人机编号;
[0147] 步骤1608,终止点所在片区中距离最近的基站2-1通过模块601将跨区请求以及加密无人机A的无人机编号发送至终止点所在片区的控制中心;
[0148] 步骤1609,终止点所在片区2控制中心通过模块506校对起飞点所在片区1控制中心和无人机A发送的无人机编号,核实无人机A身份;
[0149] 步骤1610,如果终止点所在片区2控制中心核实成功,由模块501指定终止点所在片区2中距离无人机最近的基站2-1和无人机进行连接,执行步骤1611-步骤1613;如果终止点所在片区2控制中心核实失败,由片区2控制中心模块501指定终止点所在片区2中距离无人机A最近的基站2-1向无人机发送核实失败通知,执行步骤1614-步骤1618;
[0150] 步骤1611,终止点所在片区2中距离无人机A最近的基站2-1通过模块608为无人机A建立基站临时编码,建立与无人机A的直接联系;
[0151] 步骤1612,无人机A关闭与起飞点所在片区1控制中心的联系,建立与终止点所在片区1控制中心的通讯连接;
[0152] 步骤1613,无人机A进入终止点所在片区2,利用北斗GPS定位和基站定位,完成跨片区飞行任务,将完成任务信息发送至控制中心2-1;控制中心的模块501,决定无人机A是否回程,回程执行步骤1608-1609,不回程,执行步骤1610-1617;
[0153] 步骤1614,无人机A收到核实失败信息后,利用模块702通过指定起飞点所在片区1中距离无人机A最近的基站1-2向片区1控制中心发送连接失败消息;
[0154] 步骤1615,片区1控制中心接收消息,搜索起飞点片区内1距离无人机A最近的空闲基站1-2及其所属平台,向空闲基站发送接收无人机命令;片区1控制中心通过模块501指定起飞点所在片区1中距离无人机A最近的基站1-2向无人机A发送空闲基站1-2停机位定位;
[0155] 步骤1616,无人机A前往空闲基站1-2所属停机位,通过模块702向空闲基站1-2进行连接,空闲基站1-2通过模块608为无人机A建立基站临时识别码;
[0156] 步骤1617,无人机A到达空闲基站1-2停机位停靠充电,等待下次起飞点控制中心的跨区飞行指令。
[0157] 本发明公开了一种如图1所示的分布式民用无人机空管系统与民用无人机应用系统的协作方法,可以将不同系统、不同应用、不同企业的民用无人机进行有效整合,进行统一管理,保障了低空空域的安全,节省了大量的资金和成本;,并包括如下步骤:
[0158] 步骤1701,外部无人机应用系统X通过模块205向统一民用无人机管理平台提出加入平台申请;
[0159] 步骤1702,统一民用无人机管理平台模块204审核应用系统X,不批准加入,执行步骤1703;批准加入,执行步骤1704~1712;
[0160] 步骤1703,统一民用无人机管理平台利用模块205向外部无人机应用系统X告知不批准信息;
[0161] 步骤1704,统一民用无人机管理平台使用模块203,向指定的飞行网络A传送新应用系统X加入空管系统的通知;
[0162] 步骤1705,飞行网络A的控制中心,接受命令,向统一民用无人机管理平台回馈消息后待命;
[0163] 步骤1706,统一民用无人机管理平台通过模块205向外部无人机应用系统X告知飞行网络A所在片区1审核结果;
[0164] 步骤1707,统一民用无人机管理平台使用模块203,命令片区1飞行网络A与应用系统X建立合作;
[0165] 步骤1708,收到命令的片区1控制中心利用模块512与外部无人机应用系统X建立合作连接;
[0166] 步骤1709,外部无人机应用系统X通过模块512对连接的片区1发出无人机应用请求;
[0167] 步骤1710,片区1控制中心接受应用请求,使用模块513进行审核;若审核通过,执行步骤1712,若审核未通过,执行步骤1713;
[0168] 步骤1711,片区1控制中心根据外部无人机应用系统X要求,使用模块511进行航线规划,执行应用服务,将运行数据结果通过模块512,发送至外部无人机应用系统X以及统一民用无人机管理平台的模块201;
[0169] 步骤1712,片区1控制中心,将审核失败结果通过模块512,发送至外部无人机应用系统X以及统一民用无人机管理平台的模块201;
[0170] 若统一民用无人机管理平台定期对外部无人机应用系统进行复审,同样执行1701~1712步骤。
[0171] 本发明的一个典型应用场景是为某个特定的开源软件寻找更优的替代实现。例如:对于某个依赖于深度学习方法库的开源应用软件,可以以每天、每周、每月的频率为这个应用软件推荐新的深度学习方法库,如果推荐的某个新的深度学习方法库比当前使用的深度学习方法库具有更多的方法或者更优的性能,那么就可以把这个新的深度学习方法库作为依赖导入到这个应用软件中,而去除或者保留原来的深度学习方法库。基于主题相关程度为开源软件做出推荐,能够在软件开发过程中更好的实现代码复用、功能添加、实现优化等操作,从而为开源软件的开发过程提供帮助。
[0172] 对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0173] 此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
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