一种无人机认证的飞行管理系统的制作方法

技术领域

本发明涉及一种无人机认证的飞行管理系统。

背景技术：

现有的无人机应用中，对飞行器没有过多限制，可以由操作者任意自定区域、高度、时间飞行。随着无人机产业的发展，未来此类无序的飞行必然导致冲突，带来不必要的损失。

进一步的，无人机飞行高度涉及对航空领域的安全影响；对关键区域的信息采集，会造成机密信息的泄漏。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种无人机认证的飞行管理系统。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种无人机认证的飞行管理系统，其特征在于，包括3G/4G通讯模块，速度/加速度传感器，GPS，角速度/加速度传感器，电机驱动，云台控制和地面交互系统，所述飞行管理系统通过所述3G/4G通讯模块与飞行控制中心进行交互，所述飞行管理系统通过所述地面交互系统与操作者进行交互。

进一步的，所述3G/4G通讯模块的ID是无人机的唯一标识。

进一步的，所述飞行管理系统还包括权限管理表和飞行管理表。

进一步的，所述权限管理表包括以下信息：无人机ID、高度、飞行时段和区域权限，所述飞行管理表包括以下信息：无人机ID、飞行高度、飞行区域。

根据上述所述的无人机认证的飞行管理系统的实施方法，包括以下步骤：

步骤1）无人机首先将自身ID/任务规划等信息上传给飞行控制中心；

步骤2）通过3G/4G通讯模块发送远端，包含ID、飞行高度、区域规划等信息；

步骤3）飞行控制中心查询认证表中该无人机关联的授权信息，如果任务规划或者飞行时段超过了授权，则回复拒绝飞行给无人机，无人机接受该应答后无法起飞；如果授权合法，则回复确认信息给无人机，无人机正常起飞；

步骤4）认证/确认成功，发送确认信息给设备；

步骤5）获得确认信息，起飞；

步骤6）飞行过程中，无人机定时将当前飞行信息（高度，地理位置信息等）报告给飞行控制中心；

步骤7）飞行控制中心实时更新飞行控制表中的该无人机活跃信息；

步骤8）同时，飞行控制中心查询该区域的其他活跃无人机信息，如果发现有其他无人机在此区域飞行，则根据权限优先级，向优先级较低的无人机发送停飞控制指令；或者若飞行控制中心发现该无人机超越了授权区域飞行，将向该无人机发送停飞控制指令；

步骤9）无人机的飞行控制模块得到停飞控制指令后，根据设定，将悬停至某一定高处或者返航。

本发明的有益效果:

本发明通过加装外置3G/4G 通讯芯片，实现唯一身份标志并关联对应的权限，认证，同时对每个无人机规划对应的权限：飞行高度、区域等，对涉及安全、机密区域进行保护；进一步地，对所有飞行信息进行集中管理，避免了冲突以及违规性操作，具体表现在对于每一次飞行，进行申请-确认-记录，有效地避免了同一区域的冲突发生的概率；对于不符合权限的飞行，进行强制隔离。

附图说明

图1是本发明的功能模块示意图；

图2是本发明的典型应用场景示意图；

图3是本发明的无人机权限管理表；

图4是本发明的无人机飞行管理表；

图5是本发明的飞行流程示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

参照图1所示，一种无人机认证的飞行管理系统，其特征在于，包括3G/4G通讯模块，速度/加速度传感器，GPS，角速度/加速度传感器，电机驱动，云台控制和地面交互系统，所述飞行管理系统通过所述3G/4G通讯模块与飞行控制中心进行交互，所述飞行管理系统通过所述地面交互系统与操作者进行交互。

进一步的，所述3G/4G通讯模块的ID是无人机的唯一标识。

进一步的，所述飞行管理系统还包括权限管理表和飞行管理表。

进一步的，如图3所示，所述权限管理表包括以下信息：无人机ID、高度、飞行时段和区域权限，所述飞行管理表包括以下信息：无人机ID、飞行高度、飞行区域。

如图4所示，根据上述所述的无人机认证的飞行管理系统的实施方法，包括以下步骤：

步骤1）无人机首先将自身ID/任务规划等信息上传给飞行控制中心；

步骤2）通过3G/4G通讯模块发送远端，包含ID、飞行高度、区域规划等信息；

步骤3）飞行控制中心查询认证表中该无人机关联的授权信息，如果任务规划或者飞行时段超过了授权，则回复拒绝飞行给无人机，无人机接受该应答后无法起飞；如果授权合法，则回复确认信息给无人机，无人机正常起飞；

步骤4）认证/确认成功，发送确认信息给设备；

步骤5）获得确认信息，起飞；

步骤6）飞行过程中，无人机定时将当前飞行信息（高度，地理位置信息等）报告给飞行控制中心；

步骤7）飞行控制中心实时更新飞行控制表中的该无人机活跃信息；

步骤8）同时，飞行控制中心查询该区域的其他活跃无人机信息，如果发现有其他无人机在此区域飞行，则根据权限优先级，向优先级较低的无人机发送停飞控制指令；或者若飞行控制中心发现该无人机超越了授权区域飞行，将向该无人机发送停飞控制指令；

步骤9）无人机的飞行控制模块得到停飞控制指令后，根据设定，将悬停至某一定高处或者返航。

另外，3G/4G通讯模块，速度/加速度传感器，GPS，角速度/加速度传感器，电机驱动，云台控制和地面交互系统具有如下功能：

速度、加速度传感器： 检测当前三维速度、加速度信息，用以完成姿态解析；

角速度、加速度传感器： 检测当前三维角速度、加速度信息，用以完成姿态解析；

GPS: 与卫星通信，获得当前地理位置信息；

电机驱动：驱动电机，完成位移或者姿态调整；

云台控制：用来控制摄像头的转向；

地面交互系统： 用以与操作者进行交互，接受控制信息，飞行数据回传等；

3G/4G 通讯模块：其模块ID作为无人机唯一标识，且通过该模块，与飞行控制中心进行交互，实现认证、任务上报、飞行控制等。

如图2所示，为本发明下的一个典型应用场景：

多组独立的无人机系统：无人机+近端操作者A, 无人机+近端操作者B, 无人机+近端操作者C。在每组系统中，各个操作者可自行操作无人的飞行轨迹、高度、速度等；

无人机将各自的ID、高度、轨迹等信息通过3G/4G通讯模块，上传到飞行控制中心；

飞行控制中心根据分派、注册的授权信息，综合该区域的空域交通、权限等级等信息，查询是否合法飞行；

如果为非法飞行，则可通过3G/4G网络强制接管无人机，例如悬停某个位置、高度，或者返航等。

如图3所示，飞行控制中心为实现对认证、飞行管理，典型地将维护表中信息：

认证表中具备如下信息：

无人机ID: 唯一标识无人机身份的信息；

高度：该无人机最大飞行高度；

飞行时段： 该无人机允许飞行的时段；

区域权限：为实现对禁飞区的管理，将各个地理区域进行等级划分，只有当无人机被授权的等级大于该地理区域等级时，才运行在该区域飞行；

飞行控制表中具备如下信息：

无人机ID:当前处于活动/飞行状态的无人机；

飞行高度：该无人机当前飞行高度；

飞行区域：该无人当前所处的地理位置信息。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。