一种基于云服务的离线式飞行器监控方法及监控装置

摘要

本发明公开了一种基于云服务的离线式飞行器监控方法及监控装置，属于无人机技术领域，所述监控装置包括无人飞行器，远程/近程通讯模块，移动操控端，四个执行模块和飞行结束执行模块；监控方法具体为：飞行器和操控者获取各自的专有账户并进行绑定；进行账户登录后，操控者判断移动端是否具有畅通的GSM网络，如果是，采用在线式飞行器监管模式，上传本次的飞行信息；否则，采用离线式飞行器监管模式进行飞行监管及安全保障处理，并在执行完飞行任务后，将记录的各项数据上传至监管中心云服务器；最后，监管中心云服务器依据上传的飞行数据进行安全飞行状态判定；本发明规范了无人飞行器使用方式，极大的提高了飞行安全系数。

权利要求

1.一种基于云服务的离线式飞行器监控方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、无人飞行器进行线上注册认证，获取飞行器的专有账户；

步骤二、飞行器的操控者进行线上注册，获取飞行器操控者的专有账户；

步骤三、将飞行器的账户与操控者的账户进行绑定并获得认证；

步骤四、操控者进行账户登录后，判断操控者移动端是否具有畅通的GSM网络，如果是，采用在线式飞行器监管模式，进入步骤六；否则，采用离线式飞行器监管模式，进入步骤五；

步骤五、在离线式监管模式下进行飞行监管及安全保障处理，并在执行完飞行任务后，将记录的各项数据上传至监管中心云服务器，进入步骤七；

具体过程如下：

步骤501、无人飞行器开机通电，与操控者移动端建立连接，激活无人飞行器；

步骤502、判断无人飞行器的专有账户和操控者的专有账户中，离线任务允许的次数是否都不为零，如果是，允许在离线监管模式下执行飞行任务，发送起飞请求命令进入步骤

503；否则，不能继续进行飞行任务，移动端显示无法起飞；

步骤503、移动端接收到起飞请求命令，与离线版“飞行器安全飞行状态”对比，若符合要求，则返回允许起飞命令，进入步骤504；否则，违反要求无法起飞，移动端显示无法起飞；

步骤504、无人飞行控制器执行解锁和起飞指令，飞行器执行飞行，实时回传飞行器状态信息到本地存储；

步骤505、飞行器执行飞行任务降落后，在GSM网络畅通时，将飞行任务中记录的各项数据上传至监管中心云服务器和同步到操控者移动端；

步骤六、无人飞行器操控者在GSM网络畅通下，上传本次飞行任务的飞行信息至监管中心云服务器；

步骤七、监管中心云服务器依据上传的飞行数据进行安全飞行状态判定。

2.如权利要求1所述的一种基于云服务的离线式飞行器监控方法，其特征在于，所述的步骤503中，起飞请求命令包括：飞行器认证信息、飞行器规划航线和飞行器当前状态。

3.如权利要求1所述的一种基于云服务的离线式飞行器监控方法，其特征在于，所述的步骤504中，状态信息包括飞行器位置信息、高度信息、姿态信息、运动信息和电池信息。

4.如权利要求1所述的一种基于云服务的离线式飞行器监控方法，其特征在于，所述的步骤505中，数据包括飞行姿态、飞行距离、飞行时长、位置信息和任务执行情况。

5.如权利要求1所述的一种基于云服务的离线式飞行器监控方法，其特征在于，所述的步骤七中，对飞行任务的执行过程进行检查与判定具体为：云服务器将飞行数据与云端“飞行器安全飞行状态”进行比对，若飞行任务的执行过程，符合飞行器安全飞行状态要求，则无人飞行器与操控者进行账户权限信息的更新，更新无人飞行器及无人飞行器操控者的离线任务允许次数，以便继续在离线状态下进行执行飞行任务；

若不符合要求，则对无人飞行器的账户及无人飞行器操控者的账户进行锁定，直至两者接受了指定处理，接受处理前不能执行飞行任务。

6.使用权利要求1所述的一种基于云服务的离线式飞行器监控方法的离线式飞行器监控装置，其特征在于，包括无人飞行器，远程通讯模块，近程通讯模块，移动操控端，第一执行模块，第二执行模块，第三执行模块，第四执行模块和飞行结束执行模块；

监控中心通过移动操控端给近程通讯模块和第一执行模块传达信息；近程通讯模块用于同时与无人飞行器和移动操控端进行通讯；远程通讯模块连接无人飞行器，用于与监控中心进行远程通讯；

第一执行模块进行账户信息判定，并将判定结果传输给移动操控端和第二执行模块；

第二执行模块进行网络判定及监控模式选择，并将结果传输给移动操控端和第三执行模块；第三执行模块进行离线任务允许次数判定，并将结果传输给移动操控端和第四执行模块；第四执行模块进行离线式飞行器安全飞行状态判定，符合要求后继续执行飞行任务，并将结果传输给移动操控端和飞行结束执行模块；飞行结束执行模块进行飞行器安全飞行状态判定；并上传飞行任务信息至移动操控端，最终返回监控中心的云服务器。

说明书

一种基于云服务的离线式飞行器监控方法及监控装置

技术领域

[0001] 本发明属于无人机技术领域，具体是一种基于云服务的离线式飞行器监控方法及监控装置。

背景技术

[0002] 无人飞行器简称无人机，是利用无线电遥控设备或其他遥控装置操控的，是一种不载人的飞行器。现阶段，多数民用无人飞行器通过地面站与其进行数据通讯和上传飞行计划，通过手持式遥控设备进行实时控制。

[0003] 现阶段无人飞行器的飞行过程仅受使用者的单独控制，缺乏有效的监管方式，存在很大的安全隐患。政府机构或第三方服务机构，还无法对无人飞行器飞行过程进行实时监测与操控，无人飞行器的使用还没有形成成熟的规范体系，处于空白状态，不利于空中管制部门进行监管，给国家安全和公共安全留下了隐患。

发明内容

[0004] 本发明旨在填补无人飞行器监控体系的空白，尤其是无GSM网络的离线式监控领域的空白，增加空中管制部门或机构对无人飞行器的监控，为了保障国家安全和公共安全，也为无人飞行器的发展与应用提供更好的生态环境，提供了一种基于云服务的离线式飞行器监控方法及监控装置。

[0005] 一种基于云服务的离线式飞行器监控方法，具体步骤如下：

[0006] 步骤一、无人飞行器进行线上注册认证，获取飞行器的专有账户；

[0007] 步骤二、飞行器的操控者进行线上注册，获取飞行器操控者的专有账户；

[0008] 步骤三、将飞行器的账户与操控者的账户进行绑定并获得认证；

[0009] 步骤四、操控者进行账户登录后，判断操控者移动端是否具有畅通的GSM网络，如果是，采用在线式飞行器监管模式，进入步骤六；否则，采用离线式飞行器监管模式，进入步骤五；

[0010] 步骤五、在离线式监管模式下进行飞行监管及安全保障处理，并在执行完飞行任务后，将记录的各项数据上传至监管中心云服务器，进入步骤七；

[0011] 具体过程如下：

[0012] 步骤501、无人飞行器开机通电，与操控者移动端建立连接，激活无人飞行器；

[0013] 在移动端上显示飞行器已连接表示无人飞行器激活。

[0014] 步骤502、判断无人飞行器的专有账户和操控者的专有账户中，离线任务允许的次数是否都不为零，如果是，允许在离线监管模式下执行飞行任务，发送起飞请求命令进入步骤503；否则，不能继续进行飞行任务，移动端显示无法起飞；

[0015] 步骤503、移动端接收到起飞请求命令，与离线版“飞行器安全飞行状态”对比，若符合要求，则返回允许起飞命令，进入步骤504；否则，违反要求无法起飞，移动端显示无法起飞；

[0016] 所述起飞请求命令包括：飞行器认证信息、飞行器规划航线和飞行器当前状态；

[0017] 步骤504、无人飞行控制器执行解锁和起飞指令，飞行器执行飞行，实时回传飞行器状态信息到本地存储；

[0018] 所述状态信息包括飞行器位置信息、高度信息、姿态信息、运动信息和电池信息；

[0019] 步骤505、飞行器执行飞行任务降落后，在GSM网络畅通时，将飞行任务中记录的各项数据上传至监管中心云服务器和同步到操控者移动端；

[0020] 数据包括飞行姿态、飞行距离、飞行时长、位置信息和任务执行情况等。

[0021] 步骤六、无人飞行器操控者在GSM网络畅通下，上传本次飞行任务的飞行信息至监管中心云服务器；

[0022] 步骤七、监管中心云服务器依据上传的飞行数据进行安全飞行状态判定；

[0023] 对飞行任务的执行过程进行检查与判定具体为：

[0024] 云服务器将飞行数据与云端“飞行器安全飞行状态”进行比对，若飞行任务的执行过程，符合飞行器安全飞行状态要求，则无人飞行器与操控者进行账户权限信息的更新，更新无人飞行器及无人飞行器操控者的离线任务允许次数，以便继续在离线状态下进行执行飞行任务；

[0025] 若不符合要求，则对无人飞行器的账户及无人飞行器操控者的账户进行锁定，直至两者接受了指定处理，接受处理前不能执行飞行任务。

[0026] 一种基于云服务的离线式飞行器监控装置，包括：无人飞行器，远程通讯模块，近程通讯模块，移动操控端，第一执行模块，第二执行模块，第三执行模块，第四执行模块和飞行结束执行模块；

[0027] 监控中心通过移动操控端给近程通讯模块和第一执行模块传达信息；近程通讯模块用于同时与无人飞行器和移动操控端进行通讯；远程通讯模块连接无人飞行器，用于与监控中心进行远程通讯；

[0028] 第一执行模块进行账户信息判定，并将判定结果传输给移动操控端和第二执行模块；第二执行模块进行网络判定及监控模式选择，并将结果传输给移动操控端和第三执行模块；第三执行模块进行离线任务允许次数判定，并将结果传输给移动操控端和第四执行模块；第四执行模块进行离线式飞行器安全飞行状态判定，符合要求后继续执行飞行任务，并将结果传输给移动操控端和飞行结束执行模块；飞行结束执行模块进行飞行器安全飞行状态判定；并上传飞行任务信息至移动操控端，最终返回监控中心的云服务器；

[0029] 本发明的优点在于：

[0030] (1)一种基于云服务的离线式飞行器监控方法，解决了网络不畅通环境下的离线式监管问题，规范了无人飞行器使用方式，极大的提高了飞行安全系数。

[0031] (2)一种基于云服务的离线式飞行器监控装置，无人飞行器搭载与离线式飞行器监控方法匹配的机载设备，配备与操控者移动端设备及监控中心匹配的通讯设备，接受离线式飞行器监控中心的安全监管，解决微小性无人飞行器的监管问题，是对无人飞行器、无人飞行器操控者、公共安全的有力保障。

附图说明

[0032] 图1是本发明无人飞行器进行线上注册认证获取专有账户的流程图；

[0033] 图2是本发明操控者进行线上注册认证获取专有账户的流程图；

[0034] 图3是本发明飞行器的账户与操控者的账户进行绑定的流程图；

[0035] 图4是本发明一种基于云服务的离线式飞行器监控方法流程图；

[0036] 图5是本发明一种基于云服务的离线式飞行器监控装置的原理图；

[0037] 图6是本发明一种基于云服务的离线式飞行器监控装置的结构图；

[0038] 图7是本发明一种基于云服务的离线式飞行器监控方法原理图；

具体实施方式

[0039] 下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。

[0040] 本发明公开了一种基于云服务的离线式飞行器监控方法及监控装置，有效解决在GSM网络不畅通区域的无人机监管问题；

[0041] 所述监控方法如图7所示，具体为：通过无线通讯模块同时连接无人飞行器和操控者移动端；操控者通过在移动端上离线登录，使用专用帐号激活飞行器，若操控者及飞行器的离线任务允许次数均不为零，则接收飞行器的起飞请求，若为零，则不接收飞行器的起飞请求；移动端接收到起飞请求后，与离线版“飞行器安全飞行状态”对比，若符合要求，返回允许起飞命令，飞行控制器执行解锁和起飞指令，飞行器执行飞行，实时回传飞行器状态信息至移动端，所述数据均进行飞行器本地及移动端本地存储，飞行器执行飞行任务降落后，飞行器同步更新飞行任务所含的全部数据；

[0042] 飞行器操控者至GSM畅通区域，同步离线状态下未上传的飞行任务数据至云服务器，云服务器将飞行数据与云端“飞行器安全飞行状态”进行比对，若违反，则限定飞行器操控者及所述飞行器暂停飞行，其操控者专用帐号无法激活任何飞行器、该飞行器无法被任何操控者激活，直至其接受指定处理办法，若不违反，则更新飞行器操控者及飞行器离线任务允许的次数，其可继续在离线环境下执行飞行任务。

[0043] 如图4所示，具体步骤如下：

[0044] 步骤一、无人飞行器进行线上注册认证，获取飞行器的专有账户；

[0045] 无人飞行器需要进行线上认证，获得专有账户，才能执行飞行任务；线上认证，所需的数据资料来源于监控中心云服务器；

[0046] 如图1所示，进一步地，线上认证方式，提交相关资料，无人机厂商提供的每架无人机具有厂家出具的专有身份编号，厂家会将该专有身份编号及对应的无人机各参数信息，上传至监控中心云服务器；监控中心云服务器收到无人机操控者的认证申请后，对比无人飞行器申请信息及厂家出具的参数信息，通过审核符合要求即为认证成功，该无人飞行器获得专有账户；

[0047] 步骤二、飞行器的操控者进行线上注册，获取飞行器操控者的专有账户；

[0048] 进一步地，无人飞行器操控者在通过职业认证后，进行线上认证，获得专有账户，才可执行飞行任务；

[0049] 如图2所示，无人飞行器操控者也需要进行线上认证，提交相关资料，职业认证方式为无人飞行器操控者必须接受指定监管部门的专业技能考试，考试合格即为通过职业认证，操控者可以在系统进行身份认证，或者无人飞行器操控者专用账户；

[0050] 步骤三、将飞行器的账户与操控者的账户进行绑定并获得认证；

[0051] 无人飞行器操控者操控无人飞行器执行飞行任务，首先需要进行设备绑定，即将无人飞行器账户与操控者专有账户进行绑定，在绑定成功后，才可执行飞行任务；

[0052] 如图3所示，无人飞行器与操控者进行绑定，规定每名无人飞行器操控者最多可绑定5架无人飞行器；规定每架无人飞行器最多可被2名无人飞行器操控者绑定；通过“专人专机”的方式，提高无人飞行器保养维护质量，提高飞行安全系数。

[0053] 步骤四、操控者进行账户登录后，判断操控者移动端是否具有畅通的GSM网络，如果是，采用在线式飞行器监管模式，进入步骤六；否则，采用离线式飞行器监管模式，进入步骤五；

[0054] 执行飞行任务之前，需要无人机操控者进行账户登录，登录后，根据网络连接情况判定采用何种监管模式；依据判定情况，若此时移动端设备具有畅通的GSM网络，则进入在线式飞行器监管系统，进行飞行监管及安全保障；若此时移动端设备不具有畅通的GSM网络，则进入离线式飞行器监管系统；

[0055] 步骤五、在离线式监管模式下进行飞行监管及安全保障处理，并在执行完飞行任务后，将记录的各项数据上传至监管中心云服务器，进入步骤七；

[0056] 具体过程如下：

[0057] 步骤501、无人飞行器开机通电，与操控者移动端建立连接，激活无人飞行器；

[0058] 在移动端上显示飞行器已连接表示无人飞行器激活。

[0059] 步骤502、判断无人飞行器的专有账户和操控者的专有账户中，离线任务允许的次数是否都不为零，如果是，允许在离线监管模式下执行飞行任务，发送起飞请求命令进入步骤503；否则，不能继续进行飞行任务，移动端显示无法起飞；

[0060] 首先，对离线任务允许次数进行判定；

[0061] 在专有账户内，无人飞行器及无人飞行器操控者，都具有离线任务允许次数这一信息。离线任务允许次数，表示该账户拥有者或设备，在离线监管模式下，可继续执行飞行任务的次数；

[0062] 在离线式监管模式下，依据账户信息进行离线式飞行任务权限的判定是针对离线任务允许次数进行判定，需要同时对无人飞行器账户和无人飞行器操控者账户的离线任务允许次数信息进行判定，只有其账户允许次数同时不为零时，才可以通过本次判定，在离线监管模式下，执行飞行任务；

[0063] 若判定不符合要求，即无人飞行器账户和操控者账户允许次数没有同时不为零，则不能继续进行飞行任务，需至GSM网络畅通区域，更新账户权限信息，重新获得离线任务允许次数。

[0064] 步骤503、移动端接收到起飞请求命令，与离线版“飞行器安全飞行状态”对比，若符合要求，则返回允许起飞命令，进入步骤504；否则，违反要求无法起飞，移动端显示无法起飞；

[0065] 当离线任务允许次数判定通过后，移动端专用软件接收到无人飞行器的起飞请求；进一步地，将起飞请求信息与离线版“飞行器安全飞行状态”对比，若符合要求，则返回允许起飞命令；

[0066] 所述起飞请求命令包括：飞行器认证信息、飞行器规划航线和飞行器当前状态；

[0067] 步骤504、无人飞行控制器执行解锁和起飞指令，飞行器执行飞行，实时回传飞行器状态信息到本地存储和同步到操控者移动端；

[0068] 本次飞行任务在权限内时，允许执行飞行任务；无人飞行器将本次飞行任务的所有飞行状态信息，同步至无人飞行器操控者移动端；

[0069] 所述飞行任务的状态信息包括飞行器位置信息、高度信息、姿态信息、运动信息和电池信息；

[0070] 步骤505、飞行器执行飞行任务降落后，在GSM网络畅通时，将飞行任务中记录的各项数据上传至监管中心云服务器；

[0071] 数据包括飞行姿态、飞行距离、飞行时长、位置信息和任务执行情况等。

[0072] 无人飞行器账户或操控者账户离线任务允许次数为零时，飞行任务结束，要至GSM网络畅通区域，上传本次飞行任务的飞行信息至监管中心云服务器；

[0073] 步骤六、无人飞行器操控者在GSM网络畅通下，上传本次飞行任务的飞行信息至监管中心云服务器；

[0074] 步骤七、监管中心云服务器依据上传的飞行数据进行安全飞行状态判定；

[0075] 监管中心接收到无人飞行器操控者上传的飞行信息后，进行飞行器安全飞行状态判定，即对飞行任务的执行过程进行检查与判定；

[0076] 云服务器将飞行数据与云端“飞行器安全飞行状态”进行比对，若飞行任务的执行过程，符合飞行器安全飞行状态要求，则无人飞行器与操控者可以进行账户权限信息更新；更新无人飞行器及无人飞行器操控者的离线任务允许次数，以便继续在离线状态下进行执行飞行任务；

[0077] 在账户权限信息更新前，必须将未上传的飞行任务的飞行信息上传至监管中心云服务器；已上传的飞行任务的执行次数必须与已消耗的离线飞行允许次数一致，此时才认定为已上传所有飞行任务信息；

[0078] 上传的飞行任务的飞行信息通过飞行器安全飞行状态判定后，账户权限信息会自动更新，账户重新获得离线飞行允许次数最大数量值。

[0079] 所述飞行任务的飞行信息包括：飞行器位置信息、高度信息、姿态信息、运动信息、电池信息；

[0080] 若不符合要求，则对无人飞行器的账户及无人飞行器操控者的账户进行锁定，直至两者接受了指定处理，接受处理前不能执行飞行任务。

[0081] 本发明还公开了一种基于云服务的离线式飞行器监控方法的离线式飞行器监控装置，如图5和图6所示，搭载与离线式飞行器监控方法匹配的机载设备，配备与操控者移动端设备及监控中心匹配的通讯设备；包括：无人飞行器，远程通讯模块，近程通讯模块，移动操控端，第一执行模块，第二执行模块，第三执行模块，第四执行模块和飞行结束执行模块；

[0082] 远程通讯模块，用于与监控中心进行远程通讯；

[0083] 近程通讯模块，用于与无人飞行器移动操控端进行通讯；

[0084] 移动操控端，用于账户信息登录、飞行任务上传、飞行信息存储；

[0085] 第一执行模块，进行账户信息判定，判定内容包括：无人飞行器账户及无操控者账户是否存在未处理违规记录；以及无人飞行器账户及操控者账户是否已绑定；

[0086] 第二执行模块，进行网络判定及监控模式选择，具体执行方式包括：GSM网络畅通，执行在线式飞行器监控方法；以及GSM网络中断，执行离线式飞行器监控方法；

[0087] 第三执行模块，进行离线任务允许次数判定，该账户信息同时不为零时才可继续执行飞行任务；

[0088] 第四执行模块，进行离线式飞行器安全飞行状态判定，符合要求，才可继续执行飞行任务；

[0089] 进一步的，上述四个执行模块的判定结果及对应执行方式，由移动端执行并发出至无人飞行器，所述控制信息对无人飞行器具有最高执行有限级；

[0090] 飞行结束执行模块包括：上传飞行任务信息至监控中心云服务器；进行飞行器安全飞行状态判定；更新账户信息，获得离线任务允许次数；

[0091] 具体过程为：

[0092] 监控中心通过移动操控端给近程通讯模块和第一执行模块传达信息；近程通讯模块用于同时与无人飞行器和移动操控端进行通讯；远程通讯模块连接无人飞行器，用于与监控中心进行远程通讯；

[0093] 第一执行模块进行账户信息判定，并将判定结果传输给移动操控端和第二执行模块；第二执行模块进行网络判定及监控模式选择，并将结果传输给移动操控端和第三执行模块；第三执行模块进行离线任务允许次数判定，并将结果传输给移动操控端和第四执行模块；第四执行模块进行离线式飞行器安全飞行状态判定，符合要求后继续执行飞行任务，并将结果传输给移动操控端和飞行结束执行模块；飞行结束执行模块进行飞行器安全飞行状态判定；并上传飞行任务信息至移动操控端，最终返回监控中心的云服务器；

[0094] 在本发明实例中，无人飞行器搭载与离线式飞行器监控方法匹配的机载设备，配备与操控者移动端设备及监控中心匹配的通讯设备，接受监控中心的安全监管，解决微小性无人飞行器的监管问题，尤其是在网络不畅通环境下的离线式监管问题，规范了无人飞行器使用方式，极大的提高了飞行安全系数，是对无人飞行器、无人飞行器操控者、公共安全的有力保障。