海量无人机识别与管理技术

摘要

随着超视距无人机网络技术的实现，无人机应用将进入爆发式发展的时代，如何对海量无人机进行监管将是个非常关键的问题。本发明采用先进的中间件技术巧妙地解决了遥控中心同时监控管理多架无人机的问题。以中间件特有的订阅、发布手段，将由公网建立的超视距无人机控制网络视为虚拟的总线结构，可以同时和多架无人机进行交互，摆脱了一对一的遥控模式。由于订阅发布信息占用带宽资源非常小，因此无人机的监管数量可以非常大。通过收集空中所有无人机的飞行信息以此建立航道信息，可以按照航道运行方式进行监管。

权利要求

1.无人机的海量管理是个全新的技术理念，解决了众多无人机的识别与管理问题，为无人机的广泛应用产生出巨大的价值。鉴于目前无人机的控制都是一对一式，不适用未来大量无人机的飞行管理。本发明是基于中间件技术将无人机的飞行管理网络化，不但解决了对所有无人机的指令发布和状态获取，同时还解决了无人机空中飞行航道的数据共享问题。

2.根据权利1要求，以无人机作为客户端，安装中间件软件包，通过超视距遥控网络，以UDP的形式与地面遥控中心建立起虚拟总线，保持实时的会晤。当系统工作时，地面控制中心向无人机客户端发起订阅，将遥控指令传送到无人机机载遥控设备中，比如状态采集，飞行操作等。无人机遥控设备收到订阅信息，解析出针对自己的指令，并进行相应的操作。对于状态采集，则以发布的形式将信息以一定的格式回传到总线中，由地面控制中心提取，由此完成了状态采集流程。采集过程可同时作用在所有的无人机上，由于信息量十分小，不会影响系统传输。

3.按照权利1和2所提出的技术设想，即由虚拟总线实现的对众多无人机飞行状态采集与飞行控制，再将此技术应用到超视距无人机遥控网络即可实现无人机的网络化操作与应用，比如物流，植保，以及共享无人机的大范围广泛应用。对海量无人机进行监管，使无人机纳入良性发展，飞行更加安全可靠，而不是简单地限制其使用。

说明书

海量无人机识别与管理技术

技术领域：

[0001] 本发明的主要思路是将先进的中间件技术应用到无人机的控制与管理上，在先前提出的超视距网络控制无人机技术基础上实现对众多无人机的飞行控制。随着无人机的超视距飞行功能的实现，无人机应用将步入爆发式发展，如何对大量无人机进行监管将是迫在眉睫的紧要问题。它直接影响到无人机的有效管理，否则无人机发展会受到极大的制约。同时当漫天飞满无人机时也需要有序的交通管制措施。类似民航空管的航道管理将是无人机的未来发展方向。有了海量无人机的监管措施，加上飞行航道的合理规划就可以是无人机事业蓬勃发展。
背景技术：

[0002] 传统的无人机遥控采用的是无线电通道模式，作用距离短，而且是点对点式，无法实现对多个飞行终端的控制。超视距无人机网络控制技术尽管解决了遥控通道的网络接力问题，使无人机能够像手机一样在网络中漫游，但是由于手机类终端采用的链路交换模式，使得一副遥控遥控器对应一架飞机，限制了其灵活性。即便采用包交换的模式，同样会出现SERVER和CLENT的一一对应的会晤问题，任然无法摆脱一对一的遥控模式。当无人机的数目达到一定量后，传统的遥控方式将无法胜任系统的飞行控制管理，比如对所有无人机姿态的采集和航道信息的发布。本发明旨在解决海量无人机的识别和控制，并对之进行类似民航客机的航道式管理，为每架无人机指定飞行航道，同时监管所有无人机和航道的飞行状态，不断更新，对飞行路线进行优化。发明内容：

[0003] 包括三个方面技术的集成。一是基于中间件技术的无人机指令收发与识别不同的飞行目标。二是与原有的超视距无人机网络遥控体系结合，对多目标进行标监控。三是通过收集空中所有无人机的飞行信息以此建立航道信息，可以按照航道运行方式进行监管。具体方案如下：以中间件特有的订阅发布手段，将由公网建立的超视距无人机控制网络视为虚拟的总线结构，即地面控制中心GCC与所有的网络终端UT(无人机)通过中间件连接在一起，GCC可以通过订阅的方式，向所有或指定的无人机发送指令，无人机收到指令后，会以发布的方式作出响应，也就是将所需要的状态信息回传给订阅方。它与传统的点对点遥控方式不同的是，GCC可以同时和多架无人机进行交互。当所有无人机的飞行状态信息汇总到GCC，相应的航道信息便可以动态显示出来，如同高铁或地铁的运输管理系统。由于订阅发布信息占用带宽资源非常小，因此无人机的监管数量可以非常大，一部通常的电脑运行所开发的软件可以模拟出上万个终端的控制。附图说明：

[0004] 图1无人机管理系统中间件的虚拟总线结构图

[0005] 图2无人机管理系统中间件的数据流具体实施方式：

[0006] 首先，以无人机作为客户端，安装中间件软件包，通过超视距遥控网络，以UDP的形式与地面遥控中心建立起虚拟总线，保持实时的会晤。当系统工作时，地面控制中心向无人机客户端发起订阅，将遥控指令传送到无人机机载遥控设备中，比如状态采集，飞行操作等。无人机遥控设备收到订阅信息，解析出针对自己的指令，并进行相应的操作。对于状态采集，则以发布的形式将信息以一定的格式回传到总线中，由地面控制中心提取，由此完成了状态采集流程。采集过程可同时作用在所有的无人机上，由于信息量十分小，不会影响系统传输。