一种空域管理方法及系统与流程

本发明涉及计算机软件程序和空域管理领域，特别涉及一种空域管理方法及系统。

背景技术：

空域管理是指为维护国家安全，兼顾民用、军用航空的需要和公众利益，统一规划，合理、充分、有效地利用空域的管理工作。从事通用航空飞行活动的单位、个人使用机场飞行空域、航路、航线，应当按照国家有关规定向飞行管制部门提出申请，经批准后方可实施。

目前针对无人机飞行需要满足三个条件：

1.操作人员具有无人机驾驶执照；

2.获得审批的合法空域；

3.申报飞行计划。

目前的难点在于2、3点，如何获得合法空域的审批，从而申报飞行计划。目前的审批申报流程复杂，各个部分协作性较差，各个环节响应速度慢。从事通用航空飞行活动的单位或者个人，根据飞行活动要求，需要划设临时飞行空域的，应当向有关飞行管制部门提出划设临时飞行空域的申请。划设临时飞行空域的申请，应当在拟使用临时飞行空域7个工作日前向有关飞行管制部门提出。负责批准该临时飞行空域的飞行管制部门应当在拟使用临时飞行空域3个工作日前作出批准或者不予批准的决定，并通知申请人。低空空域将分为管制空域、监视空域、报告空域以及目视飞行航线四大类：其中，管制空域是指为飞行活动提供空中交通管制服务、飞行情报服务、航空气象服务、航空情报服务和告警服务的空域；其中，监视空域是指为飞行活动提供飞行情报服务、航空气象服务、航空情报服务和告警服务的空域；

报告空域是指为飞行活动提供航空气象服务和告警服务，并根据用户需求提供航空情报服务的空域；

目视飞行航线是为确保航空用户能够飞到预定空域，且飞行人员在目视条件下飞行的航线。

航空用户使用管制空域必须同时具备以下条件：

1.飞行计划获得许可；

2.航空器配备甚高频通信设备、高精度高度表、二次雷达应答机和广播式自动相关监视设备(ads-b)；

3.无线电保持持续双向畅通；

4.民用航空器驾驶员实施目视飞行最低应持有私人执照或运动执照、学生执照，实施仪表飞行最低应持有私人执照。

航空用户使用监视空域必须同时具备以下条件：

1.飞行计划已报备；

2.航空器配备甚高频通信设备和广播式自动相关监视设备；无钱电保持持续双向畅通；

3.民用航空器驾驶员最低应持有运动执照或学生执照；

4.空域内飞行，航空器空速不大于450千米/小时。

2013年出台的《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》中提出了，融合空域和隔离空域。融合空域，是指有其它有人驾驶航空器同时运行的空域。隔离空域，则是专门分配给无人机系统运行的空域。然而目前，隔离运行方式渐渐难以满足无人机日益增长的应用需求，将会有越来越多的无人机飞进融合空域，安全问题日益凸显。此外，无人机在一定程度上扰乱了空中飞行状况，尤其是不遵守监管规定、超越规定空域飞行的无人机，给有人机飞行安全及地面人员及财产安全造成了极大安全隐患。

对无人机的监管成为亟需解决的问题，而对空域的有效监管是监管无人机的重要部分。

现有技术中，有一些解决的方式，比如专利cn201610880990.1，空域管理系统，其系统包括：飞行数据接收模块，用于接收接入所述系统的无人机发送的当前飞行数据；第一判断模块，用于基于所述当前飞行数据判断所述无人机是否合法飞行；通知发送模块，用于向飞行不合法的无人机关联的第一用户设备ue发送表示所述无人机飞行不合法的不合法信息。通过对无人机飞行进行监督和管理，减少不合法飞行。但是缺点在于：缺少空域申请和空域许可的操作，并不能从根源上避免非法飞行。

还比如，专利cn201210050326.6，用于管理空中交通的方法和系统，方法包括：接收从多个飞行器传送的多个轨迹修改请求，并且请求其高度、速度和/或横向路线选择的变更；对多个轨迹修改请求依次执行冲突评估，以便确定多个轨迹修改请求的任一个是否引起与多个飞行器的任何其它飞行器的高度、速度和横向路线选择的冲突；在计算机存储器数据队列中放置多个轨迹修改请求中由冲突评估识别为引起冲突的n个轨迹修改请求；以及周期地处理该队列，以便对n个轨迹修改请求执行后续冲突评估，从而确定n个轨迹修改请求的任一个是否仍然引起与多个飞行器的任何其它飞行器的高度、速度和横向路线选择的冲突。但是缺点在于：动作操作仅涉及空中交通管理，无法进行前期的验证和备案。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，提供一种可解决无人机空域申请和飞行备案的空域管理方法。

解决上述技术问题，本发明提供了一种空域管理方法，包括如下的步骤：

验证飞行人员和无人机，

若完成用户验证，则在非禁飞区进行空域申请，

若空域申请成功，则进行飞行备案。

更进一步，验证所述飞行人员的方法具体为：

使用有效身份证件以及有效无人机驾驶证件，验证所述飞行人员是否具备合法驾驶无人机的资格；

若上述无人机驾驶证件的所有者与该所有者的身份证件所有者一致，则可获得注册资格；

根据获得的所述注册资格，将用户信息同步至后台。

更进一步，验证所述无人机的方法具体为：

设置每一架无人机的唯一身份id为uavid；

接收在后台中的对于不同uavid的无人机的飞行计划；

验证uavid，若飞行计划中的无人机无合法身份，则用户无法绑定该无人机；

若飞行计划中的无人机身份合法，则可与用户绑定。

更进一步，所述空域申请的方法包括：

用户选择飞行起始时间，

根据所述飞行起始时间得到时间段，并显示出该时间段内的空域范围使用情况地图，

同时更新上述该时间段内不可选择的空域范围。

上述方法进一步包括：所述不可选择的空域至少包括：

{永久禁飞区、临时禁飞区、临时管制区}。

更进一步，方法还包括：对所述禁飞区和/或管制区锁定，得到锁定区域；

在所述锁定区域中的禁飞区和/或管制区的数据实时更新，并采用不同显示方式区分；

若所述锁定区域中为临时禁飞区或临时管制区，则提示此空域在一设定时间段内被占用并避开该时段；

根据实际需要调整飞行半径并确认申请空域范围的经纬度。

基于上述，本发明还提供了一种空域管理系统，包括：客户端和服务器端，所述服务器端包括：

一验证单元，用以验证飞行人员和无人机，

一空域申请单元，用以在完成用户验证后在非禁飞区进行空域申请，

一飞行备案单元，用以在空域申请成功后进行飞行备案，

所述客户端，用以提供飞行人员和/或无人机的数据信息。

更进一步，所述服务器端包括：web服务器、应用程序服务器以及后台数据库，

所述web服务器，用以接收所述客户端上的web浏览器向服务器端发出访问请求，查找对应页面并转交给所述服务器端的应用程序服务器，

所述应用程序服务器，用以从后台数据库中提取数据并将其插入页的html中，

所述后台数据库，用以接收sql查询语言，并提供后台数据的访问接口，以及将所述sql查询语言写入页的服务器端脚本或标签中。

更进一步，所述验证单元还用以提供用户需填写身份信息、无人机驾驶证信息、无人机信息以及飞行计划的窗口，

所述空域申请单元还用以，显示禁飞区域、实时更新禁飞区域，

所述飞行备案单元还用以，对所述空域申请单元中的飞行计划和/或空域范围备案，并同步发送至空域管理系统。

更进一步，所述空域申请单元还用以，接收用户选择飞行起始时间，根据所述飞行起始时间得到时间段，并显示出该时间段内的空域范围使用情况地图，同时更新上述该时间段内不可选择的空域范围；上述不可选择的空域至少包括：{永久禁飞区、临时禁飞区、临时管制区}；

以及，对所述禁飞区和/或管制区锁定，得到锁定区域；

在所述锁定区域中的禁飞区和/或管制区的数据实时更新，并采用不同显示方式区分；

若所述锁定区域中为临时禁飞区或临时管制区，则提示此空域在一设定时间段内被占用并避开该时段；

根据实际需要调整飞行半径并确认申请空域范围的经纬度。

本发明的有益效果：

本发明中空域管理方法，由于包括验证飞行人员和无人机，若完成用户验证，则在非禁飞区进行空域申请，若空域申请成功，则进行飞行备案。在进行空域申请之前，首先完成用户验证，只有在用户完成用户验证后才能够进行空域的申请，其次在用户完成用户验证后，即可完成飞行备案。整个过程严格把控进入空域飞行的无人机，确保其飞行计划和飞行范围能够得到提前的验证，从而满足无人机进入融合空域的需求，有效防止“黑飞”。

附图说明

图1是本发明一实施例中的方法流程示意图；

图2是图1中的验证所述飞行人员的流程示意图；

图3是图1中的验证所述无人机的方法方法流程示意图；

图4是图1中空域申请的方法流程示意图；

图5是本发明一实施例中的空域管理系统结构示意图；

图6是图2中的时序图。

具体实施方式

现在将参考一些示例实施例描述本公开的原理。可以理解，这些实施例仅出于说明并且帮助本领域的技术人员理解和实施例本公开的目的而描述，而非建议对本公开的范围的任何限制。在此描述的本公开的内容可以以下文描述的方式之外的各种方式实施。

如本文中所述，术语“包括”及其各种变体可以被理解为开放式术语，其意味着“包括但不限于”。术语“基于”可以被理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”可以被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”可以被理解为“至少一个其它实施例”。

图1是本发明一实施例中的方法流程示意图，本实施例中的一种空域管理方法，包括如下的步骤：步骤s100验证飞行人员和无人机，步骤s101若完成用户验证，则在非禁飞区进行空域申请，步骤s102若空域申请成功，则进行飞行备案。在本实施例中判断飞行是否合法的方法包括但不限于，飞行人员是否具有合法驾驶无人机资格、执飞无人机是否具有合法飞行资格、是否申请空域及是否得到空域许可的飞行，若是飞行人员不具有合法驾驶无人机资格，则为非法。若是执飞无人机不具有合法飞行资格，则为非法。若执飞无人机不具有合法飞行资格，则为非法。若是未申请空域，则为非法。若是未得到空域许可的飞行，则为非法。所述步骤s100作为本实施例中的预处理方式，在用户进行备案是进行预先的验证。通过所述步骤s100终端的验证，能够对飞行人员和/或无人机的数据进行采集和验证。在所述步骤s101中，若无法完成用户验证，则无需进行空域的申请，和/或，若无法完成无人机验证，则也无需进行空域的申请。只有当所述飞行人员和无人机的验证均通过的时候，才能够在所述步骤s101进行空域的申请。

在一些实施例中，验证飞行人员包括但不限于，utc证书。utc证书是参加“慧飞”无人机行业应用培训中心后，通过认证考试后获得的证书，现阶段只有农业植保机专业。

在一些实施例中，验证飞行人员包括但不限于，aopa证书，aopa证书是国航空器拥有者及驾驶员协会(aircraftownersandpilotsassociationofchina，aopa-china)于2004年8月17日成立，是中国民用航空局主管的全国性的行业协会，也是国际航空器拥有者及驾驶员协会(iaopa)的国家会员。

在一些实施例中，验证飞行人员包括但不限于，asfc证书，asfc证书是国航空运动协会(aerosportsfederatlonofchina)，是具有独立法人资格的全国性群众体育组织，是中华全国体育总会的团体会员，负责管理全国航空体育运动项目。

在一些实施例中，验证无人机包括但不限于，重量小于等于7公斤的微型无人机，飞行范围在目视视距内半径500米、相对高度低于120米范围内。

在一些实施例中，验证无人机包括但不限于，在视距内运行的空机重量大于7千克无人机、在隔离空域超视距运行的所有无人机、以及在融合空域运行的小于等于116千克的无人机。

在一些实施例中，验证无人机包括但不限于，在融合空域运行的大于116千克的无人机，需要全部纳入民航局管理。

在一些实施例中，验证无人机包括但不限于，空机重量小于等于116千克、起飞全重不大于150千克的无人机，起飞全重不超过5700千克、距受药面高度不超过15米的植保类无人机。

作为本实施例中的优选，如图2是图1中的验证所述飞行人员的流程示意图，本实施例中验证所述飞行人员的方法具体为：

步骤s200使用有效身份证件以及有效无人机驾驶证件，验证所述飞行人员是否具备合法驾驶无人机的资格；

步骤s201若上述无人机驾驶证件的所有者与该所有者的身份证件所有者一致，则可获得注册资格；

步骤s202根据获得的所述注册资格，将用户信息同步至后台。

通过上述步骤，对飞行人员的合法性识别即飞行人员必须具有合法驾驶无人机资格，使用有效身份证件以及有效无人机驾驶证件。而无人机驾驶证件所有者需与身份证件所有者一致。

在一些实施例中，有效身份证件包括但不限于，身份证、护照或者手机号。

在一些实施例中，有效无人机驾驶证件包括但不限于，asfc、aopa或者utc。

在一些实施例中，在所述步骤s201中，若上述无人机驾驶证件的所有者与该所有者的身份证件所有者不一致，则无法获得注册资格。

在一些实施例中，在步骤s202中，根据获得的所述注册资格包括但不限于，注册验证码、注册身份信息、注册绑定的无人机驾驶证件等。

在一些实施例中，在步骤s202中，将用户信息同步至后台是指将用户信息按照设定的字段以表的形式的存放。

在一些实施例中，无人机驾驶证件的所有者与该所有者的身份证件所有者是否一致的判断方式包括但不限于，图像匹配、证件号码匹配以及身份匹配。

作为本实施例中的优选，如图3所示是图1中的验证所述无人机的方法方法流程示意图，本实施例中验证所述无人机的方法具体为：

步骤s300设置每一架无人机的唯一身份id为uavid；

步骤s301接收在后台中的对于不同uavid的无人机的飞行计划；

步骤s302验证uavid，若飞行计划中的无人机无合法身份，则用户无法绑定该无人机；

步骤s303若飞行计划中的无人机身份合法，则可与用户绑定。

上述无人机合法性识别，在每一架无人机拥有一个唯一的身份id，即uavid；

用户成功注册后登录，提交计划执飞无人机uavid；

若执飞无人机无合法身份，则用户无法绑定无人机，无法进行下一步操作；

若输入uavid无人机合法身份验证成功，则用户与无人机绑定成功。

在一些实施例中，所述验证uavid的方式包括但不限于，射频识别。

在一些实施例中，所述验证uavid的方式包括但不限于，序列号识别。

在一些实施例中，所述飞行计划包括但不限于，航班号、航段、飞机类型、注册号、计划航路、计划高度、备降机场等。

在一些实施例中，所述验证uavid的方式包括但不限于，单位、无人机型号、架数、使用的机场或临时起降点、任务性质、飞行区域、飞行高度、飞行日期、预计开始和结束时刻及现场保障人员联系方式等。

作为本实施例中的优选，请参考图4所示是图1中空域申请的方法流程示意图，所述空域申请的方法具体包括：

步骤s400用户选择飞行起始时间，上述起始时间输入完毕后即会显示出该时间段内的空域使用情况地图；

步骤s401根据所述飞行起始时间得到时间段，并显示出该时间段内的空域范围使用情况地图，

步骤s402同时更新上述该时间段内不可选择的空域范围。空域范围包括但不限于圆形或者多边形空域勾选框，用户根据实际需要，调整飞行半径，确认申请空域范围经纬度。此外，用户可在地图上选择飞行区域，用户选定空域范围时无法选中锁定区域，从而实现对飞行区域进行严格的管控。

在一些实施例中，后台服务器会实时更新永久禁飞区、临时禁飞区、临时管制区数据，显示在用户申请时间段内不可选择的空域。

在一些实施例中，所述永久禁飞区包括但不限于，民用机场、军用机场净空区，国防涉密区，军事管制区及其他国家管制区域不分时段永久禁飞。

在一些实施例中，所述临时禁飞区包括但不限于，已有无人机对此区域申请占用，在该时段内此空域为临时禁飞区。

在一些实施例中，所述临时管制区即遇重大活动、赛事、空军演习等重要军事活动等临时分时段禁飞。

在一些实施例中，禁飞区、管制区在地图中被锁定。

在一些实施例中，所述锁定区域数据实时更新，包括但不限于，所述永久禁飞区、所述临时禁飞区以及所述临时管制区用不同显示区分。

在一些实施例中，用户选定锁定空域时，提示此空域为何种性质：包括但不限于禁飞区或者管制区。

在一些实施例中，锁定空域若为临时禁飞区与临时管制区，同时提示此空域在某时间段内被占用，提示用户避开该时段申请。防止出现重复预定的情况。

图5是本发明一实施例中的空域管理系统结构示意图，本实施例中的一种空域管理系统，包括：客户端1和服务器端2，所述服务器端2包括：一验证单元21，用以验证飞行人员和无人机，一空域申请单元22，用以在完成用户验证后在非禁飞区进行空域申请，一飞行备案单元23，用以在空域申请成功后进行飞行备案，所述客户端1，用以提供飞行人员和/或无人机的数据信息。

作为本实施例中的优选，所述服务器端1包括：web服务器、应用程序服务器以及后台数据库，

所述web服务器，用以接收所述客户端上的web浏览器向服务器端发出访问请求，查找对应页面并转交给所述服务器端的应用程序服务器，

所述应用程序服务器，用以从后台数据库中提取数据并将其插入页的html中，

所述后台数据库，用以接收sql查询语言，并提供后台数据的访问接口，以及将所述sql查询语言写入页的服务器端脚本或标签中。

在web端的应用程序是一组静态和动态web页的集合。静态web页是指当web服务器接到用户请求时内容不会发生更改的页，web服务器直接将该页发送到请求web浏览器，而不对其做任何处理。相反，在将动态web页发送到请求浏览器之前，服务器将对该页处理，执行嵌在网页里的在服务器端运行的代码，从而动态的生成一个html网页，发送给客户端浏览器。

作为本实施例中的优选，所述验证单元21还用以提供用户需填写身份信息、无人机驾驶证信息、无人机信息以及飞行计划的窗口，

所述空域申请单元22还用以，显示禁飞区域、实时更新禁飞区域，

所述飞行备案单元23还用以，对所述空域申请单元中的飞行计划和/或空域范围备案，并同步发送至空域管理系统。

在一些实施例中，所述空域管理系统包括但不限于，空军、民航空管部门以及当地公安局、治安部门的备案。

作为本实施例中的优选，所述空域申请单元22还用以，接收用户选择飞行起始时间，根据所述飞行起始时间得到时间段，并显示出该时间段内的空域范围使用情况地图，同时更新上述该时间段内不可选择的空域范围；上述不可选择的空域至少包括：{永久禁飞区、临时禁飞区、临时管制区}；

以及，对所述禁飞区和/或管制区锁定，得到锁定区域；

在所述锁定区域中的禁飞区和/或管制区的数据实时更新，并采用不同显示方式区分；

若所述锁定区域中为临时禁飞区或临时管制区，则提示此空域在一设定时间段内被占用并避开该时段；

根据实际需要调整飞行半径并确认申请空域范围的经纬度。

作为本实施例中的优选，验证单元还用以：

使用有效身份证件以及有效无人机驾驶证件，验证所述飞行人员是否具备合法驾驶无人机的资格；

若上述无人机驾驶证件的所有者与该所有者的身份证件所有者一致，则可获得注册资格；

根据获得的所述注册资格，将用户信息同步至后台。

作为本实施例中的优选，验证单元还用以：

设置每一架无人机的唯一身份id为uavid；

接收在后台中的对于不同uavid的无人机的飞行计划；

验证uavid，若飞行计划中的无人机无合法身份，则用户无法绑定该无人机；

若飞行计划中的无人机身份合法，则可与用户绑定。

图6是图2中的时序图，包括客户端1和服务器端2，

在所述客户端1，用以验证飞行人员和无人机，

在所述服务器端2，完成用户验证后在非禁飞区实现空域申请，用户需要向所述服务器端2提供空域使用申请，包括但不限于，相关证件信息、无人机信息以及飞行计划。

在所述客户端1在空域申请成功后进行飞行备案，此外，在所述客户端1的用户在备案成功后会收到空域可使用通知。

其中，所述客户端1还用以提供飞行人员和/或无人机的数据信息。

在所述客户端1验证所述飞行人员的方法具体为：

使用有效身份证件以及有效无人机驾驶证件，验证所述飞行人员是否具备合法驾驶无人机的资格；

若上述无人机驾驶证件的所有者与该所有者的身份证件所有者一致，则可获得注册资格；

根据获得的所述注册资格，将用户信息同步至后台。

在所述客户端1验证所述无人机的方法具体为：

设置每一架无人机的唯一身份id为uavid；

接收在后台中的对于不同uavid的无人机的飞行计划；

验证uavid，若飞行计划中的无人机无合法身份，则用户无法绑定该无人机；

若飞行计划中的无人机身份合法，则可与用户绑定。

在所述服务器端2所述空域申请的方法包括：

接收用户选择飞行起始时间，

根据所述飞行起始时间得到时间段，并显示出该时间段内的空域范围使用情况地图，

同时更新上述该时间段内不可选择的空域范围。

空域申请方法进一步包括：所述不可选择的空域至少包括：

{永久禁飞区、临时禁飞区、临时管制区}。

空域申请方法还包括：对所述禁飞区和/或管制区锁定，得到锁定区域；

在所述锁定区域中的禁飞区和/或管制区的数据实时更新，并采用不同显示方式区分；

若所述锁定区域中为临时禁飞区或临时管制区，则提示此空域在一设定时间段内被占用并避开该时段；

根据实际需要调整飞行半径并确认申请空域范围的经纬度。

通过将禁飞区进行实时显示和更新，当用户提交飞行计划时，只能选择禁飞区以外的区域，而不可以选择已占用区域，避免申请冲突。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

总体而言，本公开的各种实施例可以以硬件或专用电路、软件、逻辑或其任意组合实施。一些方面可以以硬件实施，而其它一些方面可以以固件或软件实施，该固件或软件可以由控制器、微处理器或其它计算设备执行。虽然本公开的各种方面被示出和描述为框图、流程图或使用其它一些绘图表示，但是可以理解本文描述的框、设备、系统、技术或方法可以以非限制性的方式以硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其它计算设备或其一些组合实施。

此外，虽然操作以特定顺序描述，但是这不应被理解为要求这类操作以所示的顺序执行或是以顺序序列执行，或是要求所有所示的操作被执行以实现期望结果。在一些情形下，多任务或并行处理可以是有利的。类似地，虽然若干具体实现方式的细节在上面的讨论中被包含，但是这些不应被解释为对本公开的范围的任何限制，而是特征的描述仅是针对具体实施例。在分离的一些实施例中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合地执行。相反对，在单个实施例中描述的各种特征也可以在多个实施例中分离地实施或是以任何合适的子组合的方式实施。