一种无人机监控方法和系统与流程

本发明涉及无人机技术领域，特别是涉及一种无人机监控方法和系统。

背景技术：
无人机，一般是一种由无线电遥控设备或者由自身程序控制装置操纵的、执行任务的非载人飞行器。通常，无人机上都会安装有导航飞行控制系统、程序控制装置和电源设备等。近些年来，无人机因具有成本相对较低，无人员伤亡危险，生存能力强，机动性能好等优点，被广泛的应用于各个领域，具有重大的军事意义和经济地位。如前所述，现有的无人机大多是由操作人员通过手持遥控器来进行控制。操作人员对无人机的控制范围一般在操作人员视距范围之内，或无人机与手持遥控器的通信距离范围之内。然而，实际飞行环境是通常是复杂多变的，例如，在遇上强磁场，无人机与手持遥控器之间的通信受到干扰时、或者在无人机受到撞击受损时、或者在无人机受到撞击飞出手持遥控器的控制范围时，容易造成无人机不受手持遥控器的控制而飞丢的情况，即出现无人机丢失的情况。无人机丢失后，操作人员只能根据无人机失事前的位置判断大致的坠毁地点，然后大范围寻找无人机，寻找困难大，效率低。

技术实现要素：
本发明提供一种无人机监控方法和系统，以解决目前无人机丢失后因难以准确定位丢失点而导致的搜寻难度大、效率低的问题。为了解决上述问题，本发明公开了一种无人机监控方法，包括：获取并记录飞行数据记录装置上报的无人机的飞行数据；其中，所述飞行数据包括：无人机的位置信息；在接收到用户终端发送的位置请求消息时，确定与所述用户终端绑定的飞行数据记录装置；查找目标位置信息，所述目标位置信息对应于与所述用户终端绑定的飞行数据记录装置；将所述目标位置信息发送至用户终端。相应地，本发明还公开了一种无人机监控系统，包括：记录模块，用于获取并记录飞行数据记录装置上报的无人机的飞行数据；其中，所述飞行数据包括：无人机的位置信息；确定模块，用于在接收到用户终端发送的位置请求消息时，确定与所述用户终端绑定的飞行数据记录装置；查找模块，用于查找目标位置信息，所述目标位置信息对应于与所述用户终端绑定的飞行数据记录装置；发送模块，用于将所述目标位置信息发送至用户终端。与现有技术相比，本发明至少包括以下优点：本发明所述的无人机监控方案，可以通过飞行数据记录装置获取并记录无人机的飞行数据，以及，在接收用户终端发送的位置请求消息时，将记录的无人机的飞行数据(如，位置信息)发送给用户终端，以便用户及时了解无人机的飞行情况，对无人机进行实时监控。特别是，当无人机失事时，可以快速并准确的将无人机失事前的位置信息发送给用户，以便用户可以准确定位无人机的失事地点，降低了搜寻难度，提高了搜寻效率。附图说明图1是本发明实施例中一种无人机监控方法的步骤流程图；图2是本发明实施例中另一种无人机监控方法的步骤流程图；图3是本发明实施例中一种无人机监控系统的结构框图；图4是本发明实施例中另一种无人机监控系统的结构框图；图5是本发明实施例中一种预警模块的结构框图；图6是本发明实施例中另一种预警模块的结构框图。具体实施方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。参照图1，示出了本发明实施例中一种无人机监控方法的步骤流程图。在本实施例中，所述无人机监控方法包括：步骤102，获取并记录飞行数据记录装置上报的无人机的飞行数据。飞行数据记录装置通常用于记录飞行器在飞行过程当中的飞行数据(例如，位置、速度、加速度等信息)，进一步地，还可以记录一些与飞行相关的其他数据(例如，气压、湿度等环境信息)。在本实施例中，所述飞行数据记录装置为适于安装在无人机上的飞行数据记录装置，可以对无人机的飞行高度、飞行速度、航向、飞行加速度和位置信息等数据进行记录。飞行数据记录装置可以将记录的各个时刻的飞行数据上报至服务器，服务器可以获取并记录所述飞行数据记录装置上报的飞行数据。步骤104，在接收到用户终端发送的位置请求消息时，确定与所述用户终端绑定的飞行数据记录装置。在本实施例中，服务器还可以与用户终端建立连接，接收用户终端发送的位置请求消息。所述位置请求消息可以用于请求获取无人机的位置信息，而如前所述，飞行数据记录装置是安装在无人机上的，故，若要获取所请求的无人机的位置信息，需要先确定所述用户终端所绑定的飞行数据记录装置。步骤106，查找目标位置信息，所述目标位置信息对应于与所述用户终端绑定的飞行数据记录装置。在本实施例中，可以对多个不同的飞行数据记录装置上报的各个无人机的位置信息进行记录，不同的飞行数据记录装置具有唯一的标识，进而，在确定用户终端所绑定的飞行数据记录装置后，可以根据所述用户终端绑定的飞行数据记录装置的唯一标识，从记录的各个无人机的位置信息中，查找得到目标位置信息，该目标位置信息对应于所述用户终端绑定的飞行数据记录装置。也就是说，从记录的各个无人机的位置信息中，查找获得对应于所述用户终端绑定的飞行数据记录装置所上报的目标位置信息。举个例子，根据用户终端A绑定的飞行数据记录装置B的唯一标识，查找得到飞行数据记录装置B所上报的位置信息，该位置信息即为目标位置信息。步骤108，将所述目标位置信息发送至用户终端。在本实施例中，用户终端向服务器发送位置请求消息后，可以接收到服务器发送的目标位置信息，进而可以根据目标位置信息确定无人机的当前飞行位置，对无人机进行实时监控。综上所述，本实施例所述的无人机监控方法，可以通过飞行数据记录装置获取并记录无人机的飞行数据，以及，在接收用户终端发送的位置请求消息时，将记录的无人机的飞行数据(如，位置信息)发送给用户终端，以便用户及时了解无人机的飞行情况，对无人机进行实时监控。特别是，当无人机失事时，可以快速并准确的将无人机失事前的位置信息发送给用户，以便用户可以准确定位无人机的失事地点，降低了搜寻难度，提高了搜寻效率。参照图2，示出了本发明实施例中另一种无人机监控方法的步骤流程图。在本实施例中，所述无人机监控方法包括：步骤202，接收用户终端上报的绑定请求消息。步骤204，判断所述用户终端请求绑定的飞行数据记录装置是否处于绑定状态。在本实施例中，一个飞行数据记录装置可以对应一个用户终端，换而言之，所述用户终端与飞行数据记录装置是绑定的。其中，用户终端可以通过向所述服务器发送绑定请求消息以建立所述用户终端与飞行数据记录装置的绑定关系。例如，用户终端可以但不仅限于通过扫描飞行数据记录装置上的二维码标签生成所述绑定请求消息，并将所述绑定请求消息发送至服务器，以请求建立与扫描的飞行数据记录装置之间的绑定关系。又例如，用户终端与飞行数据记录装置之间还可以通过NFC(NearFieldCommunication，近距离无线通信技术)实现绑定，本实施例对此不作限制。通常飞行数据记录装置可以存在两种状态：已绑定状态和未绑定状态。服务器在接收到用户终端上报的绑定请求消息时，可以对所述用户终端请求绑定的飞行数据记录装置的绑定状态进行判断，若确定所述用户终端请求绑定的飞行数据记录装置处于绑定状态，则生成绑定提示消息；其中，所述绑定提示消息可以用于指示当前飞行数据记录装置已被绑定，所述绑定提示消息的具体内容包括但不仅限于：需先解除飞行数据记录装置已有的绑定才可进行继续进行绑定。若确定所述用户终端请求绑定的飞行数据记录装置处于未绑定状态，则执行下述步骤206。需要说明的是，在本实施例中，一个飞行数据记录装置只能绑定一个用户终端，而一个用户终端可以绑定多个飞行数据记录装置，用户通过用户终端可以对所述用户终端绑定的多个飞行数据记录装置进行选择，本实施例对此不作限制。步骤206，建立所述用户终端与所述用户终端请求绑定的飞行数据记录装置之间的绑定关系。步骤208，获取并记录飞行数据记录装置上报的无人机的飞行数据。在本实施例中，上报无人机的飞行数据的飞行数据记录装置可以是指已与用户终端建立绑定关系的飞行数据记录装置。服务器可以对各个飞行数据记录装置上报的各个无人机的飞行数据分别进行记录，其中，各个飞行数据记录装置具有唯一标识，故，可以根据各个飞行数据记录装置的唯一标识对所述记录的飞行数据进行标记，进而建立飞行数据记录装置、无人机和飞行数据三者之间的对应关系。其中，所述飞行数据包括但不仅限于：无人机的位置信息。进一步地，飞行数据记录装置可以持续上报无人机的飞行数据，例如，按照设定时间间隔持续上报无人机的飞行数据，当然，为了降低设备负载，避免资源浪费，飞行数据记录装置也可以周期性的上报无人机的飞行数据，其中，各个周期内可以包括多个时刻的无人机的飞行数据，本实施例对此不作限制。步骤210，在接收到用户终端发送的位置请求消息时，确定与所述用户终端绑定的飞行数据记录装置。在本实施例中，为了降低资源消耗，可以在接收到用户终端发送的位置请求消息时，才向用户终端发送无人机的位置信息，当然，也可以一直持续的向用户终端发送无人机的实时位置信息，本实施例对此不作限制。如前所述，服务器中记录有多个飞行数据记录装置上报的多个无人机的位置信息，若要获取无人机的位置信息，需要先确定所述用户终端对应绑定飞行数据记录装置。其中，所述位置请求消息中可以携带有已绑定的飞行数据记录装置的唯一标识，故可以但不仅限于根据所述位置请求消息中携带的飞行数据记录装置的唯一标识，确定所述用户终端具体所请求的无人机所对应的飞行数据记录装置。步骤212，查找目标位置信息，所述目标位置信息对应于与所述用户终端绑定的飞行数据记录装置。步骤214，将所述目标位置信息发送至用户终端。在本实施例中，服务器与用户终端，以及服务器与飞行数据记录装置之间可以但不仅限于基于移动通信和/或无线通信实现数据的发送和传输，保证了数据发送和传输的安全性、稳定性以及较长的传输距离。在本实施例的一优选方案中，所述方法还可以包括：步骤216，根据所述飞行数据生成预警消息，将所述预警消息发送至所述用户终端。在本实施例中，所述飞行数据还可以包括无人机的飞行速度；所述预警消息包括但不仅限于：异常指示消息和告警消息。其中，1、异常指示消息的生成及发送流程可以如下：步骤11，确定当前时刻无人机的飞行速度，以及，无人机在所述当前时刻的前一预设采样周期内各个时间点的位置信息和飞行速度。在本实施例中，所述预设采样周期的具体时长可以根据实际情况来设置，本实施例对此不作限制。一般地，一个预设采样周期内可以包括多个时间点，服务器可以确定无人机在所述当前时刻的前一预设采样周期内各个时间点的位置信息和飞行速度。步骤12，根据所述无人机在所述当前时刻的前一预设采样周期内各个时间点的位置信息和飞行速度，计算得到所述无人机在所述前一预设采样周期内的平均加速度。本领域技术人员应当明了的是，根据时间(t)、速度(v)和距离(s)是可以计算得到平均加速度(ɑ)的。在本实施例中，前一预设采样周期内的各个时间点是已知的，各个时间点的速度是已知的，各个时间点的位置信息是确定的(相当于距离也是确定的)，因此，可以计算得到所述无人机在所述前一预设采样周期内的平均加速度。步骤13，根据所述当前时刻无人机的飞行速度和所述无人机在所述前一预设采样周期内的平均加速度，确定无人机在下一时刻的预估飞行区间。在本实施例中，根据所述当前时刻无人机的飞行速度和所述无人机在所述前一预设采样周期内的平均加速度可以预测无人机从当前时刻到下一时刻这一时间区间内可能飞行的距离，进而可以以预测的可能的飞行距离为半径，以无人机当前时刻的位置为扇心确定一个扇形或圆形区域，进而将确定的扇形或圆形区域确定为所述无人机在下一时刻的预估飞行区间。步骤14，获取飞行数据记录装置在下一时刻上报的所述无人机在所述下一时刻的第二位置信息。步骤15，判断所述第二位置信息所指示的位置是否在所述预估飞行区间内。步骤16，在所述第二位置信息所指示的位置不在所述预估飞行区间内时，生成异常指示消息，并将所述异常指示消息发送至用户终端。在本实施例中，若所述第二位置信息所指示的位置不在所述预估飞行区间内，则说明无人机可能出现异常情况，可以生成用于指示无人机飞行异常的异常指示消息。在向用户终端发送异常指示消息之后，还可以持续向所述用户终端发送所述无人机的位置信息，以便用户对无人机的状态进行监控，确定无人机是否出现飞行故障，保证无人机的飞行安全，及时发现险情。2、告警消息的生成及发送流程可以如下：步骤21，在接收到飞行数据记录装置上报的预警消息时，获取当前时刻的后一预设采样周期内无人机的位置信息。在本实施例中，所述预警消息中可以包括：所述当前时刻无人机的飞行速度和位置信息。需要说明的是，飞行数据记录装置中可以包括惯性传感器，惯性传感器可以用于检测无人机的加速度。当飞行数据记录装置获取到当前时刻无人机的加速度大于设定阈值时，可以生成并上报所述预警消息，同时将所述当前时刻无人机的飞行速度和位置信息携带在所述预警消息上报至所述服务器。当惯性传感器检测到的加速度值超过指定的加速度阈值时，飞行数据记录装置生成预警信息，并向服务器发送所述预警信息，该预警信息包括当前速度和加速度。步骤22，根据所述后一预设采样周期内无人机的位置信息以及所述当前时刻无人机的飞行速度和飞行加速度，计算得到无人机的第一加速度。如前所述，在本实施例中，可以根据已知的运动计算公式计算得到无人机从所述当前时刻到所述一预设采样周期间的第一加速度。步骤23，判断所述第一加速度是否在预设加速度阈值范围内；若否，则生成告警消息，并将所述告警消息发送至所述用户终端。一般地，无人机在正常飞行过程中，无人机的加速度会保持在一个预设加速度阈值范围之内，当无人机的加速度超过预设加速度阈值，则说明无人机可能出现险情。例如，当无人机与障碍物发生碰撞时，其反向的加速度会非常大，超过预设加速度阈值范围；又例如，当无人机失去动力发生坠机时，无人机的加速度会达到一个g，也是超出了预设加速度阈值范围的。因此，可以根据所述第一加速度是否在预设加速度阈值范围内来确定无人机是否发生险情。在本实施例中，可以在所述第一加速度超出所述预设加速度阈值范围内时，生成告警消息，并将所述告警消息发送至所述用户终端，以提示用户无人机发生险情，便于用户及时发现险情。此外，服务器还可以将保存的用于应对所述告警消息的应对信息也同时发生给用户，以提示用户及时处理险情。例如，所述应当信息包括但不仅限于：提升飞行高度，改变无人机飞行航向等。需要说明的是，所述异常指示消息的生成及发送与所述告警消息的生成及发送在执行过程中没有必然的先后顺序，可以同时执行，本实施例对此不作限制。在本实施例的一优选方案中，所述方法还可以包括：步骤218，获取当前时刻的无人机的位置信息，以及无人机的起飞位置信息。步骤220，根据所述当前时刻的无人机的位置信息和所述无人机的起飞位置信息，确定无人机的飞行距离。步骤222，计算所述无人机的飞行距离与预设最大飞行距离之间的差值。步骤224，判断所述差值是否大于预设差值；若是，生成距离告警消息。一般地，现有的无人机大多都是由操作人员通过手持遥控器来进行控制的。操作人员通常只能在视距范围内对无人机进行控制。在本实施例中，可以通过对所述差值与预设差值的比较结果来确定无人机是否存在超出控制范围内的风险，在所述差值大于预设差值(也即，可能出现飞行超范围的情况)，及时生成距离告警消息，以提示用户，便于用户通过改变航向等方式来避免无人机超出可控范围，保证了无人机的飞行安全。需要说明的是，在本实施例中，所述步骤216和步骤218之间没有必然的先后顺序，可以同时执行，本实施例对此不作限制。综上所述，本实施例所述的无人机监控方法，可以通过飞行数据记录装置获取并记录无人机的飞行数据，以及，在接收用户终端发送的位置请求消息时，将记录的无人机的飞行数据(如，位置信息)发送给用户终端，以便用户及时了解无人机的飞行情况，对无人机进行实时监控。特别是，当无人机失事时，可以快速并准确的将无人机失事前的位置信息发送给用户，以便用户可以准确定位无人机的失事地点，降低了搜寻难度，提高了搜寻效率。此外，本实施例所述的无人机监控方法可以对无人机进行实时监控，并根据实时监控的飞行数据对无人机的状态进行分析判断，在可能出现险情或险情发生时及时向用户发送异常指示消息、告警消息和距离告警消息等各类预警信息，以便用户根据预警消息及时对险情进行处理，保证了无人机的飞行安全。需要说明的是，对于前述的方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明所必需的。基于与上述方法实施例同一发明构思，参照图3，示出了本发明实施例中一种无人机监控系统的结构框图。在本实施例中，所述无人机监控系统包括：记录模块302，用于获取并记录飞行数据记录装置上报的无人机的飞行数据。在本实施例中，所述飞行数据包括：无人机的位置信息。确定模块304，用于在接收到用户终端发送的位置请求消息时，确定与所述用户终端绑定的飞行数据记录装置。查找模块306，用于查找目标位置信息，所述目标位置信息对应于与所述用户终端绑定的飞行数据记录装置。发送模块308，用于将所述目标位置信息发送至用户终端。可见，本实施例所述的无人机监控系统可以对无人机的状态进行实时监控。特别是，当无人机失事时，可以快速并准确的将无人机失事前的位置信息发送给用户，以便用户可以准确定位无人机的失事地点，降低了搜寻难度，提高了搜寻效率。在本实施例的一优选方案中，参照图4，示出了本发明实施例中另一种无人机监控系统的结构框图。优选的，所述无人机监控系统还可以包括：接收模块310，用于接收用户终端上报的绑定请求消息。判断模块312，用于判断所述用户终端请求绑定的飞行数据记录装置是否处于绑定状态。第一执行模块314，用于在确定所述用户终端请求绑定的飞行数据记录装置处于未绑定状态时，建立所述用户终端与所述用户终端请求绑定的飞行数据记录装置之间的绑定关系。优选的，所述无人机监控系统还可以包括：预警模块316，用于根据所述飞行数据生成预警消息，将所述预警消息发送至所述用户终端。在本实施例中，所述飞行数据还可以包括：无人机的飞行速度。其中，一优选的，参照图5，示出了本发明实施例中一种预警模块的结构框图。所述预警模块316具体可以包括：确定子模块402，用于确定当前时刻无人机的飞行速度，以及，无人机在所述当前时刻的前一预设采样周期内各个时间点的位置信息和飞行速度。第一计算子模块404，用于根据所述无人机在所述当前时刻的前一预设采样周期内各个时间点的位置信息和飞行速度，计算得到所述无人机在所述前一预设采样周期内的平均加速度。飞行区间预估子模块406，用于根据所述当前时刻无人机的飞行速度和所述无人机在所述前一预设采样周期内的平均加速度，确定无人机在下一时刻的预估飞行区间。第一获取子模块408，用于获取飞行数据记录装置在下一时刻上报的所述无人机在所述下一时刻的第二位置信息。第一判断子模块410，用于判断所述第二位置信息所指示的位置是否在所述预估飞行区间内。第一预警子模块412，用于在所述第二位置信息所指示的位置不在所述预估飞行区间内时，生成异常指示消息，并将所述异常指示消息发送至用户终端，同时，持续向所述用户终端发送无人机的位置信息。另一优选的，参照图6，示出了本发明实施例中另一种预警模块的结构框图。所述预警模块316具体可以包括：第二获取子模块502，用于在接收到飞行数据记录装置上报的预警消息时，获取当前时刻的后一预设采样周期内无人机的位置信息。在本实施例中，所述预警消息中包括：所述当前时刻无人机的飞行速度和位置信息。第二计算子模块504，用于根据所述后一预设采样周期内无人机的位置信息以及所述当前时刻无人机的飞行速度和位置信息，计算得到无人机的第一加速度。第二判断子模块506，用于判断所述第一加速度是否在预设加速度阈值范围内。第二预警子模块508，用于在所述第一加速度不在预设加速度阈值范围内时，生成告警消息，并将所述告警消息发送至所述用户终端。优选的，所述无人机监控系统还可以包括：获取模块318，用于获取当前时刻的无人机的位置信息，以及无人机的起飞位置信息。飞行距离确定模块320，用于根据所述当前时刻的无人机的位置信息和所述无人机的起飞位置信息，确定无人机的飞行距离。差值计算模块322，用于计算所述无人机的飞行距离与预设最大飞行距离之间的差值。差值判断模块324，用于判断所述差值是否大于预设差值。第二执行模块326，用于在所述差值大于所述预设差值时，生成距离告警消息。综上所述，本实施例所述的无人机监控系统，可以通过飞行数据记录装置获取并记录无人机的飞行数据，以及，在接收用户终端发送的位置请求消息时，将记录的无人机的飞行数据(如，位置信息)发送给用户终端，以便用户及时了解无人机的飞行情况，对无人机进行实时监控。特别是，当无人机失事时，可以快速并准确的将无人机失事前的位置信息发送给用户，以便用户可以准确定位无人机的失事地点，降低了搜寻难度，提高了搜寻效率。此外，本实施例所述的无人机监控系统可以对无人机进行实时监控，并根据实时监控的飞行数据对无人机的状态进行分析判断，在可能出现险情或险情发生时及时向用户发送异常指示消息、告警消息和距离告警消息等各类预警信息，以便用户根据预警消息及时对险情进行处理，保证了无人机的飞行安全。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。以上对本发明所提供的一种无人机监控方法和系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。