无人飞行器的调度装置及其调度方法_4

文档序号:9504027阅读:来源:国知局
或US頂卡是用户在签订网络服务合同后由移动网 络运营商发出的,该模块可读取S頂卡或US頂卡中用户信息,包括:用户签约信息,頂SI国 际移动用户标识号码,鉴权三元组或五元组数据。
[0058] 在一个实施例中,无人飞行器5能够与调度装置1进行通信,则开始调度装置1的 注册和认证,发送识别码到验证模块3进行确定无人飞行器5的身份合法性,在身份认证成 功后,无人飞行器5在调度装置1中的状态会变为在线状态。
[0059] 在一个实施例中,在飞行过程中,调度装置1的调度模块6将实时监测飞行的各项 数据,包括:飞行高度、航向、航速、能量消耗、GPS位置并对位置区域和航向进行判断,如果 接近禁飞区,或超出申请飞行区域;调度装置1将通过数据通道向无人飞行器5发出告警; 如果飞行控制器5未做出反应,无人飞行器5继续违规飞行,调度模块6将进行强制控制, 包括:减速、降低高度、降落或返航等操作。
[0060] 在一个实施例中,所述无人飞行器5还可以包括摄像头模块,如机载相机负责采 集高清视频和静态图片信息。所述无人飞行器5还可以包括媒体流处理模块,将视频或图 片进行高效率压缩编码处理,使得图像或视频内容便于实时在各类无线通信网络中传输, 回传至调度装置1。
[0061] 所述无人飞行器5还可以包括可扩展应用模块,该模块预留作为各类无人飞行器 5的应用开发,开源的用户开发界面和软件开发工具SDK让开发人员可以轻松地调用无人 飞行器5的应用程序接口,访问摄像头、无线通信功能、数据库和各类传感器原始数据。
[0062] 在一个实施例中,当所述飞行任务与所述其他无人飞行器的飞行任务冲突且所述 飞行任务的优先级等于所述其他无人飞行器的飞行任务时,所述调度模块4根据接收所述 飞行任务的时间顺序调整所述飞行任务的起飞时间。
[0063] 在一个实施例中,当所述飞行任务与所述其他无人飞行器的飞行任务冲突且所述 飞行任务的优先级低于或等于所述其他无人飞行器的飞行任务时,所述调度模块4对进入 相关区域的无人飞行器实施实时排队调度从而调整所述飞行任务。
[0064] 在一个实施例中,当所述飞行数据偏离所述飞行任务时,例如飞行器自动飞行控 制失效、飞行器未按执飞航线飞行、飞行器防撞传感器激活、飞行器故障、飞行器失联等,所 述调度模块4控制所述无人飞行器5的飞行,并指挥调度空域中其他无人飞行器做规避飞 行。
[0065] 在一个实施例中,本发明的无人飞行器的调度装置可以是如图3的无人飞行器的 调度装置的系统架构示意图所示的调度系统,该系统主要由系统管理模块、基础硬件设施、 应用服务子系统、调度控制子系统和系统操作模块组成。其中,在基础硬件设施中:该层包 括数据库设备、主机设备和网络设备,所有设备均已虚拟形式存在于各地区的数据中心。远 程调度控制系统将利用基础设施层中的各类虚拟资源,包括:运算,数据存储,信息网络通 信等等资源,实现商用无人飞行器的各类应用服务层的各类应用需求。
[0066] 在调度控制子系统中:该层提供各类系统功能模块、服务器操作系统以及与上层 应用程序接口 API。具体的功能模块如下:认证、授权模块:在无人飞行器管控系统中,无 人飞行器在开机后,首先要进行无人飞行器的入网认证,通过无人飞行器上报的设备信息 和GPS位置,确保无人飞行器的身份合法,所在地位置正确(非禁飞区)。认证鉴权的过程 就是验证用户身份的合法性;鉴权完成后,无人飞行器将在对应租用或购买的商用账号下, 显示为在线状态;飞行任务管理模块:用于完成对飞行任务申请的审核,并将审核通过的 飞行计划通过网络发送给执行飞行任务的无人飞行器,飞行任务中,包括:飞行任务性质、 航班编号、航空器型别、飞行航速、起飞地点GPS信息、悬停点GPS信息、预计起飞时间、巡 航高度、飞行航线、降落地点GPS信息、预计飞行时间等。飞行航线管理模块:在飞行任务 审核过程中,该模块为飞行申请审核无人飞行器飞行航线是否符合无人飞行器管理策略要 求,是否存在禁飞航线,航迹点是否符合调度系统航线要求。飞行数据管理模块:在无人飞 行器飞行过程中,记录并实时监测无人飞行器各项飞行数据,包括:GPS位置、飞行高度、飞 行航向、航迹点等等数据,该数据由无人飞行器各传感器采集,并通过网络向该模块实时传 送。对于异常飞行数据,例如:未按航线执飞、飞入禁飞区、飞入禁飞高度、未收到航迹点确 认、防撞警告激活等等,该模块立即通知应急飞行控制和调度模块。应急飞行控制和调度模 块,对于存在异常飞行数据的飞行器,该模块通知飞行器有自动飞行模式转为控制飞行模 式,由该模块控制其飞行,并调度航线上其他自动飞行无人飞行器避让,直至飞行器恢复正 常航线、航向、高度。调度管理模块:实时远程调度正在航线上执飞的飞行器;远程调度控 制无人飞行器起飞和降落;对无人飞行器起飞和降落地点设定管制区,对于进入管制区域 的无人飞行器,实施实时排队调度。地理信息平台:提供全国地理信息数据,并周期性更新 数据库;为各管理性平台提供地图服务。民航监管系统模块:提供与民航监控系统的接口, 实时上报系统收集到的异常飞行数据信息,实时接收民航的空域管理信息和天气信息,根 据民航相关空域管理信息,调整系统的授权、调度、禁飞等策略数据。
[0067] 在应用服务子系统中:该层主要为商用无人飞行器用户提供商用飞行购买和租 赁服务。无人飞行器注册:该项服务管理功能通过无人飞行器厂家以软件控制方式写入无 人飞行器开机程序。在无人飞行器开机之后,无人飞行器通过网络向远程调度控制系统发 起注册请求,网络鉴权后,无人飞行器确定为合法无人飞行器。
[0068] 飞行任务申请:该应用主要用于商用无人飞行器服务提供商或者商用无人飞行器 用户申请定期航线飞行任务、临时航线飞行任务或紧急航线飞行任务。飞行任务中,包括: 飞行任务性质、航班编号、航空器型别、飞行航速、起飞地点GPS信息、悬停点GPS信息、预计 起飞时间、巡航高度、飞行航线、降落地点GPS信息、预计飞行时间等。
[0069] 商用用户登录:人机交互界面,用于拥有合法无人飞行器的商用用户登录远程调 度控制系统。
[0070] 飞行数据监控:该应用主要用于无人飞行器飞行器在飞行过程中实时上报飞行数 据,远程调度控制系统记录所有飞行数据,商用用户可以通过系统实时监控无人飞行器飞 行情况。
[0071] 定期航班管理:商用用户对于已申请的定期航班进行管理,包括:航班飞行任务 申请,定期航班有效期,定期航班更改等管理功能。
[0072] 第三方应用扩展:商用无人飞行器服务提供商,针对客户对无人飞行器不同的商 业应用需求,开发对应的应用程序。
[0073] 在系统管理模块中:该层主要负责远程调度控制系统的系统管理功能。包括:系 统安全管理、网络管理、策略管理、APP库管理、应用服务管理等等方面。
[0074] 在系统操作模块中:该层主要负责远程调度控制系统的系统操作。包括:系统性 能监测、系统配置管理、系统故障管理、系统接入权限管理等等方面。
[0075] 参见图4所示的根据本发明一个实施例的使用无人飞行器的调度装置的调度方 法,其包括以下步骤。
[0076] 第一步骤Sl中,所述验证模块3验证所述无人飞行器5发送的与所述无人飞行器 5唯一对应的识别码。
[0077] 第二步骤S2中,当所述识别码验证不通过时,所述调度装置1向所述无人飞行器 5发出禁止指令,当所述识别码验证通过时,所述调度模块4接收所述无人飞行器5发送的 飞行任务。
[0078] 第三步骤S3中,当所述飞行任务与所述其他无人飞行器的飞行任务不冲突时或 当所述飞行任务与所述其他无人飞行器的飞行任务冲突且所述飞行任务的优先级高于所 述其他无人飞行器的飞行任务时,所述调度装置1向所述无人飞行器5发送通过指令,当所 述飞行任务的优先级低于或等于所述其他无人飞行器的飞行任务时,所述调度模块4调整 所述飞行任务且所述调度装置1向所述无人飞行器5发送禁止指令和调整后的飞行任务。
[0079] 第四步骤S4中,当所述无人飞行器5不接受所述调整后的飞行任务时,所述调度 装置1向所述
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