一种无人机监管方法、系统与流程

本发明涉及电子信息技术、无人机监管领域，特别涉及一种无人机监管方法、系统。
背景技术：
：民用无人机市场在全球范围出现爆发性增长，民用无人机在中国也已广泛应用于农业、电力、物流、娱乐等领域渐趋普及。但目前无人机的无许可飞行已成为棘手的社会问题，而随之而来的安全问题更是亟需解决的头号问题。根据民航局的规定，目前民用无人机驾驶员管理共分为三类。第一类，重量小于等于7公斤的微型无人机，飞行范围在视距内半径500米、相对高度低于120米范围内的，无须证照管理；第二类，在视距内运行的空机重量大于7公斤的无人机、在隔离空域内超视距运行的所有无人机，以及在融合空域内运行的重量小于等于116公斤的无人机都须纳入行业管理；第三类，在融合空域运行的大于116公斤的无人机则必须全部纳入民航局管理。依据《关于民用无人机管理有关问题的暂行规定》，当前我国无人机适航管理是对无人机做适航检查而不做适航审定，暂不办理标准适航证。由于国家尚未建立健全机制对无人机实施监管，也尚未为无人机颁发适航证。因而会出现出了问题或事故难以找到幕后飞手，由于无人机供应链复杂，更难管理的是由个人组装和拼凑的航模。如何判定无人机的合法性，现有技术中有一些解决方法，中国专利申请cn201610075393.1，提出无人机安全管理系统及方法，系统包括位于机体内的机载控制端和地面的远程监控与控制端，机载控制端与无人机自驾仪控制连接并实现对无人机结构平台的控制，将身份验证信息和地理位置信息传递到系统控制模块进行判断，系统控制模块通过无线通讯系统传输信号至远程监控与控制端，并发送指令至执行控制模块，监控中心将指令发送至机载控制端内的系统控制模块。缺点在于：机载控制端与无人机自驾仪控制连接，输出的传输和处理都会容易受到外界的干扰。又比如，中国专利申请cn201510222453.3，通过有线通信模块或者蓝牙模块、wifi模块、gsm/gprs/3g/4g/5g模块、vhf模块、uhf模块中的一种或者多种与所述的无人机数据通信模块进行通信，从而控制无人机的飞行路线、飞行状态。缺点在于：无法在无人机飞行前对无人机进行管理，也就无法从根源上对无人机实施监管。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是，提供基于无人机身份识别和无人机飞行状态监测的一种无人机监管方法。解决上述技术问题，本发明提供了一种无人机监管方法，包括如下步骤：在无人机上安装一数据单元，在所述数据单元写入一身份唯一编码，使用无人机前根据所述身份唯一编码检测无人机的当前状态，若无人绑定则同步并验证特征信息，将所述特征信息与上述无人机进行绑定，激活所述无人机，记录所述无人机的飞行数据同步回传，实现对无人机状态的监管。更进一步，所述无人机身份唯一编码至少包括：{二维码、rf射频码、出厂id号}中的任一一种。更进一步，所述特征信息至少包括：{身份证号码、身份唯一编码、终端设备号}中的任一一种。更进一步，使用无人机前检测所述无人机身份唯一编码的方法为：监听用户在终端操作，获得摄像头/键盘访问权限，通过摄像头扫描所述无人机上的身份唯一编码，和/或，通过键盘输入所述无人机上的身份唯一编码，根据所述身份唯一编码跳转至无人机当前状态查询窗口，在终端通过web服务器访问服务器，并将响应结果在窗口显示。更进一步，所述终端上识别身份唯一编码的方法包括：微信公众号/服务号、移动端应用程序、微信h5小程序、移动端的web浏览器或者pc端的web浏览器中的一种或者多种。基于上述，本发明还提供了一种无人机监管系统，包括：无人机、终端以及服务器端，所述无人机包括：一数据单元，所述数据单元，用以写入一身份唯一编码，所述终端包括：识别单元、绑定单元，所述识别单元，用以在使用无人机前根据所述身份唯一编码检测无人机的当前状态，所述绑定单元，用以检测无人机的当前状态是否为绑定，若为绑定状态，则不激活操作，若空闲状态，则输入特征信息与无人机绑定，所述服务器端，用以同步并验证特征信息，并将所述特征信息与上述无人机进行绑定，激活所述无人机。更进一步，所述终端还包括监测单元，所述监测单元用以，记录所述无人机的飞行数据同步回传至后台服务器，实现对无人机状态的监测。更进一步，所述数据单元还用以，通过提供身份唯一编码，在所述服务器端检测无人机状态为空闲或绑定中，在所述绑定单元激活所述无人机后，开始记录无人机的飞行数据，以及将所述飞行数据实时回传至终端，所述飞行数据至少包括：飞行高度、飞行航线。更进一步，在无人机飞行结束后，所述终端还用以将无人机与驾驶者解绑，并进行如下配置：对所述身份唯一编码相同的无人机，与至多一名驾驶者绑定/解绑，对所述特征信息验证后相同的驾驶者，与至多一架无人机绑定/解绑。更进一步，所述无人机、所述终端以及所述服务器端的接口可相互调用，所述服务器端与所述终端通过局域网或者广域网连接，所述终端与所述无人机通过串口通信模块连接。本发明的有益效果：本发明中的无人机监管方法，由于在无人机上安装一数据单元，在所述数据单元写入一身份唯一编码，能够在无人机飞行前完成对无人机身份识别及激活，并且在无人机飞行的同时记录同步传输飞行数据，可在无人机飞行后实现对无人机状态的监管。由于使用无人机前根据所述身份唯一编码检测无人机的当前状态，若无人绑定则同步并验证特征信息，将所述特征信息与上述无人机进行绑定，激活所述无人机，从而实现无人机身份识别、用户绑定、及无人机飞行状态监测。本发明中还提供了一种系统，包括：无人机、终端以及服务器端，用户通过终端可以对无人机完成识别，而后在服务器端完成用户绑定，在无人机绑定并激活成功后可以对无人机飞行状态监测。附图说明图1是本发明一实施例中的无人机监管方法流程示意图；图2是图1中使用无人机前检测所述无人机身份唯一编码的方法流程示意图；图3是本发明一实施例中的系统结构示意图；图4是本发明一优选实施例中的系统结构示意图；图5是本发明另一优选实施例中的系统结构示意图；图6是图4中的数据单元的功能示意图；图7是图3中无人机和终端的结构示意图；图8是本发明的系统中的连接关系示意图；图9是图8中的系统的时序操作示意图。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”。请参考图1是本发明一实施例中的无人机监管方法流程示意图，步骤如下：步骤s100在无人机上安装一数据单元，在所述数据单元写入一身份唯一编码，作为本实施例中的优选，所述无人机身份唯一编码至少包括：{二维码、rf射频码、出厂id号}中的任一一种。唯一编码等同于机动车发动机编码，每架无人机有且仅有唯一编码作为合法身份识别。在一些实施例中，身份唯一编码若为二维码，则在二维码中记录无人机的机型、参数以及使用情况。在一些实施例中，身份唯一编码若为rf射频码，则可以通过扫码设备识别无人机的机型、参数以及使用情况。在一些实施例中，身份唯一编码若为出厂id号，则可以采用手动录入等方式识别。在一些实施例中，通过扫描所述二维码，跳转至无人机的监测窗口。步骤s101使用无人机前根据所述身份唯一编码检测无人机的当前状态，若无人绑定则同步并验证特征信息，将所述特征信息与上述无人机进行绑定，激活所述无人机。作为本实施例中的优选，所述特征信息至少包括：{身份证号码、身份唯一编码、终端设备号}中的任一一种。所述特征信息包括但不限于，身份证信息、驾照信息、社保号信息、指纹信息、虹膜信息等。所述身份证号码为使用者的身份证件号。所述身份唯一编码为无人机的唯一标识id。所述终端设备号为终端的设备号，比如imsi参数，国际移动客户识别码imsi为了在无线路径和整个gsm移动通信网上正确地识别某个移动客户，就必须给移动客户分配一个特定的识别码。国际移动用户识别码(imsi：internationalmobilesubscriberidentificationnumber)是区别移动用户的标志，储存在sim卡中，可用于区别移动用户的有效信息。其总长度不超过15位，同样使用0～9的数字。又比如，imei参数，国际移动台设备识别码imei是唯一地识别一个移动台设备的编码，为一个15位的十进制数数字。根据所述身份唯一编码检测无人机的当前状态，用户使用无人机时需先通过终端登录客户端的操作系统，扫描或手动输入无人机身份唯一编码即无人机id，通过后台联网的方式检测无人机的当前状态为空闲或绑定中，即无人机为可以飞行或不能飞行状态。在本实施例中所述的空闲或绑定状态，是指无人机飞行前需与驾驶者绑定，绑定过程中，无人机的飞行问题则由此驾驶者负责。在一些实施例中，所述无人机的当前状态还包括：解绑定中、绑定失效或者解绑失效。在一些实施例中，根据所述身份唯一编码检测无人机是否为空闲或者绑定，时需要在数据库中的对应表中查询无人机唯一编码与驾驶者对应关系,如下表：无人机唯一编码状态驾驶者wurenji001ed空闲无wurenji002wd绑定状态bwurenji003ek空闲无wurenji005ed绑定状态a若无人绑定则同步并验证特征信息，将所述特征信息与上述无人机进行绑定，激活所述无人机，将特征信息与无人机绑定，从而激活无人机。在绑定时的内容为：身份证信息、无人机驾驶证与无人机绑定，如下表：无人机唯一编码状态身份证信息驾驶者wurenji001ed绑定状态imsigwurenji002wd绑定状态imsibwurenji003ek空闲无无wurenji005ed绑定状态身份ida在一些实施例中，对所述身份唯一编码相同的无人机，与至多与一名驾驶者绑定/解绑。在一些实施例中，对所述特征信息验证后相同的驾驶者，与至多与一架无人机绑定/解绑。步骤s102记录所述无人机的飞行数据同步回传，实现对无人机状态的监管。通过安装一数据单元，能够在无人机使用前根据数据单元中的身份唯一编码检测无人机的当前状态，且在无人机飞行后，通过数据单元记录所述无人机的飞行数据同步回传。实现了飞行前用户身份和飞控数据的统一管理和验证。如图2所示，作为本实施例中的优选，使用无人机前检测所述无人机身份唯一编码的方法为：步骤s1001监听用户在终端操作，获得摄像头/键盘访问权限，步骤s1002通过摄像头扫描所述无人机上的身份唯一编码，和/或，在步骤s1003通过键盘输入所述无人机上的身份唯一编码，步骤s1004根据所述身份唯一编码跳转至无人机当前状态查询窗口，步骤s1005在终端通过web服务器访问服务器，并将响应结果在窗口显示。作为本实施例中的优选，所述终端上识别身份唯一编码的方法包括：微信公众号/服务号、移动端应用程序、微信h5小程序、移动端的web浏览器或者pc端的web浏览器中的一种或者多种。图3是本发明一实施例中的系统结构示意图，本实施例中的一种无人机监管系统，包括：无人机1、终端2以及服务器端3，用户使用无人机时需先登录终端2的用户客户端操作系统，扫描或手动输入身份唯一编码即无人机id，通过与服务器端3联网检测无人机状态为空闲或绑定中，即无人机为可以飞行或不能飞行状态。在飞行结束后驾驶者需与此无人机解绑，解绑后无人机才能被其它驾驶者使用，此时驾驶者也可绑定其它无人机飞行。本实施例中的可做到无人机与驾驶者对应的责任绑定。在一些实施例中，若检测到无人机为绑定状态，则激活失败；若检测到无人机为空闲状态，则用户可进行绑定。在一些实施例中，用户通过在终端2输入个人信息的包括但不限于合法无人机驾驶证id或者身份证号。若在终端2的人员合法驾驶信息验证成功，即无人机与用户绑定成功，所述无人机在绑定状态下由唯一用户操控并负责。在与无人机绑定成功后，无人机接收激活信息，无人机即可进入可飞行模式。请参考图4是本发明一优选实施例中的系统结构示意图，在本实施例中的系统中，所述无人机1包括：一数据单元11，所述数据单元11，用以写入一身份唯一编码，所述终端2包括：识别单元21、绑定单元22，所述识别单元21，用以在使用无人机前根据所述身份唯一编码检测无人机的当前状态，所述绑定单元22，用以检测无人机的当前状态是否为绑定，若为绑定状态，则不激活操作，若空闲状态，则输入特征信息与无人机绑定，所述服务器端3，用以同步并验证特征信息，并将所述特征信息与上述无人机进行绑定，激活所述无人机。在本实施例中，所述数据单元11数据模块同时启用飞行记录及数据同步回传功能；用户在终端2可实时接收无人机飞行数据，无人机飞行数据包括但不限于飞行高度、飞行航线等；用户在终端2发现无人机飞行异常时可通过地面站调整无人机飞行方式，实行监管，飞行结束后用户需自行将无人机与驾驶者解绑。限制飞行区域包括但不限于，可停留时间、可飞行高度、可飞行速度中的一种或者其任意组合。如图5所示，作为本实施例中的优选，所述终端2还包括监测单元23，所述监测单元23用以，记录所述无人机的飞行数据同步回传至后台服务器，实现对无人机状态的监测。如图6所示，本实施例中的优选，所述数据单元11还用以进行如下的操作：步骤s11通过提供身份唯一编码，在所述服务器端检测无人机状态为空闲或绑定中，步骤s12在所述绑定单元激活所述无人机后，开始记录无人机的飞行数据，步骤s13将所述飞行数据实时回传至终端，上述的飞行数据至少包括：飞行高度、飞行航线。在一些实施例中，所述终端2还包括一加密网卡。当所述服务器端3与所述终端2通过局域网或者广域网连接时保证通信的安全。通过加密网卡实现了基于加密的强访问控制，从而有效地保护局域网内部主机间、主机与网关间的通信，防止了局域网内部的第三台计算机进行窃听；而且当移动用户安装了加密网卡后，与服务器端通信时，加密网卡就可以保证流经internet的数据的安全，即也保证了局域网外部的安全。服务器端3数据输出后通过pci接口接入虚拟internetmac层中，经aes加密后，经过实internetmac层输出，可以看出此设备中网口发送的所有数据都将被加密。在一些实施例中，所述数据单元11还包括一加密串口，后台输出的数据通过虚拟uart串口接收到后，通过软核控制aes硬件加密，通过实串口输出，通过如此操作，数据将得到有效的保障。在一些实施例中，数据单元11还包括一移动设备的数据加密，作为可以用于对u盘或ide硬盘加解密的设备，完成对移动设备数据的加密保护。在一些实施例中，所述终端2用硬件描述语言vhdl在fpga数字逻辑层面上实现aes加解密，通过uart这种有线通信实现pc机与终端、加密终端和解密终端的信息通信。在一些实施例中，终端2还用以根据所述地理位置信息判断所述无人机是否在预设的禁飞范围内，若是，则禁止所述无人机执行飞行操作，并向所述无人机的遥控设备和/或地面站返回提示信息，以提示用户所述无人机处于禁飞航线或者空域范围内，若否，则允许所述无人机执行飞行操作。在一些实施例中，终端2还用以根据所述地理位置信息判断所述无人机是否在预设的可飞范围内，若是，则允许所述无人机执行飞行操作。在一些实施例中，终端2还用于根据所述地理位置信息判断所述无人机是否在限制飞行区域内，若是，获取所述限制飞行区域对应的限制条件，将所述限制条件发送至所述无人机、所述无人机的遥控设备或者地面站上。在一些实施例中，终端2还用于判断所述地理位置信息是否为预设的授权起飞点，若是，则允许所述无人机执行起飞操作，否则，禁止所述无人机执行起飞操作，并向所述无人机的遥控设备和/或地面站返回提示信息，以提示用户所述无人机不在授权起飞点上。在一些实施例中，终端2为遥控终端或者手机。图7是图3中无人机和终端的结构示意图，在无人机飞行结束后，在本实施例中所述终端2还用以将无人机1与驾驶者解绑，并进行如下配置：对所述身份唯一编码相同的无人机，与至多与一名驾驶者绑定/解绑，对所述特征信息验证后相同的驾驶者，与至多与一架无人机绑定/解绑，从而可实现一机一人责任绑定。如图8所示是本发明的系统中的连接关系示意图，在本实施例中的系统中，所述无人机1包括：一数据单元11，所述数据单元，用以写入一身份唯一编码，所述终端2包括：识别单元21、绑定单元22，所述识别单元21，用以在无人机前检测所述身份唯一编码，所述绑定单元22，用以检测无人机的当前状态是否为绑定，若为绑定状态，则不激活操作，若空闲状态，则输入特征信息与无人机绑定，所述服务器端3，用以同步并验证特征信息，并将所述特征信息与上述无人机进行绑定，激活所述无人机所述无人机、所述终端以及所述服务器端的接口可相互调用，所述服务器端3与所述终端2通过局域网或者广域网连接，所述终端2与所述无人机1通过串口通信模块连接。在一些实施例中，局域网包括但不限于，wi-fi经常通信/有线通信或者蓝牙通信。在一些实施例中，广域网包括但不限于，vhf或uhf频段。在一些实施例中，广域网包括但不限于，gsm/gprs/3g/4g/5g。如图9所示是图8中的系统的时序操作示意图，包括无人机1、终端2以及服务器端3，在所述无人机1在无人机上安装一数据单元，在所述数据单元写入一身份唯一编码，在所述终端2使用无人机前根据所述身份唯一编码检测无人机的当前状态，在所述终端2检测无人机的当前状态是否为绑定，若为绑定状态，则不激活操作，若空闲状态，则输入特征信息与无人机绑，在所述服务器端3，同步并验证特征信息，并将所述特征信息与上述无人机进行绑定，激活所述在所述无人机1。在无人机1记录所述无人机的飞行数据同步回传，实现对无人机状态的监管。作为本实施例中的优选，在所述终端2通过提供身份唯一编码，在所述服务器端检测无人机状态为空闲或绑定中，在所述绑定单元激活所述无人机后，开始记录无人机的飞行数据，以及将所述飞行数据实时回传至终端，所述飞行数据至少包括：飞行高度、飞行航线。作为本实施例中的优选，在无人机飞行结束后，所述终端还用以将无人机与驾驶者解绑，并进行如下配置：对所述身份唯一编码相同的无人机，与至多与一名驾驶者绑定/解绑，对所述特征信息验证后相同的驾驶者，与至多与一架无人机绑定/解绑。作为本实施例中的优选，所述无人机1、所述终端2以及所述服务器端3的接口可相互调用，所述服务器端与所述终端通过局域网或者广域网连接，所述终端与所述无人机通过串口通信模块连接。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。当前第1页12