一种电网用合规作业无人机识别方法及系统与流程

1.本发明涉及反无人机电力应用技术领域，尤其涉及一种电网用合规作业无人机识别方法及系统。


背景技术：

2.输变电设施点多面广，通过无人机入侵开展电力设施侦查和破坏的风险已经不可忽视。一旦无人机距离电力设施安全距离不足，或在高电压、强磁场下发生失控坠机，将对电力设施设备带来危害，给电网公司带来经济损失，影响电网安全和电力供应。随着电力无人机巡检的深入应用，需对进入安全管控区的入侵设备和自有设备敌我识别，并进一步可甄别自身设备作业“合法性”。亟需一种电力用敌我无人机识别方法对入侵及非法作业无人机进行识别并采取相应的安全措施。
3.与本发明最接近的专利：cn201822276855，一种用于反无人机系统的敌我识别装置及方法，涉及一种用于反无人机系统的敌我识别装置及方法，该装置包括无人机监测仪和敌我识别监控中心；无人机监测仪包括接收天线、射频通道单元、信号监测模组、控制单元、无线通信单元a和存储单元；敌我识别监控中心包括上位机和无线通信单元。该敌我识别系统虽不需要对现有无人机进行结构改造或设备加装，但需基于广泛的无人机信号特征识别基础之上进行，且基于无人机的频谱信号特征识别无法探测到静默飞行的无人机。其他有一定关系的专利：cn201910825832一种反无人机系统中无人机身份识别的方法，该方法基于ads b获取无人飞行器身份与飞行信息，通过地面指挥控制系统或人工进行分析比对，从而完成敌我识别。该方法侧重于无人机飞行器身份信息及飞行信息的识别，未能有效区分该无人机是否为合法作业无人机。
4.综上所述，当前的无人机识别方法存在如下缺陷：
5.(1)当前无人机身份信息识别主要是通过频谱探测装置进行无人机的信号特征识别，需要建立在广泛采集无人机信号特征的基础之上，完全实现敌我识别的难度较大，而且对于静默飞行的无人机无法识别，未能全部覆盖所有无人机。
6.(2)现有的技术方案未能实现电网合法作业无人机及非法作业无人机的甄别，只是识别了无人机的id，标明了无人机的位置，对于低空防御系统下一步的处置建议性不大。


技术实现要素：

7.本技术的目的在于提供一种电网用合规作业无人机识别方法及系统，将通用的机载标识器应用于电网自有无人机及非法入侵无人机的识别，技术难度低，易实现，只需建立电网自有无人机标识，在无人机上加装轻量级标识器，便可实现敌我无人机的识别，确定完敌我无人机后，若为自有无人机，再与合法作业无人机白名单对比，便可实现是否合法作业的甄别，技术路线明确，技术方法易实现，性价比高，弥补了目前技术方法无法进行电网自有无人机是否为合法作业甄别的空缺。
8.为实现本发明的目的，本发明提供的技术方案如下：
9.第一方面
10.本发明提供了一种电网用合规作业无人机识别方法，包括如下步骤：
11.步骤一：接收无人机标识信息；
12.步骤二：将接收到的无人机标识信息与无人机标识清单进行比对，若属于，则进行步骤三；若不属于，则认定为非法入侵无人机；
13.步骤三：将接收到的无人机标识信息与合法作业无人机白名单进行比对，若属于，则认定为合法作业无人机；若不属于，则认定为非法作业无人机。
14.其中，所述无人机标识信息包括无人机唯一id和位置信息。
15.其中，所述无人机标识清单包括电网内所有无人机且记载所有无人机的唯一id。
16.其中，所述合法作业无人机白名单根据作业时段动态更新。
17.其中，所述合法作业无人机白名单，在每次作业前进行填报，记载所有作业无人机的作业时间、作业无人机唯一id、作业区域、作业高度。
18.其中，在步骤三中，包括对位置比对的步骤，将接收到的无人机标识信息与探测到的位置数据进行比对，若不属于，则认定为非法作业无人机。
19.第二方面
20.与上述方法相对应地，本发明还提供了一种电网用合规作业无人机识别系统，包括安装于无人机上的机载标识器和地面接收设备，所述机载标识器与所述地面接收设备通讯连接；
21.所述机载标识器用于向地面接收设备发送无人机标识信息；
22.所述地面接收设备用于将接收到的无人机标识信息与无人机标识清单进行比对，若属于，则进行步骤三；若不属于，则认定为非法入侵无人机；还用于将接收到的无人机标识信息与合法作业无人机白名单进行比对，若属于，则认定为合法作业无人机；若不属于，则认定为非法作业无人机。
23.其中，所述无人机标识清单包括电网内所有无人机且记载所有无人机的唯一id。
24.其中，所述合法作业无人机白名单根据作业时段动态更新。
25.其中，所述合法作业无人机白名单，在每次作业前进行填报，记载所有作业无人机的作业时间、作业无人机唯一id、作业区域、作业高度。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
27.(1)本技术采用机载标识器实现无人机识别，设备较为便宜、重量较轻，与无人机相对来说比较独立，通用性强，可适用于绝大多数机型，无需对现有无人机进行改造，技术实现难度较低，性价比高。
28.(2)本技术对无人机是否合法作业的识别，采用黑白名单机制，无需投入硬件成本，只需根据电网所有自有的无人机清单及电网不同时段的合法作业无人机名单进行对比，便可实现，技术实现难度低，经济性高；无人机白名单技术实现非法作业无人机甄别在电网低空防护系统中属于首创。
附图说明
29.图1为本技术的方法流程示意图；
30.图2为本技术的系统结构示意图。
具体实施方式
31.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
32.以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
33.对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
34.实施例1
35.如图1所示，本发明提供了一种电网用合规作业无人机识别方法，包括如下步骤：
36.步骤一：接收无人机标识信息；
37.在无人机上加装通用的轻量级无人机机载标识器，挂装于无人机机载端，在实际飞行作业时，可实时自动广播无人机唯一id和飞行信息(位置等)。通过地面接收设备能够接收机载标识器发射的无人机唯一id、位置等信息。
38.步骤二：将接收到的无人机标识信息与无人机标识清单进行比对，若属于，则进行步骤三；若不属于，则认定为非法入侵无人机；
39.当地面传感器探测到无人机信号时，地面接收设备接收到无人机唯一id与无人机标识清单记载的内容进行对比，若在清单上则为自用无人机，进行下一步比对，若不属于，则认定为非法入侵无人机。
40.无人机标识清单为电网自用无人机标识清单，覆盖电网内所有无人机。根据工信部《民用无人机生产制造管理办法(征求意见稿)》，民用无人机应当具有身份信息的唯一产品识别码(无人机唯一id)，依据该管理规定，所有无人机完成实名登记注册后获取唯一产品标识码，依据标识码建立电网所有自用无人机标识清单。同时根据飞行计划任务安排，导出近期需执行任务的无人机名单，建立合法作业无人机白名单。
41.无人机标识清单和合法作业无人机白名单通过数据库进行统一管理，依据不同的巡检人员分配不同的权限。无人机标识清单数据库在无人机购入或者销毁时进行更新；合法作业无人机白名单数据库在每次作业前进行填报，明确作业时间、作业无人机id、作业区域、作业高度等，当作业完成时，合法作业无人机白名单自动更新删除已完成作业的无人机信息。
42.步骤三：将接收到的无人机标识信息与合法作业无人机白名单进行比对，若属于，则认定为合法作业无人机；若不属于，则认定为非法作业无人机。
43.建立不同时段的合作作业无人机白名单，该白名单根据作业时段动态更新；明确标识清单库和白名单库填报申请、修改、删除等管理机制和不同人员权限。
44.其中，在步骤三中，对作业时间、作业无人机id、作业区域、作业高度等进行比对，若不属于，则认定为非法作业无人机。
45.本技术中进行统一地理信息空间的实时定位配准，将探测到的所有无人机相对距离转化成绝对位置数据，并与获取的无人机绝对位置进行对比，确定非法入侵无人机的位置。
46.由于所探测的目标信息都是以本地坐标系作为参考，必须首先对准到同一个坐标系下使用，需要利用系统的导航信息将目标点迹对准到大地直角坐标系，在大地直角坐标
系下进行点迹的融合、航迹跟踪等处理。在空间上对点迹信息进行处理对齐之后，还需要对点迹数据进行时间对齐。
47.通过轻量型无人机机载标识器获取到的合法作业无人机坐标为绝对大地坐标，频谱探测的无人机坐标为频谱仪本身的绝对大地坐标及无人机相对于频谱仪的方位和距离，通过坐标转换公式计算出频谱探测到的无人机的绝对大地位置坐标，然后与合法作业的无人机绝对大地坐标进行对比，通过时空配准排除合法作业的无人机，确定非法入侵无人机的位置。
48.实施例2
49.如图2所示，与上述方法相对应地，本发明还提供了一种电网用合规作业无人机识别系统，包括安装于无人机上的机载标识器和地面接收设备，所述机载标识器与所述地面接收设备通讯连接；
50.所述机载标识器用于向地面接收设备发送无人机标识信息；
51.所述地面接收设备用于将接收到的无人机标识信息与无人机标识清单进行比对，若属于，则进行步骤三；若不属于，则认定为非法入侵无人机；还用于将接收到的无人机标识信息与合法作业无人机白名单进行比对，若属于，则认定为合法作业无人机；若不属于，则认定为非法作业无人机。
52.其中，所述无人机标识清单包括电网内所有无人机且记载所有无人机的唯一id。
53.其中，所述合法作业无人机白名单根据作业时段动态更新。
54.其中，所述合法作业无人机白名单，在每次作业前进行填报，记载所有作业无人机的作业时间、作业无人机唯一id、作业区域、作业高度。
55.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。