一种无人机飞行远程管理方法与流程

本发明属于互联网人工智能领域，具体涉及一种无人机远程管理方法。

背景技术：

随着无人机技术越来越成熟，无人机的应用领域也越来越广泛，近两年除消费级无人机火爆以外，无人机在其他很多行业也得到广泛发展，如物流无人机、航拍无人机、侦查无人机等。

传统的无人机控制依赖于飞手对无人机的遥控，执行一个任务需要投入相当的人力成本；受到控制器和无人机通信距离的限制，导致无人机无法自动、超远距离执行任务；无人机采集到的数据和视频都存储在PC本地或者SD卡，易丢失，且很难用于大数据计算、机群数据合并等操作；受到通信安全性的限制，只能接入特定的飞控，无法实现各种飞控版本的适配。多架无人机不能进行系统的管理、调配，不方便进行协同执行任务。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种无人机远程管理方法，解决传统无人机控制技术中无人机的飞行距离受控制器信号限制，并且一个平台只针对一个版本的飞控做适配的技术问题。

为了解决上述问题，本发明采取如下技术方案：

一种无人机远程管理方法，包括如下步骤：

1)、搭建无人机远程管理系统，无人机远程管理系统包括综合控制端、云端服务器和多架无人机；无人机上设置有控制器和无线通讯模块，综合控制端也设置有无线通信模块，无人机与综合控制端和云端服务器进行无线通信；用户通过综合控制端注册账户，每个账户对应绑定一架或多架无人机；

2)、用户在综合控制端登录账号后，可以对本账号绑定的无人机发送飞行控制指令，综合控制端对指令数据包进行编码，并将编码后的数据包发送到云端服务器；

3)、云端服务器接收到指令数据包后，进行解码，并进行鉴权操作，即判断该用户和目标设备的绑定关系、指令的正确性；

4)、鉴权通过后，云端服务器将综合控制端发送的指令转换成和无人机通信的指令，并将转换后的数据包发送到指定的无人机；

5)、无人机的控制器接收到指令后，控制无人机执行该指令，并将执行结果信息通过无线通信模块返回给云端服务器，云端服务器接收到执行结果指令回传后，发送给综合控制端，综合控制端接收到处理结果信息后，进行页面显示。

进一步改进，所述综合控制端，即用户对无人机进行综合管理的终端，为地面监控站，包括浏览器(B/S架构)、安装在PC上的客户端(C/S架构)和移动客户端(安装指定APP的移动设备)三种形式。所述浏览器(B/S架构)形式，即为直接在互联网上登录账号，不需要在电脑等终端上安装客户端，只需要一个服务器，并与互联网连通即可。所述C/S架构形式，需要客户在电脑等终端上安装客户端，然后通过客户端才能登录账户。所述移动客户端，在移动设备上安装对应的APP，用户通过移动终端打开APP登录账号，所述APP为申请人自主开发的用于管理无人机的应用程序，可以安装在手机、平板电脑等移动终端上，体积小方便携带。三种形式可以根据用户需要自主选择，以满足不同用户的要求。

云端作为综合控制端和无人机端的数据中转站，对综合控制端和无人机端进行综合管理。综合控制端和无人机端都和云端服务器互联，云端服务器对综合控制端和无人机端发送的数据进行数据转发，即将综合控制端的网络协议和无人机通信的私有协议进行相互转换并发送、云端提供数据存储的能力，将传统存储在PC本机或者SD卡中的数据存储在云端，利用云端大数据处理技术，为用户提供定制化的服务，如：森林火点检测，天然气管道泄漏，车辆追踪等服务、提供restful接口，保证各种平台可方便快速接入、对实时视频流进行存储、支持视频点播等；

进一步改进，在综合控制端，用户通过互联网可以查看本用户绑定和没有绑定的无人机的基本信息，基本信息包括每架无人机型号、当前位置、是否在线、管理员联系方式；用户登录自己的账号后，可以对其绑定的无人机进行管理，即可以控制无人机起飞、降落、上传任务、执行任务，对于没有绑定的无人机只能查看，没有权限进行管理、控制。例如现在需要十架无人机去执行一个紧急任务，而本账号只绑定了六架无人机，且有一架正在执行另外一个任务，则需要另外五架无人机一起协同完成任务，则该用户可以通过查看所有无人机的信息，知道哪些无人机目前处于空闲状态，并与这些无人机对应账号的用户取得联系，最后组成一个十架无人机团队共同去完成任务。

进一步改进，在综合控制端设置有无人机社区，用户通过互联网可以在无人机社区共享无人机的相关信息、租借无人机或其他专业设备、发布或者接受任务计划。充分利用互联网技术，达到资源共享、设备利用率最大化的作用。所述无人机社区为申请人开发的一个数据库社区论坛，所有用户均可以在该社区共享无人机相关信息，例如发布租、借无人机或其他专业设备、发布或者接受任务计划等，充分利用互联网技术，达到资源共享、设备利用率最大化的作用。

进一步改进，所述无人机远程管理系统，还可以对接多种不同品牌、型号的无人机，也可以对接天气预报、交通路况以及人脸识别模块，且使用docker进行打包，还可以部署在局域网中，保证数据的保密性。通过对接不同品牌、型号的无人机，以及天气预报、交通路况以及人脸识别等其他设备模块，使该平台功能更完善，实现资源共享、信息共享。

进一步改进，所述每个账户对应一个唯一的编码，每个无人机对应一个唯一的编码，每个账户对应绑定一架或多架无人机，即无人机的编码与绑定的账号编码形成对应关系。每个用户只能管理和控制与本账号绑定的无人机，而不能管理和控制与没有和本账号绑定的无人机，只有查看的权限。

进一步改进，所述步骤3)中云端服务器接收到指令数据包后，进行解码，并进行鉴权操作，所述鉴权操作，即判断所管理、控制的无人机与该账号是否存在绑定关系，通过密码、口令进行验证，提高安全性。

与现有技术相比，本方案具有如下有益效果：

1、针对传统无人机通信距离短的问题，本发明借助4G网络，可实现远程数据传输，不受距离限制，且减少人力成本。通过搭建无人机远程管理系统，并借助该管理系统平台可以管理多架无人机，用户在在综合控制端注册账号，每个账号可以绑定多架无人机。在综合控制端，通过互联网可以查看所有无人机的基本信息，用户登录后，可以对其绑定的设备进行管理，即可以控制无人机起飞、降落、上传任务、执行任务等；用户还可以在社区共享数据、租借无人机或其他专业设备、发布/执行任务计划等，充分利用互联网技术，达到资源共享、设备利用率最大化的作用。

2、针对各行业对飞行数据保密性要求的问题，该平台可以部署在任何内网中，用户可以对数据进行灵活处理。

3、针对专业设备价格相对比较高的问题，该平台提供社区交流的功能，通过租借无人机设备的形式，上传任务计划书，实现无人机设备的共享使用。

附图说明

图1为无人机远程管理系统框架图。

图2为本发明所述种无人机远程管理方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的和技术方案更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚，完整的描述。

搭建无人机远程管理系统方案为三个组成部分：综合控制端、云端服务器和无人机端，系统架构体如图1所示。Mycat为一个开源的分布式数据库系统，是一个实现了MySQL协议的服务器；MySQL为数据库；JPA是Java Persistence API的简称，中文名Java持久层API，是JDK 5.0注解或XML描述对象-关系表的映射关系，并将运行期的实体对象持久化到数据库中；Provider用来提供服务，Consumer用来消费服务。

无人机端包括多架无人机。每架无人机上设置有控制器和无线通讯模块，综合控制端也设置有无线通信模块，无人机与综合控制端和云端服务器进行无线通信。用户通过综合控制端注册账户，每个账户对应绑定一架或多架无人机。无人机端即无人机或无人机机群，是真正执行用户指令的终端，无人机端还可以挂载各种外设，如：喊话器、抛投器、相机等设备，并将无人机数据及挂载采集到的数据上传到云端。

综合控制端即用户对无人机进行综合管理的终端，在本实施例中，采用浏览器(B/S架构)形式，即为直接在互联网上登录账号，不需要在电脑等终端上安装客户端，只需要一个服务器，并与互联网连通即可。在综合控制端，通过互联网可以查看所有无人机的基本信息，用户登录后，可以对其绑定的设备进行管理，即可以控制无人机起飞、降落、上传任务、执行任务等；用户还可以在社区共享数据、租借无人机或其他专业设备、发布/执行任务计划等，充分利用互联网技术，达到资源共享、设备利用率最大化的作用。

在其他实施例中，也可以采用安装在PC上的客户端(C/S架构)或移动客户端(安装指定APP的移动设备)形式。

云端作为综合控制端和无人机端的数据中转站，对综合控制端和无人机端进行综合管理。综合控制端和无人机端都和云端服务器互联，云端服务器对综合控制端和无人机端发送的数据进行数据转发，即将综合控制端的网络协议和无人机通信的私有协议进行相互转换并发送、云端提供数据存储的能力，将传统存储在PC本机或者SD卡中的数据存储在云端，利用云端大数据处理技术，为用户提供定制化的服务。

如图2所示，执行以森林火点检测任务为例，无人机远程管理方法如下：

1)、用户在综合控制端编辑森林火点检测任务航线，并上传该航线；

2)、综合控制端对航线数据包进行编码，并将编码后的数据包发送到云端服务器；

3)、云端服务器接收到数据包后，进行解码，并进行鉴权操作，即判断该用户和目标无人机的绑定关系、指令的正确性等；

4)、鉴权通过后，云端服务器将综合控制端发送的指令转换成和无人机通信的指令，并将转换后的数据包发送到无人机端；

5)、无人机接收到航线任务后，执行森林火点检测任务，并将执行结果返回云端服务器。无人机利用挂载的红外相机，进行火点检测，并将检测到的火点信息通过无人机控制器上传到云端服务器；

6)、云端服务器接收到火点信息回传后，将该回传信息发送给综合控制端；

7)、综合控制端接收到处理结果后，进行页面显示，用户可以直观看到森林火点位置、火势大小等信息。

本发明中未做特别说明的均为现有技术或者通过现有技术即可实现，而且本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。