无人机监管方法和系统和计算机存储介质与流程

本发明实施例涉及无人机技术，尤其涉及一种无人机监管方法、系统和计算机存储介质。

背景技术：

随着无人机技术的发展，目前消费级无人机已经进入人们的生活，消费级无人机的价格较低，操作也较为容易，因此越来越多的用户开始使用无人机。

但由于消费级无人机可以被随意购买到，对飞行场地的要求不高，操作无人机的用户很多也没有接收过安全飞行的培训，导致目前许多无人机的飞行对公共安全产生了威胁。而目前对于无人机的监管是滞后的，虽然各种监管部门对无人机的管理法规，但由于无人机的体积小、飞行高度低，操作无人机的用户的安全意识也存在缺失，因此就需要对无人机的飞行进行监控和反制。

由于各种厂家生产的无人机型号众多，并没有同一的飞行标准，且无人机所使用的控制协议都是私有的协议，因此目前对无人机的监控还是以电磁干扰为主，使用大功率的电磁辐射干扰无人机的通信，迫使其迫降或返航。对于严重威胁公共安全或重点区域的无人机，甚至采用防空武器直接击落。但采用电磁干扰的方式需要大功率的干扰设备，且会对周边的电磁环境产生污染，防空武器则存在更大的安全隐患。因此，目前亟需对无人机进行监管的方法。

技术实现要素：

本发明提供一种无人机监管方法、系统和计算机存储介质，用于对无人机的飞行进行监管，避免无人机的飞行对公共安全产生影响。

第一方面，本发明实施例提供一种无人机监管方法，包括：

监测预设无人机控制频段的无线信号；

对监测到的所述无线信号进行特征分析，判断所述无线信号是否符合无人机信号特征；

若是，则根据所述无线信号的信号特征识别所述无线信号所属无人机的机型信息，并对所述无线信号进行解析，获取所述无线信号所述无人机的标识信息；

判断所述无人机是否处于黑白名单中。

在第一方面一种可能的实现方式中，所述判断所述无人机是否处于黑白名单中之后，所述方法还包括：

若所述无人机处于白名单中，则判断所述无人机是否处于禁飞区域；

若所述无人机处于禁飞区域，则向所述无人机发送管控信息，以使所述无人机返航或迫降。

在第一方面一种可能的实现方式中，所述向所述无人机发送管控信息之后，所述方法还包括：

向所述无人机所属用户发送警告信息。

在第一方面一种可能的实现方式中，所述判断所述无人机是否处于黑白名单中之后，所述方法还包括：

若所述无人机不处于黑白名单中，则解析所述无线信号，获取所述无人机的遥控信息和图传信息；

根据所述无人机的遥控信息和图传信息，确定将所述无人机加入黑名单或白名单中。

第二方面，本发明实施例提供一种无人机监管系统，包括：

无线信号监测子系统，用于监测预设无人机控制频段的无线信号；

信号特征分析子系统，用于对监测到的所述无线信号进行特征分析，判断所述无线信号是否符合无人机信号特征；

控制子系统，用于若是，则根据所述无线信号的信号特征识别所述无线信号所属无人机的机型信息，并对所述无线信号进行解析，获取所述无线信号所述无人机的标识信息；判断所述无人机是否处于黑白名单中；若所述无人机处于黑名单中，则向无人机监管服务器发送报警信息。

在第二方面一种可能的实现方式中，所述控制子系统，还用于若所述无人机处于白名单中，则判断所述无人机是否处于禁飞区域；若所述无人机处于禁飞区域，则向所述无人机发送管控信息，以使所述无人机返航或迫降。

在第二方面一种可能的实现方式中，所述控制子系统，还用于向所述无人机所述用户发送警告信息。

在第二方面一种可能的实现方式中，所述数据分析子系统，还用于若所述无人机不处于黑白名单中，则解析所述无线信号，获取所述无人机的遥控信息和图传信息；

所述控制子系统，还用于根据所述无人机的遥控信息和图传信息，确定将所述无人机加入黑名单或白名单中。

在第二方面一种可能的实现方式中，所述无线信号监测子系统，包括：天线阵列和功率放大器，所述天线阵列用于接收预设无人机控制频段的无线信号，所述功率放大器用于将所述天线阵列接收的无线信号放大后发送给所述信号特征分析子系统；

所述信号特征分析子系统，包括usrp，用于对监测到的所述无线信号进行特征分析，判断所述无线信号是否符合无人机信号特征；

所述控制子系统，包括：控制主机和存储器，所述控制主机用于若是，则将所述无线信号的信号特征与所述存储器中存储的信号特征进行比对，识别所述无线信号所属无人机的机型信息，并对所述无线信号进行解析，获取所述无线信号所述无人机的标识信息判断所述无人机是否处于黑白名单中；若所述无人机处于黑名单中，则向无人机监管服务器发送报警信息。

第三方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面任一种可能的实现方式的无人机监管方法。

本发明提供的无人机监管方法、系统和计算机存储介质，通过监测预设无人机控制频段的无线信号，对监测到的所述无线信号进行特征分析，当判断所述无线信号符合无人机信号特征时，则根据所述无线信号的信号特征识别所述无线信号所属无人机的机型信息，并对所述无线信号进行解析，获取所述无线信号所述无人机的标识信息，判断所述无人机是否处于黑白名单中，若所述无人机处于黑名单中，则向无人机监管服务器发送报警信息，从而可以对非法飞行的无人机进行监管，及时发现非法飞行的无人机，避免非法飞行的无人机对公共安全带来影响。

附图说明

图1为本发明实施例提供的无人机监管方法实施例一的流程图；

图2为本发明实施例提供的无人机监管方法实施例一的流程图；

图3为本发明实施例提供的无人机监管系统实施例一的流程图；

图4为本发明实施例提供的无人机监管系统实施例二的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的无人机监管方法实施例一的流程图，如图1所示，本实施例提供的方法包括：

步骤s101，监测预设无人机控制频段的无线信号。

目前消费级无人机已经大规模出现在市场中，从几百元的玩具型无人机到数万元的专业级无人机都已经具有一定规模的市场。由于消费级无人机的价格低廉，且操作门槛较低，且并没有相应的制度约束无人机的操作者，导致无人机的飞行并没有受到严格的管制。而由于使用无人机的用户缺乏必要的飞行知识和安全知识，导致目前消费级无人机的飞行对公共安全产生了一定的威胁，更有不法分子已经开始利用无人机从事违法犯罪的活动。因此，如何对无人机进行有效的监管，成为各个管理部门十分棘手的问题。

由于目前的无人机都是采用无线遥控操作方式进行飞行，并且为无人机的控制频段分配了专用的无线频段，因此可以通过对特定频段的无线信号进行监测来对无人机进行监管。但由于无人机的生产厂商众多，业界并没有无人机的相关生产标准，导致各种型号的无人机所使用的通信协议、数据特征等均不相同，仅通过对特定频段的无线信号机型监测，无法分辨出无人机是否为合法飞行的无人机。有鉴于此，本发明提供一种对无人机进行合理监管的方法。

首先，由于无人机所使用的无线频段为专用的频段，例如目前大多使用2.4ghz频段和/或5ghz频段这两个频段，因此，可以对预设的无人机控制频段的无线信号进行监测。

步骤s102，对监测到的所述无线信号进行特征分析，判断所述无线信号是否符合无人机信号特征。

由于无线信号的频谱资源十分紧缺，无人机所使用的专用频段并非是专门供无人机所使用的，其他通信方式也使用该频段。例如无人机所使用的2.4ghz频段，同时也被蓝牙通信和无线局域网(wirelesslocalareanetworks，wlan)所使用。因此，在预设无人机控制频段所监测到的无线信号，并不一定是无人机所属的无线信号。

因此，在预设无人机控制频段监测到无线信号后，需要对监测到的无线信号进行特征分析，判断该无线信号是否符合无人机信号特征。由于无人机的通信具有一定的特点，例如一般具有控制信号和图像回传信号两种主要的数据，而无论采用哪种通信协议和编码方式，需要传输上述两种数据时，无线信号都具有一定的特定特征。因此，可以对监测到的无线信号的各种参数进行分析，例如频率、带宽、调制方式、调制速率等，通过上述分析后，对无线信号进行解调，还原出无线信号所包含的比特流。根据无线信号所包含的比特流，可以判断出该比特流是否符合无人机的信号特征。

对无线进行特征分析的具体方法可以采用任一种无线信号处理方法，当然，为了判断无线信号是否符合无人机信号特征，可以先对若干已知的无人机的无线信号进行分析，从而得到若干已知无人机的信号特征，形成无人机的信号特征库，在监测到无线信号后，将解析后的无线信号的信号特征与无人机的信号特征库中的特征进行比对后，确定监测到的无线信号是否符合无人机信号特征。当然，还可以对已知无人机信号特征进行分析整理后，得到无人机信号特征的一定规律，判断监测到的无线信号的信号特征是否符合该规律，从而确定监测到的无线信号是否符合无人机信号特征。

步骤s103，若是，则根据所述无线信号的信号特征识别所述无线信号所属无人机的机型信息，并对所述无线信号进行解析，获取所述无线信号所述无人机的标识信息。

若判断监测到的无线信号符合无人机信号特征，那么意味着监测到了无人机所属无线信号。由于无人机的飞行并非都是非法的，因此在监测到了无人机后，需要对无人机的行为进行判断，判断其是合法飞行的还是非法飞行的。首先，由于不同机型的无人机所传输的无线信号也是具有不同的信号特征的，因此可以通过对无线信号的信号特征进行分析，确定无线信号所属无人机的机型信息。然后，还可以进一步地对无线信号进行解析，从而进一步地确定无人机的标识。每台无人机都具有唯一的标识信息，该标识会携带在无线信号所传输的数据中，并且通过该标识信息可以确定无人机所属用户。由于无人机的飞行对公共安全已经产生了威胁，因此目前已经开始对无人机的飞行进行备案登记，对于正规厂家生产的无人机，由于具有一定的安全飞行控制程序以及完善的操作说明，可以允许其进行正常飞行。而一些非正规厂家生产或自制的无人机，由于没有相应的安全措施和操作说明，很容易对公共安全产生影响。因此在本发明中引入了无人机的黑名单和白名单机制。

步骤s104，判断所述无人机是否处于黑白名单中。

在获取到无人机的标识信息后，可以查询该无人机是否处于黑名单和白名单中，其中，白名单中是正规厂家生产，允许其进行飞行的无人机，而黑名单中是非正规厂家生产，或曾经非法飞行过的无人机。

步骤s105，若所述无人机处于黑名单中，则向无人机监管服务器发送报警信息。

若无人机处于黑名单中，那么意味着该无人机的飞行可能对公共安全产生影响，此时就需要向无人机监管服务器发送报警信息。无人机监管服务器由对无人机进行监管的部门进行管理，例如公安部门或其他监管部门。当无人机监管服务器接收到报警信息，即可有针对性的对该无人机进行拦截，从而避免无人机的飞行对公共安全产生影响。

若无人机处于白名单中，则可以允许无人机进行继续飞行。由于本发明所提供的无人机监管方法，仅对无人机的无线信号进行监测和分析，并不需要发生大功率的信号对无人机进行干扰，避免了对环境的影响，另外，仅需要对信号进行接收和处理，可以将无人机的监管系统做成便携式的小型化设备，并部署在任意区域。

本实施例所提供的无人机监管方法，通过监测预设无人机控制频段的无线信号，对监测到的所述无线信号进行特征分析，当判断所述无线信号符合无人机信号特征时，则根据所述无线信号的信号特征识别所述无线信号所属无人机的机型信息，并对所述无线信号进行解析，获取所述无线信号所述无人机的标识信息，判断所述无人机是否处于黑白名单中，若所述无人机处于黑名单中，则向无人机监管服务器发送报警信息，从而可以对非法飞行的无人机进行监管，及时发现非法飞行的无人机，避免非法飞行的无人机对公共安全带来影响。

图2为本发明实施例提供的无人机监管方法实施例二的流程图，如图2所示，本实施例提供的方法包括：

步骤s201，监测预设无人机控制频段的无线信号。

步骤s202，对监测到的所述无线信号进行特征分析，判断所述无线信号是否符合无人机信号特征。

步骤s203，若是，则根据所述无线信号的信号特征识别所述无线信号所属无人机的机型信息，并对所述无线信号进行解析，获取所述无线信号所述无人机的标识信息。

步骤s204，判断所述无人机是否处于黑白名单中。

步骤s205，若所述无人机处于白名单中，则判断所述无人机是否处于禁飞区域。

若在对无人机的无线信号进行解析后，确定无人机处于白名单中，则还可以对无人机所处飞行区域进行判断。虽然处于白名单中的无人机是可以进行安全飞行的，但由于某些重点区域，例如机场附近、军警驻地、政府机关等区域，处于安全原因或保密原因，并不适于无人机飞行，因此即使是可以安全飞行的无人机在这些区域也是被禁止飞行的。因此，在判断无人机处于白名单中时，还需要判断该无人机所飞行的区域是否处于禁飞区域。其中禁飞区域是由相应的管理部门提前划定的。

步骤s206，若所述无人机处于禁飞区域，则向所述无人机发送管控信息，以使所述无人机返航或迫降。

若无人机处于白名单中，但飞至禁飞区域，则可以向该无人机发送管控信息，该管控信息可以是直接通过无人机的控制信道，向无人机发送控制指令，也可以是通过大功率的无线信号压制无人机原有的控制指令。从而使无人机返航或迫降。目前的消费级无人机，只要是正规厂家生产的正规产品，都具有自动返航或自动迫降功能，因此，在受到大功率的无线信号压制后，一般都会进行自动返航或自动迫降。但大功率的信号压制毕竟会对环境产生污染，因此在本发明中，可以采用另一种方式。

由于处于白名单中的无人机是正规厂家生产的符合正规生产标准的产品，因此可以获取到白名单中无人机的各种控制命令的发送方式等参数信息，那么就可以在发现处于白名单中的无人机飞行至禁飞区域时，通过其控制信道，直接向无人机发送返航或迫降指令，从而使其进行返航或迫降。这样就避免了采用大功率对无人机进行压制而对环境产生的影响。

进一步地，由于处于白名单中的无人机都是通过正规途径销售和飞行的无人机，可以在白名单中进一步地登记各无人机所属用户。在控制无人机进行返航或迫降后，还可以向该无人机的用户发送警告信息，使无人机所属用户得知其飞行至了禁飞区域，从而可以避免该用户再次出现错误的飞行。

步骤s207，若所述无人机不处于黑白名单中，则解析所述无线信号，获取所述无人机的遥控信息和图传信息。

在获取无人机的标识信息后，该无人机除了在黑名单和白名单中之外，还有一种情况时既不在黑名单中，也不在白名单中，即该无人机并未登记。此时可以对该无人机的无线信号进行进一步地解析，获取无人机的具体遥控信息和图传信息。需要说明的是，无人机的无线信号中所携带的各种数据是以一定的算法进行加密的，因此，在这里需要采用超算技术，对无人机的数据进行处理，实现对无人机的通信协议进行快速的破解，从而获取无人机的具体遥控信息和图传信息。

步骤s208，根据所述无人机的遥控信息和图传信息，确定将所述无人机加入黑名单或白名单中。

在获取到无人机的遥控信息和图传信息后，可以对遥控信息和图传信息进行分析，确定无人机的飞行轨迹、拍摄图像等，是否属于正常飞行的无人机，还是错误飞行的无人机。若确定该无人机是属于正常飞行的无人机，则可以将该无人机加入白名单中，允许该无人机进行继续飞行，若确定该无人机是属于非正常飞行的无人救，则可以将该无人机加入黑名单中。那么可以采用图1所示实施例的方法，对该无人机进行处理。

图3为本发明实施例提供的无人机监管系统实施例一的结构示意图，如图3所示，本实施例提供的无人机监管系统包括：

无线信号监测子系统31，用于监测预设无人机控制频段的无线信号。

信号特征分析子系统32，用于对监测到的所述无线信号进行特征分析，判断所述无线信号是否符合无人机信号特征。

控制子系统33，用于若是，则根据所述无线信号的信号特征识别所述无线信号所属无人机的机型信息，并对所述无线信号进行解析，获取所述无线信号所述无人机的标识信息；判断所述无人机是否处于黑白名单中；若所述无人机处于黑名单中，则向无人机监管服务器发送报警信息。

本实施例提供的无人机监管系统用于实现图1所示的无人机监管方法，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

进一步地，在图3所示实施例的基础上，所述控制子系统33，还用于若所述无人机处于白名单中，则判断所述无人机是否处于禁飞区域；若所述无人机处于禁飞区域，则向所述无人机发送管控信息，以使所述无人机返航或迫降。

进一步地，在图3所示实施例的基础上，所述控制子系统33，还用于向所述无人机所述用户发送警告信息。

进一步地，在图3所示实施例的基础上，所述数据分析子系统32，还用于若所述无人机不处于黑白名单中，则解析所述无线信号，获取所述无人机的遥控信息和图传信息；所述控制子系统33，还用于根据所述无人机的遥控信息和图传信息，确定将所述无人机加入黑名单或白名单中。

图4为本发明实施例提供的无人机监管系统实施例二的结构示意图，如图4所示，本实施例提供的无人机监管系统，在图3所示实施例的基础上，进一步地，

所述无线信号监测子系统31，包括：天线阵列41和功率放大器42，所述天线阵列41用于接收预设无人机控制频段的无线信号，所述功率放大器43用于将所述天线阵列41接收的无线信号放大后发送给所述信号特征分析子系统32。

所述信号特征分析子系统32，包括通用软件无线电外设(universalsoftwareradioperipheral，usrp)，用于对监测到的所述无线信号进行特征分析，判断所述无线信号是否符合无人机信号特征；

所述控制子系统33，包括：控制主机43和存储器44，所述控制主机43用于若是，则将所述无线信号的信号特征与所述存储器44中存储的信号特征进行比对，识别所述无线信号所属无人机的机型信息，并对所述无线信号进行解析，获取所述无线信号所述无人机的标识信息判断所述无人机是否处于黑白名单中；若所述无人机处于黑名单中，则向无人机监管服务器发送报警信息。

进一步地，图4所示无人机监管系统中，所述控制子系统33还可以包括超算硬件平台45和报警装置46。超算硬件平台45具体用于解析所述无线信号，获取所述无人机的遥控信息和图传信息，可以由(现场可编程门阵列field－programmablegatearray，fpga)或图形处理器(graphicsprocessingunit，gpu)实现。报警装置46用于向无人机监管服务器发送报警信息。

本申请实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种无人机监管方法，该方法包括：

监测预设无人机控制频段的无线信号；

对监测到的所述无线信号进行特征分析，判断所述无线信号是否符合无人机信号特征；

若是，则根据所述无线信号的信号特征识别所述无线信号所属无人机的机型信息，并对所述无线信号进行解析，获取所述无线信号所述无人机的标识信息；

判断所述无人机是否处于黑白名单中；

若所述无人机处于黑名单中，则向无人机监管服务器发送报警信息。

当然,本申请实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上的方法操作,还可以执行本申请任意实施例所提供的无人机监管方法中的相关操作。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。