CN105827607A - 无人机身份识别系统 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种无人机身份识别系统，包括至少一架无人机、遥控装置和管理平台，无人机包括飞行控制模块、无人机身份管控信息模块和无人机位置定位模块，飞行控制模块和无人机位置定位模块分别与无人机身份管控信息模块电连接；无人机身份管控信息模块和管理平台通过波进行信号传输。通过无人机身份管控信息模块作为飞行控制模块和遥控装置之间的中转站，该无人机身份管控信息模块记录无人机的身份信息，一旦人为破坏无人机身份管控信息模块，遥控装置就无法控制无人机飞行。

Description

无人机身份识别系统
技术领域
本发明涉及无人机通信技术领域，特别涉及一种无人机身份识别系统。
背景技术
随着电子技术的发展，无人机在远程遥控、续航时间、飞行品质上有了明显的突破，其非常普遍地被使用于航空拍摄、飞行表演、防灾救险、科学考察等领域。不过即使无人机给我们带来了方便，但是现有的许多无人机无法实现第三方追溯和识别无人机的身份的能力。
首先，由于无人机通过远距离控制，可执行包括携带炸药、汽油等易燃易爆物品，携带火种飞向危险爆炸区等任务。若被不法分子利用，存在制造恐怖袭击等危险事件的可能，在实际应用中，危险事件制造后，无人机也随之毁坏，而不能在事前通过地面的设备发现和侦测无人机的身份信息、起飞位置、遥控者的地理位置，为事故提供追责的有效线索。
为了解决上述问题，现有的无人机采用与第三方进行通信传输，实现第三方追溯无人机身份。例如中国专利(CN104932516A)，其揭示了一种无人机的安全管控方法，由无人机的控制模块、操控模块、管控中心、监控网络和职能部门构成；在无人机的控制模块上或另设的跟踪模块上，置入管控中心通过监控网络识别读取的无人机身份代码，或是附入操控模块的任务指令和航飞报备信息，管控中心整合监控网络资源对无人机落实监管，以核实无人机身份代码和所报备信息与飞行状况是否相符入手，遇到异常即时通知智能部门处置。具体地，充分整合各种资源的管控中心和监控网络，以核实政府认可的无人机身份代码和申请或报备的许航要求与实际是否相符，遇有异常即行转达智能部门处置。相应地，无人机的身份信息通过管控中心再传输给职能部门的。
然而，上述系统存在以下缺点。1)通过管控中心实时传递无人机的身份信息，提高了使用成本，且造成身份的窃取，降低了安全性。2)职能部门实际是通过控制模块上的某个模块获取无人机身份的，若人为对该模块进行拆除，职能部门就不能获取无人机身份了。
发明内容
本发明的主要目的在于提供了一种安全、可靠且可方便获取无人机身份信息无人机身份识别系统。
本发明的另一目的在于提供一种无人机身份识别系统，其中无人机身份管控信息模块用于记录无人机的身份和飞行轨迹等。以及有效防止人为拆卸无人机身份管控信息模块，造成管理平台无法获取无人机身份信息。
为达到以上目的，本发明提供了一种无人机身份识别系统，包括至少一架无人机、遥控装置和管理平台，所述无人机分别分别与所述遥控装置和所述管理平台双向通讯；
所述无人机包括飞行控制模块和无人机身份管控信息模块，所述飞行控制模块与所述无人机身份管控信息模块电连接；
所述飞行控制模块用于控制所述无人机飞行，所述无人机身份管控信息模块还用于存储无人机身份信息，所述无人机身份信息能够被所述管理平台接收；
所述遥控装置用于生成与发送对所述无人机飞行控制的遥控指令，所述无人机身份管控信息模块接收所述遥控指令，并发送给所述飞行控制模块；
所述管理平台用于生成与发送获取所述无人机身份信息的请求指令，所述无人机身份管控信息模块接收所述请求指令，并发送所述无人机身份信息给所述管理平台；
所述无人机身份管控信息模块和所述管理平台通过波进行信号传输。
具体地，所述波为0.3～300000MHz频段波。
作为优选，所述波为840.5～845MHz、1430～1444MHz、或2408～2440MHz频段波。
相应地，所述无人机还包括无人机位置定位模块，所述无人机位置定位模块与所述无人机身份管控信息模块电连接，所述无人机位置定位模块用于生成和发送无人机位置信息，所述无人机身份管控信息模块接收所述无人机位置信息，并发送给所述管理平台。
相应地，所述遥控装置还包括定位模块，用于生成和发送遥控装置位置信息，所述无人机身份管控信息模块接收所述遥控装置位置信息，并发送给所述管理平台。
具体地，所述定位模块为所述定位模块与无人机定位模块分别可采用GPS、A-GPS、GLONASS或北斗来实现。
相应地，所述系统还包括验证装置，用于核对所述无人机身份信息，所述验证装置通过有线和无线与所述管理平台连接。
相应地，所述管理平台生成和发送警告指令，所述无人机身份管控信息模块接收所述警告指令，并发送给所述遥控装置或根据警告指令内容，限制所述无人机的飞行状态；所述飞行状态包括：飞行方向、飞行速度、飞行时间、飞行高度以及飞行距离。
相应地，所述管理平台生成和发送定位指令，所述无人机身份管控信息模块接收所述定位指令，并传输给所述定位模块或无人机位置定位模块，所述管理平台通过所述无人机身份管控信息模块获取所述遥控装置位置信息和所述无人机位置信息。
相应地，所述无人机还包括环境探测模块，用于探测和发送所述无人机的飞行环境图像，所述无人机身份管控信息模块接收飞行环境图像，并发送给所述遥控装置或所述管理平台接收，所述环境探测模块与所述无人机身份管控信息模块电连接。
相应地，所述无人机还包括IMU模块，用于生成无人机飞行信息，所述无人机身份管控信息模块接收所述无人机飞行信息，并发送给所述管理平台，所述无人机身份管控信息模块可根据所述管理平台发出的飞行干扰指令对所述IMU模块实施信息干扰，从而影响所述无人机的飞行状态，所述IMU模块分别与所述飞行控制模块和所述无人机身份管控信息模块电连接。
相应地，所述无人机还包括开关，所述开关与所述无人机身份管控信息模块电连接，所述开关用于生成和发送校验指令，所述无人机身份管控信息模块接收校验指令，并发送给所述飞行控制模块，若所述飞行控制模块没有收到校验指令，则执行无人机禁止飞行作业或限制无人机飞行高度作业。
根据优选实施例，本发明提供了如下优点：
(1)本发明的无人机身份管控信息模块和管理平台之间通过波进行信号传输，而且该波优选为不为大众消费和民用的无线频段，有效防止无人机的身份信息被截取或干扰，提高了安全性；
(2)本发明采用的优选频段尽量避免涉及运营商的移动通信网络，有效避免了因数据流量导致的使用成本上升。
(3)本发明的管理平台，可以安装在易发事故区域，如飞机场、油库、政府部门，能更有针对性的监控特定区域的无人机飞行情况，增强了监管效果。
(4)本发明遥控装置通过无人机身份管控信息模块进行与飞行控制模块进行遥控指令的传输，而且无人机身份管控信息模块记录无人机的身份信息，一旦人为破坏无人机身份管控信息模块，遥控装置就无法控制无人机飞行；
(5)本发明的无人机实现自检功能，无人机上的开关生成校验指令，一旦无人机身份管控信息模块破坏，飞行控制模块接收不到校验指令，就会执行无人机禁止飞行或限制无人机飞行作业距离和飞行高度，达到有效管控的目的。
以下结合附图及实施例进一步说明本发明。
附图说明
图1为本发明所述无人机身份识别系统的结构示意图；
图2为本发明所述无人机的结构示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
参阅附图1和图2所示，示出了根据本发明优选实施例所述的一种无人机身份识别系统，其适用于执法人员管理无人机。特别地，无人机身份识别系统采用无人机身份管控信息模块实现飞行控制模块与遥控装置之间遥控指令的传输，一旦人为破坏无人机身份管控信息模块，遥控装置就无法实现对无人机飞行的控制，应领会的是，本发明还保护人为破坏无人机身份管控信息模块，就直接对飞行控制模块造成损害。
如图1和图2所示，一种无人机身份识别系统，包括至少一架无人机、遥控装置和管理平台，无人机分别与遥控装置和管理平台双向通信；
无人机包括飞行控制模块、无人机身份管控信息模块和无人机位置定位模块，飞行控制模块和无人机位置定位模块分别与无人机身份管控信息模块电连接；
飞行控制模块用于控制无人机飞行，无人机位置定位模块用于生成和发送无人机位置信息，该无人机位置信息包括无人机飞行起始位置、飞行轨迹和当前飞行位置等，无人机身份管控信息模块接收无人机位置信息，并发送给管理平台，无人机身份管控信息模块还用于存储无人机身份信息，无人机身份信息能够被管理平台接收，该无人机身份信息包括机型、编号、所有者和生产商等；
遥控装置用于生成与发送对无人机飞行控制的遥控指令，无人机身份管控信息模块接收遥控指令，并发送给飞行控制模块；
管理平台用于生成与发送获取无人机身份信息的请求指令，无人机身份管控信息模块接收请求指令，并发送无人机身份信息给管理平台；
无人机身份管控信息模块和管理平台通过波进行信号传输。波为840.5～845MHz、1430～1444MHz、或2408～2440MHz频段波。此外，在可根据地区的管制要求，可将波设为开放的民用的433MHz、900MHz、2400MHz或5800MHz频段波。
当不法分子为执行非法作业时，使执法人员无法追溯无人机的身份信息，而破坏无人机身份管控信息模块时，遥控装置生成的遥控指令就无法被飞行控制模块接收，因此，遥控装置就无法控制无人机飞行。
进一步的技术方案为，无人机还包括开关，开关与无人机身份管控信息模块电连接，开关用于生成和发送校验指令，无人机身份管控信息模块接收校验指令，并发送给飞行控制模块，若飞行控制模块没有收到校验指令，则执行无人机飞行禁止作业或限制无人机飞行高度作业。作为优选，若飞行控制模块没有收到校验指令，则执行无人机距地面10米飞行作业。
无人机通过自检功能，无人机上的开关生成校验指令，一旦无人机身份管控信息模块破坏，飞行控制模块接收不到校验指令，就会执行无人机飞行禁止或限制无人机飞行高度作业。
进一步的技术方案为，遥控装置还包括定位模块，用于生成和发送遥控装置位置信息，无人机身份管控信息模块接收遥控装置位置信息，并给管理平台。
具体地，所述定位模块与无人机定位模块分别可采用GPS、A-GPS、GLONASS或北斗来实现。
进一步的技术方案为，系统还包括验证装置，用于核对无人机身份信息，验证装置通过有线或无线与管理平台连接。具体地，无人机在生产与销售环节时，分别在验证装置中记录无人机的身份信息，验证指无人机是否在验证装置中进行登记。
进一步的技术方案为，管理平台生成和发送警告指令，无人机身份管控信息模块接收警告指令，并发送给遥控装置或根据警告指令内容，限制无人机的飞行状态；飞行状态包括：飞行方向、飞行速度、飞行时间、飞行高度以及飞行距离，一旦验证装置检测到该无人机没有进行身份登记，就向无人机上的无人机身份管控信息模块发送警告指令，无人机身份管控信息模块接收所述警告指令，并发送给遥控装置。
进一步的技术方案为，管理平台生成和发送定位指令，无人机身份管控信息模块接收定位指令，并传输给定位模块或无人机位置定位模块，管理平台通过无人机身份管控信息模块获取遥控装置位置信息和无人机位置信息。一旦无人机继续飞行，则可通过管理平台向遥控装置和无人机发送定位指令。
进一步的技术方案为，无人机还包括环境探测模块，用于探测和发送无人机的飞行环境图像，无人机身份管控信息模块接收飞行环境图像，并发送给遥控装置或管理平台接收，环境探测模块与无人机身份管控信息模块电连接。该飞行环境图像包括其采集的无人机当前的图像或影像等。该飞行环境图像可以通过遥控装置或管理平台显示，其中，遥控装置包括显示屏，该显示屏用于显示飞行环境图像，显示屏可以和遥控装置设置成一体，或者显示屏和遥控装置为两个独立的个体。
进一步的技术方案为，无人机还包括IMU模块，用于生成无人机飞行信息，无人机身份管控信息模块接收无人机飞行信息，并发送给管理平台，无人机身份管控信息模块可根据管理平台发出的飞行干扰指令对IMU模块实施信息干扰，从而影响无人机的飞行状态，IMU模块分别与飞行控制模块和无人机身份管控信息模块电连接。执法人员可以通过管理平台了解无人机飞行信息，该无人机飞行信息包括无人机的速度、方位、加速度以及飞行高度等。
本发明人机身份识别系统可以用于执法人员在发现无人机飞行时，识别无人机的身份及操控者的位置信息，便于实时向无人机操控者提出飞行警告和实时验证无人机的合法身份。还可以指引无人机在规定的航道上飞行，同时对非合法身份的无人机进行飞行限制等操作。为后继大量的无人机地面飞行作业，提供了飞行保障，也为无人机后继升级为可飞行机器人(脱离人的地面遥控)进行自动作业，自动飞行，自动运载，在规定的航道上合法作业提供技术保障。此外，可将此身份识别系统与地面无人机雷达设备相集成，用于在危险禁飞区域布防(如机场、政府大楼、油库等)，避免恐怖分子借助无人机实施恐怖袭击；具体是，目前地面雷达仅能通过超声波或毫米波发现空中无人机，但无法识别无人机身份信息，所述系统可以在发现无人机后，向无人机发送身份识别信息通知其地面遥控者在飞地域禁止飞行)具体使用方法如下所示：
1)执法人员或地面无人机侦测装置(如雷达)发现空中飞行的无人机时，可开启管理平台向无人机身份管控信息模块发送请求指令；
2)无人机身份管控信息模块接收和识别请求指令，向管理平台发送无人机的身份信息；
3)管理平台获取无人机的身份信息，并向验证装置反馈信息，验证装置对无人机的身份信息进行验证，若通过，则不干扰无人机飞行，若未通过，则管理平台将向无人机发送警告指令，通知地面操作者非法操作；
4)若地面操作者不理会警告信息，仍然飞行，管理平台将向无人机发送查询地面操作者(即遥控装置)的位置信息的指令。无人机向管理平台反馈该位置信息，执法人员可对操作者进行抓捕。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围采用，即凡依本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种无人机身份识别系统，其特征在于：包括至少一架无人机、遥控装置和管理平台，所述无人机分别与所述遥控装置和所述管理平台双向通信；
所述无人机包括飞行控制模块和无人机身份管控信息模块，所述飞行控制模块与所述无人机身份管控信息模块电连接；
所述飞行控制模块用于控制所述无人机飞行，所述无人机身份管控信息模块还用于存储无人机身份信息，所述无人机身份信息能够被所述管理平台接收；
所述遥控装置用于生成与发送对所述无人机飞行控制的遥控指令，所述无人机身份管控信息模块接收所述遥控指令，并发送给所述飞行控制模块；
所述管理平台用于生成与发送获取所述无人机身份信息的请求指令，所述无人机身份管控信息模块接收所述请求指令，并发送所述无人机身份信息给所述管理平台；
所述无人机身份管控信息模块和所述管理平台通过波进行信号传输。
2.如权利要求1所述的无人机身份识别系统，其特征在于：所述波为0.3～300000MHz频段波。
3.如权利要求1所述的无人机身份识别系统，其特征在于：所述无人机还包括无人机位置定位模块，所述无人机位置定位模块与所述无人机身份管控信息模块电连接，所述无人机位置定位模块用于生成和发送无人机位置信息，所述无人机身份管控信息模块接收所述无人机位置信息，并发送给所述管理平台。
4.如权利要求3所述的无人机身份识别系统，其特征在于：所述遥控装置还包括定位模块，用于生成和发送遥控装置位置信息，所述无人机身份管控信息模块接收所述遥控装置位置信息，并发送给所述管理平台。
5.如权利要求4所述的无人机身份识别系统，其特征在于：所述系统还包括验证装置，用于核对所述无人机身份信息，所述验证装置通过有线或无线与所述管理平台连接。
6.如权利要求5所述的无人机身份识别系统，其特征在于：所述管理平台生成和发送警告指令，所述无人机身份管控信息模块接收所述警告指令，并发送给所述遥控装置或根据警告指令内容，限制所述无人机的飞行状态；所述飞行状态包括：飞行方向、飞行速度、飞行时间、飞行高度以及飞行距离。
7.如权利要求6所述的无人机身份识别系统，其特征在于：所述管理平台生成和发送定位指令，所述无人机身份管控信息模块接收所述定位指令，并传输给所述定位模块或无人机位置定位模块，所述管理平台通过所述无人机身份管控信息模块获取所述遥控装置位置信息和所述无人机位置信息。
8.如权利要求1所述的无人机身份识别系统，其特征在于：所述无人机还包括环境探测模块，用于探测和发送所述无人机的飞行环境信息，所述无人机身份管控信息模块接收飞行环境信息，并发送给所述遥控装置或所述管理平台接收，所述环境探测模块与所述无人机身份管控信息模块电连接。
9.如权利要求1所述的无人机身份识别系统，其特征在于：所述无人机还包括IMU模块，用于生成无人机飞行信息，所述无人机身份管控信息模块接收所述无人机飞行信息，并发送给所述管理平台，所述IMU模块分别与所述飞行控制模块和所述无人机身份管控信息模块电连接。
10.如权利要求1所述的无人机身份识别系统，其特征在于：所述无人机还包括开关，所述开关与所述无人机身份管控信息模块电连接，所述开关用于生成和发送校验指令，所述无人机身份管控信息模块接收校验指令，并发送给所述飞行控制模块，若所述飞行控制模块没有收到所述校验指令，则执行所述无人机禁止飞行作业或限制所述无人飞行高度作业。
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