CN106296871A - 无人机监管方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无人机监管方法及系统，发射黑盒获取无人机的惯性飞行数据，接收黑盒获取无人机飞行员所在的当前地面站的位置数据，通用地面站获取无人机的飞行轨迹数据，通过用户终端获取这三类数据并发送到云端服务器，由云端服务器对三类数据进行相关算法比对验证，判定无人机的当前飞行状况，从而对无人机进行有效监管，及时发送相关预警、警告信号。通过发射黑盒的多自由度惯性测量数据、地面操控飞行员的精确定位数据以及通用地面站的飞行数据这三类数据进行融合定位，避免了空中公网信号的盲区效应，也可以避免用户通过发送虚假飞行数据逃避监管，从而实现了真正实时、有效的空中无人机监管。

Description

无人机监管方法及系统

技术领域

本发明涉及用于无人机监管技术领域，尤其涉及一种无人机监管方法及系统。

背景技术

随着技术的进步和操控的日趋简单以及硬件成本的绝对降低，如今的无人机系统，早已在警用、气象、农林，甚至勘探等民用领域大展身手，应用极为广泛，而随之而来的大量“黑飞”事件，也让行业内意识到无人机系统存在的极大的法律风险，必将阻碍无人机产业健康有序发展。

目前来看，民用无人机应用可以预料的风险很多，例如：(1)可能被用于违法行为。(2)飞行时对其他飞行物和地面人员可能构成安全隐患等。尽管从2009年开始，中国民用航空局颁布了《民用无人机空中交通管理办法》《关于民用无人机管理有关问题的暂行规定》《民用无人机适航管理工作会议纪要》《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》等，但上述规定的内容比较笼统，而且缺乏强制执行效力和可操作性，申请流程也不明确，很多无人机操作者很少申请空域，“黑飞”仍然非常普遍，所以亟待完善无人机系统的监管法规。

而无人机监管法规不断的完善，必须要有相应健全的可普遍适用、易于实现的监管系统及先进监控技术作为基础支撑。目前我国无人机监管法规的难产，在很大程度上也是因为监管措施的不完善，监控技术不合理造成的。

目前可以用于监管无人机、特别是中小型无人机的系统和方法不是很多。例如中国AOPA(中国航空器拥有者及驾驶员协会)提出的UCloud无人机监管系统，该系统宣称以云计算为基础，可以覆盖1500米以下所有直升机、无人机等飞行器的低空监测，无人机飞行时的所有动作变化，包括航迹、高度、速度、位置、航向等数据都会被系统所收纳。系统会根据这些数据进行相关的预警、避让工作、安保工作等，也就意味着，使用无人机只要接入这个系统，一举一动都会在系统里有所记录。而要使用该系统，必须要在无人机上安装带有SIM卡的通信模块，利用公共通信网络进行数据回传。该系统虽然解决了无人机飞行的报备、监控等问题，但是存在如下一些问题，导致系统不利于进一步推广，(1)该系统必须在无人机上安装带有SIM卡的通信模块，而对于一些高度一体化的飞行设备，机身重量是飞行设备的重要参数，一体机密集的内部构造中，几乎无法再安装新的模块，加装硬件模块不仅可能改变机身结构和重量参数，而且可能会同现有飞行系统存在兼容性问题。(2)如果硬件模块采用无人机系统供电，可能也会导致二者兼容性问题；如果硬件采用单独电池供电，则电池重量、电池品质(能否在高空低温下正常工作)都需要较高的技术与硬件成本。(3)该系统利用现有的GSM、3G、4G等公共通信网络回传飞行数据，但是从平面地图上来说移动网络是以各个基站为圆心的圆所组成的蜂窝，交接处信号有盲区，在飞行中非常明显；一方而且面从立体空间来讲，移动网络是以基站信号塔为中心的向下伞状覆盖，移动网络只在地表信号好，在空中这个盲区更厉害。所以这个系统在推广使用中面临很大的技术阻力。

授权公开号为204926552U的实用新型专利《无人机低空预警管理系统》，也是采用在无人机上加装各种通信模块的方法，也难以摆脱上述缺点。

针对与上述问题，也有一些系统和方法，提出不增加硬件，通过远程监控地面站上的飞行数据进行无人机系统监管。此系统实现简单，容易推广，但是也有不可回避的缺点，就是单纯通过软件监控地面站的数据，用户很容易提供欺骗性飞行数据，从而使该系统不能达到有效的监督功能。

如何对现有的无人机监管系统与技术进行改进，为无人机监管法规逐步完善提供技术保障是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种无人机监管方法及系统，解决现有的无人机监管系统无法实时、有效监管无人机飞行的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种无人机监管方法，包括：

发射黑盒获取飞行数据，发送到接收黑盒；

接收黑盒接收发射黑盒发送的飞行数据，获取飞行员的位置数据，将发射黑盒的飞行数据和飞行员的位置数据发送到用户终端；

通用地面站获取飞行数据，发送到用户终端；

用户终端接收接收黑盒发送的发射黑盒的飞行数据和飞行员的位置数据，接收通用地面站发送的飞行数据，生成飞行记录信息并发送到云端服务器，所述飞行记录信息包括发射黑盒的飞行数据、飞行员的位置数据和通用地面站的飞行数据；

云端服务器接收用户终端发送的飞行记录信息，对飞行记录信息进行处理，获取飞行判定信息，根据飞行判定信息获取相应的响应方案并做出相应响应，向用户终端推送响应方案。

在此基础上，进一步地，发射黑盒包括主控单元、发射单元和数据捕获单元，其中：

数据捕获单元通过内置的多自由度惯性测量单元获取发射黑盒的飞行数据；

主控单元通过发射单元将飞行数据发送到接收黑盒。

在上述任意实施例的基础上，进一步地，接收黑盒包括主控单元、接收单元、定位单元、蓝牙通信单元、WIFI通信单元，其中：

接收单元接收发射黑盒发送的飞行数据；

定位单元获取飞行员的位置数据；

主控单元通过蓝牙通信单元和/或WIFI通信单元将发射黑盒的飞行数据和飞行员的位置数据发送到用户终端。

在此基础上，进一步地，接收黑盒还包括带有嵌入式SIM芯片的无线网络单元，接收黑盒通过该SIM芯片的IMEI序列号与发射黑盒一一对应，接收黑盒通过无线网络单元与云端服务器进行基于SIM芯片的身份识别。

在上述任意实施例的基础上，进一步地，用户终端还用于向通用地面站发送指令信息。

一种无人机监管系统，包括发射黑盒、接收黑盒、通用地面站、用户终端和云端服务器，其中：

发射黑盒，用于获取飞行数据，发送到接收黑盒；

接收黑盒，用于接收发射黑盒发送的飞行数据，获取飞行员的位置数据，将发射黑盒的飞行数据和飞行员的位置数据发送到用户终端；

通用地面站，用于获取飞行数据，发送到用户终端；

用户终端，用于接收接收黑盒发送的发射黑盒的飞行数据和飞行员的位置数据，接收通用地面站发送的飞行数据，生成飞行记录信息并发送到云端服务器，所述飞行记录信息包括发射黑盒的飞行数据、飞行员的位置数据和通用地面站的飞行数据；

云端服务器，用于接收用户终端发送的飞行记录信息，对飞行记录信息进行处理，获取飞行判定信息，根据飞行判定信息获取相应的响应方案并做出相应响应，向用户终端推送响应方案。

在此基础上，进一步地，发射黑盒包括主控单元、发射单元和数据捕获单元，其中：

数据捕获单元，用于通过内置的多自由度惯性测量单元获取发射黑盒的飞行数据；

主控单元，用于通过发射单元将飞行数据发送到接收黑盒。

在上述任意实施例的基础上，进一步地，接收黑盒包括主控单元、接收单元、定位单元、蓝牙通信单元、WIFI通信单元，其中：

接收单元接收发射黑盒发送的飞行数据；

定位单元获取飞行员的位置数据；

主控单元通过蓝牙通信单元和/或WIFI通信单元将发射黑盒的飞行数据和飞行员的位置数据发送到用户终端。

在此基础上，进一步地，接收黑盒还包括带有嵌入式SIM芯片的无线网络单元，接收黑盒通过该SIM芯片的IMEI序列号与发射黑盒一一对应，接收黑盒通过无线网络单元与云端服务器进行基于SIM芯片的身份识别。

在上述任意实施例的基础上，进一步地，用户终端还用于向通用地面站发送指令信息。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种无人机监管方法及系统，发射黑盒获取无人机的惯性飞行数据，接收黑盒获取无人机飞行员所在的当前地面站的位置数据，通用地面站获取无人机的飞行轨迹数据，通过用户终端获取这三类数据并发送到云端服务器，由云端服务器对三类数据进行相关算法比对验证，判定无人机的当前飞行状况，从而对无人机进行有效监管，及时发送相关预警、警告信号。云端服务器通过上述三类数据很容易判定当前飞行器的实际位置，并且能够判别通用地面站提供的数据的真伪。通过发射黑盒的多自由度惯性测量数据、地面操控飞行员的精确定位数据以及通用地面站的飞行数据这三类数据进行融合定位，避免了空中公网信号的盲区效应，也可以避免用户通过发送虚假飞行数据逃避监管，从而实现了真正实时、有效的空中无人机监管。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1示出了本发明实施例提供的一种无人机监管方法的流程示意图；

图2示出了本发明实施例提供的一种发射黑盒的结构示意图；

图3示出了本发明实施例提供的一种接收黑盒的结构示意图；

图4示出了本发明实施例提供的一种无人机监管系统的结构示意图。

图中，1、安装了发射黑盒的无人机，2、携带接收黑盒的无人机飞行员，3、通用地面站，4、用户终端，5、云端服务器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定本发明。

具体实施例一

如图1所示，本发明实施例提供了一种无人机监管方法，包括：

发射黑盒获取飞行数据，发送到接收黑盒；

接收黑盒接收发射黑盒发送的飞行数据，获取飞行员的位置数据，将发射黑盒的飞行数据和飞行员的位置数据发送到用户终端；

通用地面站获取飞行数据，发送到用户终端；

用户终端接收接收黑盒发送的发射黑盒的飞行数据和飞行员的位置数据，接收通用地面站发送的飞行数据，生成飞行记录信息并发送到云端服务器，所述飞行记录信息包括发射黑盒的飞行数据、飞行员的位置数据和通用地面站的飞行数据；

云端服务器接收用户终端发送的飞行记录信息，对飞行记录信息进行处理，获取飞行判定信息，根据飞行判定信息获取相应的响应方案并做出相应响应，向用户终端推送响应方案。

接收黑盒由飞行员携带，由于飞行员的操控依赖于地面站的数据，因此飞行员的位置近似于地面站的位置，所以基本上可以认为是同一位置。本发明实施例针对中小型无人机设备进行监控、监管，从以监控、监管无人机飞行惯性参数、无人机飞行员位置以及无人机地面站提供的飞行轨迹为主要依据，通过上述三类数据融合定位，真正有效的对无人机设计进行监管。首先通过分体安装，给无人机设备上安装发射黑盒，给无人机飞行员随身携带接收黑盒，当无人机设备进行飞行时，发射黑盒与接收黑盒通过无线加密通信协议，实时绑定，发射黑盒可以将自身捕获的相关飞行数据(线性角速度、角速率、地球引力、前进方向、海拔高度)实时发送给接收黑盒，同时接收黑盒可以通过蓝牙或WIFI连接安装了专用监控服务的APP应用的用户终端，并将发射黑盒的相关飞行数据和接收黑盒自身确定的无人机飞行员的精确位置发送给用户终端，通用无人机地面站系统可以通过WIFI和手机连接，将无人机的飞行数据发送给手机APP服务端。通过用户终端将上述三类数据打包发送到云端服务器，云端服务器再对接收到的数据进行比对、判定，并进行融合定位，从而精确判断无人机飞行位置及状况，进行有效监控、监管当前飞行活动。

本发明实施例中，发射黑盒获取无人机的惯性飞行数据，接收黑盒获取无人机飞行员所在的当前地面站的位置数据，通用地面站获取无人机的飞行轨迹数据，通过用户终端获取这三类数据并发送到云端服务器，由云端服务器对三类数据进行相关算法比对验证，判定无人机的当前飞行状况，从而对无人机进行有效监管，及时发送相关预警、警告信号。本发明实施例中，云端服务器通过上述三类数据很容易判定当前飞行器的实际位置，并且能够判别通用地面站提供的数据的真伪。通过发射黑盒的多自由度惯性测量数据、地面操控飞行员的精确定位数据以及通用地面站的飞行数据这三类数据进行融合定位，避免了空中公网信号的盲区效应，也可以避免用户通过发送虚假飞行数据逃避监管，从而实现了真正实时、有效的空中无人机监管。

在上述实施例的基础上，优选的，如图2所示，本发明实施例中，发射黑盒可以包括主控单元、发射单元和数据捕获单元，其中：数据捕获单元通过内置的多自由度惯性测量单元获取发射黑盒的飞行数据；主控单元通过发射单元将飞行数据发送到接收黑盒。数据捕获单元内置多自由度惯性测量单元，独立测量捕获无人机当前的实时惯性数据，不依赖与无人机本身的数据，防止无人机用户提供欺骗性数据，从而保证捕获数据的真实性。该发射黑盒具有以下优点：体积小，仅有纽扣电池大小；重量轻，即使对于小型无人机来说，其重量也可以忽略不计；安装方便，有效解决其它系统中的模块安装问题；成本低，发射黑盒没有集成常用的公网通信模块、GPS定位模块、GSM或3G、4G模块，所以成本便宜；功耗极低，采用专用纽扣电池独立供电，无需外接电源，不会影响无人机自身供电系统，解决了外设硬件与无人机系统的兼容性问题。本发明实施例对多自由度惯性测量单元的自由度数目不做限定，优选的，其可以为10自由度，从成本考虑也可以换成6～9自由度的惯性测量单元。

在上述实施例的基础上，优选的，发射黑盒可以支持多种无线发射频率，包括：430Mhz、850Mhz、900Mhz、1.4GMhz、2.4GMhz；集成多自由度惯性测量传感器，可独立捕获当前惯性飞行数据，包括当前设备的线性角速度、角速率、地球引力、前进方向、海拔高度等数据。

在上述任意实施例的基础上，优选的，本发明实施例中，接收黑盒可以包括主控单元、接收单元、定位单元、蓝牙通信单元、WIFI通信单元，其中：接收单元接收发射黑盒发送的飞行数据；定位单元获取飞行员的位置数据；主控单元通过蓝牙通信单元和/或WIFI通信单元将发射黑盒的飞行数据和飞行员的位置数据发送到用户终端。接收黑盒佩戴在无人机飞行员身上，其上可以集成高精度北斗和/或GPS定位模块，如果接入中国精度北斗系统，在无需架设基站的情况下，可以在全球任意地点实现厘米级高精度定位，以接收黑盒的地面定位作为辅助参考，从而确定无人机飞行器的实际定位，避免用户发送欺骗性数据。本发明实施例对定位单元的工作原理不做限定，定位单元可以采用北斗定位、也可以采用GPS定位，也可以用两者的结合来协同定位。

在上述实施例的基础上，优选的，如图3所示，本发明实施例中，接收黑盒还可以包括带有嵌入式SIM芯片的无线网络单元，接收黑盒通过该SIM芯片的IMEI序列号与发射黑盒一一对应，接收黑盒通过无线网络单元与云端服务器进行基于SIM芯片的身份识别。发送黑盒与无人机是一体的，发送黑盒与接收黑盒是一一对应的，接收黑盒的SIM芯片有唯一的IMEI序列号，所以对应唯一的发射黑盒，也就对应唯一的无人机。另一方面，由于SIM芯片带有唯一IMEI序列号，因此接收黑盒可以通过嵌入式SIM芯片与无人机绑定，从而作为无人机的身份识别信息，SIM芯片通过无线网络单元与服务器进行交互，继而可以进行身份识别，同时可以有效防止人机分离及其它恶意篡改行为。接收黑盒在飞行过程中会不定期通过内置无线网络单元与云台服务器进行交互式身份识别，这种加密的身份识别可以有效杜绝人机不一致，用户故意更换飞行系统等行为。本发明实施例对接收黑盒的无线网络单元不做限定，其可以为2G、3G或4G网络单元。

本发明实施例中，发射黑盒和接收黑盒还可以通过周期性连接通信解决发射频率与无人机系统其它无线频率的干扰，且支持多频段无线频率。在上述实施例的基础上，优选的，发射黑盒和接收黑盒之间所采用的无线信号通信，其支持的多频段无线频率包括：430Mhz、850Mhz、900Mhz、1.4GMhz、2.4GMhz。两者数据采用周期性传输，发送周期的最小值可以为500ms。通过上述无线电频率信号连接，发射黑盒和接收黑盒之间的通信距离可以达到3000M以上。可以有效解决其它类似监管设备利用公网GSM、3G、4G传输数据时的盲区效应问题。

本发明实施例中，用户终端可以为手机或平板电脑，其上可以安装用于无人机监管服务的APP，与接收黑盒通过蓝牙或WIFI通信单元连接，从而接收发射黑盒的飞行数据和飞行员的位置数据；与通用地面站系统通过WIFI连接，接收无人机地面站发送的实时飞行数据；与云端服务器通过公网通信网络(GSM、3G、4G)连接，实现飞行数据及飞行监管指令的实时交互。无人机用户可以通过云端互联的方式，进行无人机飞行的报备、审批、实时数据监控、监管等功能。在上述任意实施例的基础上，优选的，用户终端还可以用于向通用地面站发送指令信息。通过用户终端直接发布指令信息，例如预警信息或警告信息，增加了系统的灵活性，提高了用户体验。

在上述任意实施例的基础上，优选的，接收黑盒和用户终端之间可以采用蓝牙或者WIFI连接；通用地面站和用户终端可以采用WIFI连接；用户终端和云端服务器可以采用GSM、3G或4G公共网络进行数据交互。

具体实施例二

如图4所示，本发明实施例提出了一种无人机监管系统，包括发射黑盒、接收黑盒、通用地面站、用户终端和云端服务器，其中：

发射黑盒，用于获取飞行数据，发送到接收黑盒；发射黑盒位于无人机1上；

接收黑盒，用于接收发射黑盒发送的飞行数据，获取飞行员的位置数据，将发射黑盒的飞行数据和飞行员的位置数据发送到用户终端4；接收黑盒由无人机飞行员2携带；

通用地面站3，用于获取飞行数据，发送到用户终端4；

用户终端4，用于接收接收黑盒发送的发射黑盒的飞行数据和飞行员的位置数据，接收通用地面站3发送的飞行数据，生成飞行记录信息并发送到云端服务器5，所述飞行记录信息包括发射黑盒的飞行数据、飞行员的位置数据和通用地面站的飞行数据；

云端服务器5，用于接收用户终端4发送的飞行记录信息，对飞行记录信息进行处理，获取飞行判定信息，根据飞行判定信息获取相应的响应方案并做出相应响应，向用户终端4推送响应方案。

接收黑盒由飞行员携带，由于飞行员的操控依赖于地面站的数据，因此飞行员的位置近似于地面站的位置，所以基本上可以认为是同一位置。本发明实施例针对中小型无人机设备进行监控、监管，从以监控、监管无人机飞行惯性参数、无人机飞行员位置以及无人机地面站提供的飞行轨迹为主要依据，通过上述三类数据融合定位，真正有效的对无人机设计进行监管。首先通过分体安装，给无人机设备上安装发射黑盒，给无人机飞行员随身携带接收黑盒，当无人机设备进行飞行时，发射黑盒与接收黑盒通过无线加密通信协议，实时绑定，发射黑盒可以将自身捕获的相关飞行数据(线性角速度、角速率、地球引力、前进方向、海拔高度)实时发送给接收黑盒，同时接收黑盒可以通过蓝牙或WIFI连接安装了专用监控服务的APP应用的用户终端，并将发射黑盒的相关飞行数据和接收黑盒自身确定的无人机飞行员的精确位置发送给用户终端，通用无人机地面站系统可以通过WIFI和手机连接，将无人机的飞行数据发送给手机APP服务端。通过用户终端将上述三类数据打包发送到云端服务器，云端服务器再对接收到的数据进行比对、判定，并进行融合定位，从而精确判断无人机飞行位置及状况，进行有效监控、监管当前飞行活动。

本发明实施例中，发射黑盒获取无人机的惯性飞行数据，接收黑盒获取无人机飞行员所在的当前地面站的位置数据，通用地面站获取无人机的飞行轨迹数据，通过用户终端获取这三类数据并发送到云端服务器，由云端服务器对三类数据进行相关算法比对验证，判定无人机的当前飞行状况，从而对无人机进行有效监管，及时发送相关预警、警告信号。本发明实施例中，云端服务器通过上述三类数据很容易判定当前飞行器的实际位置，并且能够判别通用地面站提供的数据的真伪。通过发射黑盒的多自由度惯性测量数据、地面操控飞行员的精确定位数据以及通用地面站的飞行数据这三类数据进行融合定位，避免了空中公网信号的盲区效应，也可以避免用户通过发送虚假飞行数据逃避监管，从而实现了真正实时、有效的空中无人机监管。

在上述实施例的基础上，优选的，本发明实施例中，发射黑盒可以包括主控单元、发射单元和数据捕获单元，其中：数据捕获单元通过内置的多自由度惯性测量单元获取发射黑盒的飞行数据；主控单元通过发射单元将飞行数据发送到接收黑盒。数据捕获单元内置多自由度惯性测量单元，独立测量捕获无人机当前的实时惯性数据，不依赖与无人机本身的数据，防止无人机用户提供欺骗性数据，从而保证捕获数据的真实性。该发射黑盒具有以下优点：体积小，仅有纽扣电池大小；重量轻，即使对于小型无人机来说，其重量也可以忽略不计；安装方便，有效解决其它系统中的模块安装问题；成本低，发射黑盒没有集成常用的公网通信模块、GPS定位模块、GSM或3G、4G模块，所以成本便宜；功耗极低，采用专用纽扣电池独立供电，无需外接电源，不会影响无人机自身供电系统，解决了外设硬件与无人机系统的兼容性问题。本发明实施例对多自由度惯性测量单元的自由度数目不做限定，优选的，其可以为10自由度，从成本考虑也可以换成6～9自由度的惯性测量单元。

在上述实施例的基础上，优选的，发射黑盒可以支持多种无线发射频率，包括：430Mhz、850Mhz、900Mhz、1.4GMhz、2.4GMhz；集成多自由度惯性测量传感器，可独立捕获当前惯性飞行数据，包括当前设备的线性角速度、角速率、地球引力、前进方向、海拔高度等数据。

在上述任意实施例的基础上，优选的，本发明实施例中，接收黑盒可以包括主控单元、接收单元、定位单元、蓝牙通信单元、WIFI通信单元，其中：接收单元接收发射黑盒发送的飞行数据；定位单元获取飞行员的位置数据；主控单元通过蓝牙通信单元和/或WIFI通信单元将发射黑盒的飞行数据和飞行员的位置数据发送到用户终端。接收黑盒佩戴在无人机飞行员身上，其上可以集成高精度北斗和/或GPS定位模块，如果接入中国精度北斗系统，在无需架设基站的情况下，可以在全球任意地点实现厘米级高精度定位，以接收黑盒的地面定位作为辅助参考，从而确定无人机飞行器的实际定位，避免用户发送欺骗性数据。本发明实施例对定位单元的工作原理不做限定，定位单元可以采用北斗定位、也可以采用GPS定位，也可以用两者的结合来协同定位。

在上述实施例的基础上，优选的，本发明实施例中，接收黑盒还可以包括带有嵌入式SIM芯片的无线网络单元，接收黑盒通过该SIM芯片的IMEI序列号与发射黑盒一一对应，接收黑盒通过无线网络单元与云端服务器进行基于SIM芯片的身份识别。发送黑盒与无人机是一体的，发送黑盒与接收黑盒是一一对应的，接收黑盒的SIM芯片有唯一的IMEI序列号，所以对应唯一的发射黑盒，也就对应唯一的无人机。另一方面，由于SIM芯片带有唯一IMEI序列号，因此接收黑盒可以通过嵌入式SIM芯片与无人机绑定，从而作为无人机的身份识别信息，SIM芯片通过无线网络单元与服务器进行交互，继而可以进行身份识别，同时可以有效防止人机分离及其它恶意篡改行为。接收黑盒在飞行过程中会不定期通过内置无线网络单元与云台服务器进行交互式身份识别，这种加密的身份识别可以有效杜绝人机不一致，用户故意更换飞行系统等行为。本发明实施例对接收黑盒的无线网络单元不做限定，其可以为2G、3G或4G网络单元。

本发明实施例中，发射黑盒和接收黑盒还可以通过周期性连接通信解决发射频率与无人机系统其它无线频率的干扰，且支持多频段无线频率。在上述实施例的基础上，优选的，发射黑盒和接收黑盒之间所采用的无线信号通信，其支持的多频段无线频率包括：430Mhz、850Mhz、900Mhz、1.4GMhz、2.4GMhz。两者数据采用周期性传输，发送周期的最小值可以为500ms。通过上述无线电频率信号连接，发射黑盒和接收黑盒之间的通信距离可以达到3000M以上。可以有效解决其它类似监管设备利用公网GSM、3G、4G传输数据时的盲区效应问题。

本发明实施例中，用户终端可以为手机或平板电脑，其上可以安装用于无人机监管服务的APP，与接收黑盒通过蓝牙或WIFI通信单元连接，从而接收发射黑盒的飞行数据和飞行员的位置数据；与通用地面站系统通过WIFI连接，接收无人机地面站发送的实时飞行数据；与云端服务器通过公网通信网络(GSM、3G、4G)连接，实现飞行数据及飞行监管指令的实时交互。无人机用户可以通过云端互联的方式，进行无人机飞行的报备、审批、实时数据监控、监管等功能。在上述任意实施例的基础上，优选的，用户终端还可以用于向通用地面站发送指令信息。通过用户终端直接发布指令信息，例如预警信息或警告信息，增加了系统的灵活性，提高了用户体验。

尽管本发明已进行了一定程度的描述，明显地，在不脱离本发明的精神和范围的条件下，可进行各个条件的适当变化。可以理解，本发明不限于所述实施方案，而归于权利要求的范围，其包括所述每个因素的等同替换。

Claims (10)

1.一种无人机监管方法，其特征在于，包括：

发射黑盒获取飞行数据，发送到接收黑盒；

接收黑盒接收发射黑盒发送的飞行数据，获取飞行员的位置数据，将发射黑盒的飞行数据和飞行员的位置数据发送到用户终端；

通用地面站获取飞行数据，发送到用户终端；

用户终端接收接收黑盒发送的发射黑盒的飞行数据和飞行员的位置数据，接收通用地面站发送的飞行数据，生成飞行记录信息并发送到云端服务器，所述飞行记录信息包括发射黑盒的飞行数据、飞行员的位置数据和通用地面站的飞行数据；

云端服务器接收用户终端发送的飞行记录信息，对飞行记录信息进行处理，获取飞行判定信息，根据飞行判定信息获取相应的响应方案并做出相应响应，向用户终端推送响应方案。

2.根据权利要求1所述的无人机监管方法，其特征在于，发射黑盒包括主控单元、发射单元和数据捕获单元，其中：

数据捕获单元通过内置的多自由度惯性测量单元获取发射黑盒的飞行数据；

主控单元通过发射单元将飞行数据发送到接收黑盒。

3.根据权利要求1或2所述的无人机监管方法，其特征在于，接收黑盒包括主控单元、接收单元、定位单元、蓝牙通信单元、WIFI通信单元，其中：

接收单元接收发射黑盒发送的飞行数据；

定位单元获取飞行员的位置数据；

主控单元通过蓝牙通信单元和/或WIFI通信单元将发射黑盒的飞行数据和飞行员的位置数据发送到用户终端。

4.根据权利要求3所述的无人机监管方法，其特征在于，接收黑盒还包括带有嵌入式SIM芯片的无线网络单元，接收黑盒通过该SIM芯片的IMEI序列号与发射黑盒一一对应，接收黑盒通过无线网络单元与云端服务器进行基于SIM芯片的身份识别。

5.根据权利要求1或2所述的无人机监管方法，其特征在于，用户终端还用于向通用地面站发送指令信息。

6.一种无人机监管系统，其特征在于，包括发射黑盒、接收黑盒、通用地面站、用户终端和云端服务器，其中：

发射黑盒，用于获取飞行数据，发送到接收黑盒；

接收黑盒，用于接收发射黑盒发送的飞行数据，获取飞行员的位置数据，将发射黑盒的飞行数据和飞行员的位置数据发送到用户终端；

通用地面站，用于获取飞行数据，发送到用户终端；

用户终端，用于接收接收黑盒发送的发射黑盒的飞行数据和飞行员的位置数据，接收通用地面站发送的飞行数据，生成飞行记录信息并发送到云端服务器，所述飞行记录信息包括发射黑盒的飞行数据、飞行员的位置数据和通用地面站的飞行数据；

云端服务器，用于接收用户终端发送的飞行记录信息，对飞行记录信息进行处理，获取飞行判定信息，根据飞行判定信息获取相应的响应方案并做出相应响应，向用户终端推送响应方案。

7.根据权利要求6所述的无人机监管系统，其特征在于，发射黑盒包括主控单元、发射单元和数据捕获单元，其中：

数据捕获单元，用于通过内置的多自由度惯性测量单元获取发射黑盒的飞行数据；

主控单元，用于通过发射单元将飞行数据发送到接收黑盒。

8.根据权利要求6或7所述的无人机监管系统，其特征在于，接收黑盒包括主控单元、接收单元、定位单元、蓝牙通信单元、WIFI通信单元，其中：

接收单元接收发射黑盒发送的飞行数据；

定位单元获取飞行员的位置数据；

主控单元通过蓝牙通信单元和/或WIFI通信单元将发射黑盒的飞行数据和飞行员的位置数据发送到用户终端。

9.根据权利要求8所述的无人机监管系统，其特征在于，接收黑盒还包括带有嵌入式SIM芯片的无线网络单元，接收黑盒通过该SIM芯片的IMEI序列号与发射黑盒一一对应，接收黑盒通过无线网络单元与云端服务器进行基于SIM芯片的身份识别。

10.根据权利要求6或7所述的无人机监管系统，其特征在于，用户终端还用于向通用地面站发送指令信息。