CN107301240A - 借助云平台的无人机地理大数据信息处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种借助云平台的无人机地理大数据信息处理方法，包括以下步骤，1)通过云平台数据转发服务从云航灯获取无人机实时状态数据，2)解析得到无人机的地理数据信息，3)通过云平台数据存储服务将无人机地理数据信息及无人机实时状态数据分别存储到实时数据库和关系数据库中。本发明使用云平台数据转发服务从云航灯传输无人机地理数据，大大降低了网络延迟、解决距离限制问题，随时随地显示无人机地理数据；而且使用实时数据库缓存加索引技术，解决无人机地理数据高并发造成的关系数据库性能瓶颈问题。无人机地理数据分开存储，保证无人机地理数据的实时存取和持久化，以满足不同的数据展示需求。

Description

借助云平台的无人机地理大数据信息处理方法

技术领域

本发明涉及无人机数据处理技术领域，特别是涉及一种借助云平台的无人机地理大数据信息处理方法。

背景技术

无人机的应用越来越广泛，相应的，由无人机产生的大量地理数据信息，如何有效地处理无人机地理数据，以获取其中蕴含的巨大价值，并将其直观地展现出来，是十分必要的。无人机作业机动灵活，可以在多种异常环境下执行任务。无人机在实际作业过程中，需要实时显示无人机作业的位置数据及各种参数数据，以实时掌控无人机的当前状态，便于实时调整无人机运动方向和姿态。

但是现有基于地面站卫通网络传输无人机地理数据，受卫通网络的网络延迟影响，无人机地理数据的传输延迟问题严重，受卫通网络带宽限制，无人机数量并发问题也不容忽视；基于数传电台的无人机地理数据传输，只能在几十千米范围内接收无人机地理数据，受距离限制比较大。

现有关系数据库，在大数据量的时候，高频率的存取操作会达到关系数据的性能瓶颈；现有的服务器被动的接收到浏览器的请求之后才返回数据的方式，当并发访问量高的时候，服务器资源不足以支持，服务器面临崩溃的风险；现有无人机地理数据展示方式将所有数据全部展示出来，大数据量时会有性能问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种借助云平台的无人机地理大数据信息处理方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种借助云平台的无人机地理大数据信息处理方法，包括以下步骤，

1)通过云平台数据转发服务从云航灯获取无人机实时状态数据，

2)解析得到无人机的地理数据信息，

3)通过云平台数据存储服务将无人机地理数据信息及无人机实时状态数据分别存储到实时数据库和关系数据库中。

在所述的步骤2)之前还包括对获取的无人机实时状态数据进行协议转换得到标准协议的无人机实时状态数据的步骤。

所述的步骤3)中，地理数据信息存储到实时数据库中并建立数据库缓存和索引，将标准协议的无人机实时状态数据存储到关系数据库中。

所述的地理数据信息包括经度、纬度、高度和时间戳信息。

当云平台前端页面与云平台建立连接，云平台数据推送服务通过实时数据的缓存服务请求无人机地理数据信息，并主动向前端页面推送无人机地理大数据。

所述的云平台前端页面的地理数据信息展示步骤为，

a)云平台前端页面获取基于云平台数据服务推送的地理数据信息；

b)云平台前端页面解析地理数据信息，将其转换为地理地图图层数据；

c)使用聚合图层技术分级展示无人机地理大数据，最终实现无人机地理数据实时处理与显示。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明使用云平台数据转发服务从云航灯传输无人机地理数据，大大降低了网络延迟、解决距离限制问题，随时随地显示无人机地理数据；而且使用实时数据库缓存加索引技术，如MySQL数据库数据查询字段的组合索引，解决无人机地理数据高并发造成的关系数据库性能瓶颈问题。无人机地理数据分开存储，保证无人机地理数据的实时存取和持久化，以满足不同的数据展示需求。实时数据库用来实时展示无人机地理数据信息，需要展示历史数据时再使用关系数据库。

附图说明

图1所示为本发明的借助云平台的无人机地理大数据信息处理方法的结构示意图。

具体实施方式

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。

云平台有效合理地整合资源，提高资源利用率来实现更高的效率，并且能够提供标准化服务与应用；相对于传统的数据中心，云平台具有高度灵活性和可扩展性，借助于云平台的这些特性，可以按需灵活地对无人机地理大数据进行存储、管理、处理与显示。

为了实现无人机地理大数据的处理与显示问题，本发明提出了基于云平台实现无人机地理大数据的处理方法体系。

如图所示，本发明的借助云平台的无人机地理大数据信息处理方法，包括以下步骤，

1)通过云平台数据转发服务从云航灯获取无人机实时状态数据，其中，云航灯为市售专业配件，其基于GPRS/4G传输数据，不受距离限制，无人机实时状态数据包括无人机姿态数据、设备状态数据、飞行状态数据等，可根据不同的用户需求进行数据定制转发，

2)解析无人机地理数据，得到无人机的地理数据信息，所述的地理数据信息包括经度、纬度、高度和时间戳信息等；其中，地理数据是无人机实时状态数据的一部分。无人机实时状态数据主要分为无人机地理数据(经度、纬度、高度、时间)、无人机飞行姿态数据(横滚角、俯仰角、航向角、飞行速度、爬升速度)、无人机机体状态数据(电量、电压、GPRS信号强度、报警信息)、无人机作业数据(无人机ID、架次、飞行时间、累计飞行里程)。

3)通过云平台数据存储服务将无人机地理数据信息及无人机实时状态数据存储到实时数据库和关系数据库中。其中，所述的地理数据信息存储到实时数据库中并建立数据库缓存和索引，将标准的无人机地理数据及无人机实时状态数据存储到关系数据库中。具体来说，云航灯上电后即向实时数据库中插入一个无人机ID为标识的键值对，存储无人机当前的地理数据信息，当有新的无人机地理数据信息更新时，即覆盖实时数据库中的键值对。

本发明使用云平台数据转发服务从云航灯传输无人机地理数据，大大降低了网络延迟、解决距离限制问题，随时随地显示无人机地理数据；而且使用实时数据库缓存加索引技术，如MySQL数据库数据查询字段的组合索引，解决无人机地理数据高并发造成的关系数据库性能瓶颈问题。无人机地理数据分开存储，保证无人机地理数据的实时存取和持久化，以满足不同的数据展示需求。实时数据库用来实时展示无人机地理数据信息，需要展示历史数据时再使用关系数据库。

其中为提高对不同类型无人机的适应性，提高对不同类型设备的通用性，在所述的步骤2)之前还包括对获取的无人机地理数据进行协议转换得到转换后标准协议的无人机实时状态数据的步骤。其中，标准格式的无人机地理数据，包括无人机的位置信息及其他各项参数，其他参数有无人机姿态数据(速度、俯仰角、横滚角等)、无人机各模块参数数据(温度、电压、电量等)。标准协议将无人机实时状态数据全部解析出来，针对无人机地理数据，将其单独列出以供处理、展示使用，其他数据供其他分析使用。无人机实时状态数据要解析出数十个字段，制定的数据标准协议将无人机实时状态数据模块化，以作不同的用途。地理数据信息作前端展示分析使用，无人机飞行姿态数据供控制系统使用。制定数据标准协议，有效地减少数据中转传输的数据量，提高数据解析的并发量。采用统一格式协议，便于后续数据库存储和进一步解析，提高数据的整体性和响应速度。

当前端页面有显示要求时，云平台前端页面向云平台数据推送服务发送连线请求，当云平台前端页面与云平台建立连接，云平台数据推送服务通过实时数据的缓存服务请求无人机地理数据信息，并主动向前端页面推送无人机地理大数据。如云平台数据推送服务基于websocket技术推送实时数据库中的无人机地理大数据，通过云平台数据推送服务，极大提高云服务器的并发访问量，最终实现无人机地理大数据的处理与显示；数据推送服务在客户端与服务端建立一次连接之后，服务端主动向客户端发送数据，限制并发访问量的因素只有网络带宽；现有Ajax请求方式，每一次请求即是一次连接，而无人机传输的数据每秒数帧，建立连接的数量多了之后，服务端的资源消耗严重。

其中，所述的云平台前端页面的地理数据信息展示步骤为，

a)云平台前端页面获取基于云平台数据服务推送的地理数据信息；

b)云平台前端页面解析地理数据信息，将其转换为地理地图图层数据；

c)使用聚合图层技术分级展示无人机地理大数据，最终实现无人机地理数据实时处理与显示。

前端展示采用聚合图层，将不同区域(省级区域)的无人机地理数据集合抽象为一个空间目标集合，以最有效的展示无人机地理数据。聚合图层可以用少量的点或图标来表示地图中的所有点，让地图显示更清晰明朗。地图为全国范围时，显示较少的地图聚合点，放大地图比例尺后，显示具体的无人机地理数据。

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。

Claims (6)

1.一种借助云平台的无人机地理大数据信息处理方法，其特征在于，包括以下步骤，

1)通过云平台数据转发服务从云航灯获取无人机实时状态数据，

2)解析得到无人机的地理数据信息，

3)通过云平台数据存储服务将无人机地理数据信息及无人机实时状态数据分别存储到实时数据库和关系数据库中。

2.如权利要求1所述的借助云平台的无人机地理大数据信息处理方法，其特征在于，在所述的步骤2)之前还包括对获取的无人机实时状态数据进行协议转换得到标准协议的无人机实时状态数据的步骤。

3.如权利要求2所述的借助云平台的无人机地理大数据信息处理方法，其特征在于，所述的步骤3)中，地理数据信息存储到实时数据库中并建立数据库缓存和索引，将标准协议的无人机实时状态数据存储到关系数据库中。

4.如权利要求1所述的借助云平台的无人机地理大数据信息处理方法，其特征在于，所述的地理数据信息包括经度、纬度、高度和时间戳信息。

5.如权利要求2所述的借助云平台的无人机地理大数据信息处理方法，其特征在于，当云平台前端页面与云平台建立连接，云平台数据推送服务通过实时数据的缓存服务请求无人机地理数据信息，并主动向前端页面推送无人机地理大数据。

6.如权利要求5所述的借助云平台的无人机地理大数据信息处理方法，其特征在于，所述的云平台前端页面的地理数据信息展示步骤为，

a)云平台前端页面获取基于云平台数据服务推送的地理数据信息；

b)云平台前端页面解析地理数据信息，将其转换为地理地图图层数据；

c)使用聚合图层技术分级展示无人机地理大数据，最终实现无人机地理数据实时处理与显示。