CN107426153A - 一种基于app控制端的无人机远程网络认证机制及认证方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于APP控制端的无人机远程网络认证机制及认证方法，涉及无人机技术领域；认证机制包括无人机本体，APP控制端和后台服务器端；APP控制端通过无线链接并控制无人机本体；后台服务器端通过无线传输的方式与APP控制端建立链接。认证方法具体为：当APP控制端登陆成功以后，无人机本体进行上电初始化，首先通过预置程序进行搜星定位，将无人机本体的序列号和初始位置信息发送到APP控制端，APP控制端收到初始化信息后转发到后台服务器端进行身份认证，并等待返回的认证结果信息，并依据认证结果发送控制指令对无人机本体进行飞行控制。航管部门可以远程对要起飞的无人机身份合法性进行认证，保证了无人机在起飞、运行过程中安全性。

Description

一种基于APP控制端的无人机远程网络认证机制及认证方法
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，具体是一种基于APP控制端的无人机远程网络认证机制及认证方法。
背景技术
如今无人机应用领域越来越广泛，引起了社会普遍关注，随之而来的是一系列的安全问题，现在对无人机的升空运行缺乏行之有效的认证监管手段，任何操作者都可以随时操作自己的无人机起飞升空，不存任何管制约束，使得“黑飞”现象越来越严重，国内外已曝出了多起由于无人机违规起飞造成的安全事件，给社会和个人带来了极大的损失，甚至危及人身安全。
当前对于无人机身份认证技术不完善，缺乏有效的认证机制和认证技术手段，致使航管部门无法判定无人机的身份，更不能准确判断无人机是否属于合法起飞，对于起飞与否更是无法实现远程控制，目前由于缺乏对无人机运行进行有效的管理，将成为制约无人机未来发展的瓶颈，是亟需解决的重大问题。
发明内容
本发明鉴于现有技术的缺陷和不足，提出了一种基于APP控制端的无人机远程网络认证机制及认证方法，可以进行远程身份认证，并远程判断无人机身份的合法性，实现起飞控制。
一种基于APP控制端的无人机远程网络认证机制，包括无人机本体，APP控制端和后台服务器端；
APP控制端通过无线同时链接无人机本体和后台服务器端，对无人机本体进行控制；
无人机本体包括：机载飞控模块，数据接收模块和数据发送模块；数据接收模块用于接收APP控制端的具体操作指令，并传输给机载飞控模块，经过机载飞控模块处理后传输给数据发送模块，数据发送模块将数据发送给APP控制端；
APP控制端包括中心库模块，指令发送模块和指令接收模块；指令接收模块接收无人机本体或者后台服务器端的数据，经过中心库模块加密后传输给指令发送模块，转发给后台服务器端；
后台服务器端包括中心数据库模块，数据发送模块和数据接收模块。数据接收模块接收APP控制端的加密数据，经过中心数据库模块解密后传输给数据发送模块，数据发送模块将对比后的数据传输给APP控制端。
一种基于APP控制端的无人机远程网络认证方法，包括以下步骤：
步骤一、针对某个要操作的无人机，操作者下载安装无人机APP控制端，并向后台服务器端申请个人操作账号及密码，并将账号与该无人机唯一的序列号绑定，；
步骤二、无人机本体进行上电初始化，同时将序列号和初始位置发送到APP控制端；
操作者使用账号、密码登陆APP控制端以后，无人机进行上电初始化，机载飞控模块通过预置的程序进行搜星定位，并将无人机本体的序列号和初始位置信息通过数据发送模块发送到APP控制端。
步骤三、APP控制端接收无人机本体的序列号和初始位置，连同操作者账号和定位加密后发送给后台服务器端；
具体为：
首先，APP控制端的指令接收模块接收无人机本体发送的无人机的初始位置和机身序列号；
然后，指令接收模块传送给中心库模块，中心库模块将无人机的初始位置和机身序列号，以及操作者的账号信息和操作者的定位一起压缩加密处理；
最后，中心库模块将加密后的信号，经指令发送模块通过无线传输到后台服务器端；
步骤四、后台服务器端进行解密，并比对无人机和操作者的信息，将判断结果返给APP控制端；
具体为：
首先，后台服务器端的数据接收模块接收来自APP控制端的数据包，并传送给中心数据库模块；
然后，中心数据库模块解密数据包，并比对无人机的序列号和操作者账号信息是否捆绑一致，且无人机的位置和操作者的定位是否属于同一个地点；
最后，若结果一致，返回认证通过信息，操作者的APP控制端取得操作该无人机的权限，通过指令发送模块将操作指令发送到无人机本体，无人机本体执行操作者发出的所有操作指令；反之返回认证拒绝指令，APP控制端不具备操作无人机权限，并将初始位置信息上报。
本发明的优点和积极效果是：
1)、一种基于APP控制端的无人机远程网络认证方法，航管部门可以远程对要起飞的无人机身份合法性进行认证，若发现是违规无人机，可以远程控制禁止起飞，将无人机威胁消除在起飞阶段。
2)、一种基于APP控制端的无人机远程网络认证机制，保证了无人机在起飞、运行过程中的合法性与安全性，杜绝黑飞现象，确保无人机安全运行，有利保障无人机行业健康快速有序发展。
附图说明
图1是本发明一种基于APP控制端的无人机远程网络认证机制的结构示意图。
图2是本发明一种基于APP控制端的无人机远程网络认证方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
本发明一种基于APP控制端的无人机远程网络认证机制，如图1所示，包括无人机本体1，APP控制端2和后台服务器端3；操作者通过APP控制端2实现对无人机主体1的全部控制功能，该APP控制端2可以安装在智能手机、平板电脑等设备上。APP控制端2通过WiFi网络无线传输的方式与无人机本体1建立链接；后台服务器端3通过无线传输的方式与APP控制端2建立链接；APP控制端3与后台服务器端3的无线传输渠道为移动通信网络，通过2G/3G/4G网络实现APP控制端2与后台服务器端3的数据传输。
无人机本体1包括：机载飞控模块12，数据接收模块11和数据发送模块13；数据接收模块11用于接收APP控制端2的指令，并传输给机载飞控模块12，经过机载飞控模块12处理后传输给数据发送模块13，数据发送模块13将处理后的数据发送给APP控制端2；
APP控制端2包括中心库模块22，指令发送模块21和指令接收模块23；指令接收模块23接收无人机本体1或者后台服务器端3的数据，经过核心库模块22传输给指令发送模块21，转发给无人机本体1或者后台服务器端3；
后台服务器端3包括中心数据库模块32，数据发送模块33和数据接收模块31。数据接收模块31接收APP控制端2的数据，经过中心数据库模块32传输给数据发送模块33，将中心数据库模块32的数据传输给APP控制端2。
当操作者的APP控制端2登陆成功以后，无人机本体1进行上电初始化，机载飞控模块12通过预置的程序进行搜星定位，并将无人机本体1的序列号和初始位置信息发送到APP控制端2，APP控制端2收到初始化信息后转发到后台服务器端3进行身份认证，并等待返回的认证结果信息，并依据认证结果发送控制指令对无人机本体进行飞行控制。
一种基于APP控制端的无人机远程网络认证方法，包括以下步骤：
步骤一、针对某个要操作的无人机，操作者下载安装无人机APP控制端，并向后台服务器端申请个人操作账号及密码，并将账号与该无人机唯一的序列号绑定。
操作者申请注册的个人操作账号可以对应多台无人机本体，只需将无人机本体的序列号与操作者的个人操作账号绑定即可，但上限设置为5台。
步骤二、无人机本体进行上电初始化，同时将序列号和初始位置发送到APP控制端；
操作者使用账号、密码登陆APP控制端以后，无人机进行上电初始化，机载飞控模块通过预置的程序进行搜星定位，并将无人机本体的序列号、初始位置信息通过数据发送模块发送到APP控制端。无人机通过GPS定位接收芯片或北斗定位接收芯片获得初始位置信息。
步骤三、APP控制端接收无人机本体的序列号和初始位置，连同操作者账号和定位加密后发送给后台服务器端；
具体为：
首先，APP控制端的指令接收模块接收无人机本体发送的无人机的初始位置和机身序列号；
然后，指令接收模块传送给中心库模块，中心库模块将无人机的初始位置和机身序列号，以及操作者的账号信息和操作者的定位一起压缩加密处理；
最后，中心库模块将加密后的信号，经指令发送模块通过无线传输到后台服务器端；
步骤四、后台服务器端进行解密，并比对无人机和操作者的信息，将判断结果返给APP控制端；
具体为：
首先，后台服务器端的数据接收模块接收来自APP控制端的数据包，并传送给中心数据库模块；
然后，中心数据库模块解密数据包，并比对无人机序列号和操作者账号信息；
具体比对信息为：无人机的序列号和操作者账号信息是否捆绑一致，且无人机的位置和操作者的定位是否属于同一个地点；
最后，若结果一致，返回认证通过信息，APP控制端取得操作该无人机的权限，通过指令发送模块将操作指令发送到无人机本体，无人机本体执行操作者发出的所有操作指令，反之返回认证拒绝，APP控制端不具备操作无人机权限，并将初始位置信息上报。
更进一步，无人机授权起飞后，APP控制端可以周期性的向后台服务器端发送在运行无人机的位置、速度、状态等信息。

Claims (4)

1.一种基于APP控制端的无人机远程网络认证机制，其特征在于，包括无人机本体，APP控制端和后台服务器端；
APP控制端通过无线同时链接无人机本体和后台服务器端，对无人机本体进行控制；
无人机本体包括：机载飞控模块，数据接收模块和数据发送模块；数据接收模块用于接收APP控制端的具体操作指令，并传输给机载飞控模块，经过机载飞控模块处理后传输给数据发送模块，数据发送模块将数据发送给APP控制端；
APP控制端包括中心库模块，指令发送模块和指令接收模块；指令接收模块接收无人机本体或者后台服务器端的数据，经过中心库模块加密后传输给指令发送模块，转发给后台服务器端；
后台服务器端包括中心数据库模块，数据发送模块和数据接收模块；数据接收模块接收APP控制端的加密数据，经过中心数据库模块解密后传输给数据发送模块，数据发送模块将对比后的数据传输给APP控制端。
2.应用权利要求1所述的一种基于APP控制端的无人机远程网络认证机制进行无人机远程网络认证的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、针对某个要操作的无人机，操作者下载安装APP控制端，并向后台服务器端申请个人操作账号及密码，并将账号与该无人机本体唯一的序列号绑定，；
步骤二、无人机本体进行上电初始化，同时将序列号和初始位置发送到APP控制端；
步骤三、APP控制端接收无人机本体的序列号和初始位置，连同操作者账号和定位加密后发送给后台服务器端；
最后，中心库模块将加密后的信号，经指令发送模块通过无线传输到后台服务器端；
步骤四、后台服务器端进行解密，并比对无人机和操作者的信息，将判断结果返给APP控制端；
具体为：
首先，后台服务器端的数据接收模块接收来自APP控制端的数据包，并传送给中心数据库模块；
然后，中心数据库模块解密数据包，并比对无人机的序列号和操作者账号信息是否捆绑一致，且无人机的位置和操作者的定位是否属于同一个地点；
最后，若结果一致，返回认证通过信息，操作者的APP控制端取得操作该无人机的权限，通过指令发送模块将操作指令发送到无人机本体，无人机本体执行操作者发出的所有操作指令；反之返回认证拒绝指令，APP控制端不具备操作无人机权限，并将初始位置信息上报。
3.如权利要求2所述的一种基于APP控制端的无人机远程网络认证方法，其特征在于，所述的步骤二具体为：
操作者使用账号、密码登陆APP控制端以后，无人机本体进行上电初始化，机载飞控模块通过预置的程序进行搜星定位，并将无人机本体的序列号和初始位置信息通过数据发送模块发送到APP控制端。
4.如权利要求2所述的一种基于APP控制端的无人机远程网络认证方法，其特征在于，所述的步骤三具体为：
首先，APP控制端的指令接收模块接收无人机本体发送的无人机的初始位置和机身序列号；然后，指令接收模块传送给中心库模块，中心库模块将无人机的初始位置和机身序列号，以及操作者的账号信息和操作者的定位一起压缩加密处理。
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