CN107703969A - 无人机监控方法和无人机监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机监控方法和无人机监控系统，包括：无人机向移动通信系统发送当前状态信息；移动通信系统根据当前状态信息判断无人机的当前状态为准备起飞状态或正常飞行状态；当判断出无人机当前状态为准备起飞状态时，移动通信系统获取无人机的起飞位置信息，并根据起飞位置信息判断无人机的起飞位置处于区域；当判断出无人机的起飞位置处于正常飞行区域时，移动通信系统向无人机发送准许起飞指令；当判断出无人机的起飞位置处于控制区域时，移动通信系统向无人机发送限制起飞指令；当判断出无人机的起飞位置处于禁飞区域时，移动通信系统向无人机发送禁止起飞指令。本发明的技术方案可有效避免无人机飞入禁飞区域。

Description

无人机监控方法和无人机监控系统

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别涉及一种无人机监控方法和无人机监控系统。

背景技术

目前，对无人机的飞行区域控制，主要在无人机上安装GPS定位设备，并在无人机内置了禁飞区域的GPS坐标范围。当无人机在该禁飞区域内时，其不会起飞、升空；当无人机从安全区域飞入至禁飞区域边界时，无人机内置控制机制控制无人机不会进入禁飞区域。

现有的这种无人见监控方法存在如下缺陷：其一，禁飞区域的GPS坐标范围是无人机出场时预先设定在无人机内部的，日后无法进行修改；或者必须要用户主动连接无人机厂商提供的服务器进行更新，而无人机使用者往往不愿意这样做。其二，由于GPS定位设备是个被动设备，禁飞区域的空中管理系统无法知道禁飞区域周边是否存在正在飞行的无人机，容易出现安全隐患。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种无人机监控方法和无人机监控系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种无人机监控方法，所述无人机监控方法基于无人机监控系统，所述无人机监控系统包括：无人机和移动通信系统，所述移动通信系统存在对应的工作区域，所述工作区域中划分有：正常飞行区域、飞行控制区域和禁飞区域；

所述无人机监控方法包括：

所述无人机与所述移动通信系统建立通信连接，并向所述移动通信系统发送当前状态信息；

移动通信系统根据所述当前状态信息判断所述无人机的当前状态为准备起飞状态或正常飞行状态；

当判断出所述无人机当前状态为准备起飞状态时，所述移动通信系统获取所述无人机的起飞位置信息，并根据所述起飞位置信息判断所述无人机的起飞位置处于所述正常飞行区域、所述飞行控制区域或所述禁飞区域；

当判断出所述无人机的起飞位置处于所述正常飞行区域时，所述移动通信系统向所述无人机发送准许起飞指令，以供所述无人机正常起飞并处于正常飞行状态；

当判断出所述无人机的起飞位置处于所述控制区域时，所述移动通信系统向所述无人机发送限制起飞指令，以供所述无人机起飞至预设高度且原地旋停；

当判断出所述无人机的起飞位置处于所述禁飞区域时，所述移动通信系统向所述无人机发送禁止起飞指令，以控制所述无人机无法起飞。

可选地，在所述移动通信系统向所述无人机发送限制起飞指令的步骤之后，还包括：

所述移动通信系统向所述无人机下发位于其工作区域内的所述禁飞区域和所述控制区域的敏感区域坐标信息；

在所述无人机下载完所述敏感区域坐标信息后，所述移动通信系统向所述无人机发送准许起飞指令，以供所述无人机正常起飞并处于正常飞行状态；

在所述移动通信系统向所述无人机发送准许起飞指令的步骤之后，还包括：

所述移动通信系统向所述无人机下发位于其工作区域内的所述禁飞区域和所述控制区域的敏感区域坐标信息。

可选地，在所述无人机下载完所述敏感区域坐标信息之后，还包括：

所述无人机获取自身的飞行位置信息；

所述无人机根据所述飞行位置信息和下载完的所述敏感位置信息判断所述无人机的飞行位置处于所述正常飞行区域、所述飞行控制区域或所述禁飞区域；

当判断出所述无人机的飞行位置处于所述飞行控制区域时，所述无人机控制其自身沿远离所述禁飞区域的方向飞行；

当判断出所述无人机的飞行位置处于所述禁飞区域时，所述无人机控制其自身降落。

可选地，在所述无人机下载完所述敏感区域坐标信息之后，还包括：

所述无人机在自身携带的机载地图上以图形化方式标出所述飞行控制区域和所述禁飞区域的位置，并将其发送至用户端的显示屏上进行展示。

可选地，所述无人机监控系统还包括：飞行控制系统，所述无人机监控方法还包括：

当判断出所述无人机当前状态为正常飞行状态时，所述移动通信系统获取所述无人机的飞行位置信息，并将所述飞行位置信息发送至所述飞行控制系统；

所述飞行控制系统根据所述飞行位置信息和预先存储的禁飞区域和飞行控制区域的敏感区域坐标信息，判断所述无人机的飞行位置处于所述正常飞行区域、所述飞行控制区域或所述禁飞区域；

当判断出所述无人机的飞行位置处于所述控制区域时，所述飞行控制系统向所述无人机发送远离禁飞区域指令，以控制所述无人机沿远离所述禁飞区域的方向飞行；

当判断出所述无人机的飞行位置处于所述禁飞区域时，所述飞行控制系统向所述无人机发送远禁止飞行指令，以控制所述无人机降落。

为实现上述目的，本发明还提供了一种无人机监控系统，所述无人机监控系统包括：无人机和移动通信系统，所述移动通信系统包括：基站子系统和网络交换子系统，所述基站子系统存在对应的工作区域，所述工作区域中划分有：正常飞行区域、飞行控制区域和禁飞区域，所述无人机包括：通信模块和指令发布模块；

所述通信模块用于与所述基站子系统建立通信连接，并向所述基站子系统发送当前状态信息；

所述网络交换子系统用于根据所述当前状态信息判断所述无人机的当前状态为准备起飞状态或正常飞行状态，并当判断出所述无人机当前状态为准备起飞状态时，通过所述基站子系统获取所述无人机的起飞位置信息，以及根据所述起飞位置信息判断所述无人机的起飞位置处于所述正常飞行区域、所述飞行控制区域或所述禁飞区域；

所述网络交换子系统还用于当判断出所述无人机的起飞位置处于所述正常飞行区域时，向所述指令发布模块发送准许起飞指令，以供所述无人机正常起飞并处于正常飞行状态；当判断出所述无人机的起飞位置处于所述控制区域时，向所述指令发布模块发送限制起飞指令，以供所述无人机起飞至预设高度且原地旋停；当判断出所述无人机的起飞位置处于所述禁飞区域时，向所述指令发布模块发送禁止起飞指令，以控制所述无人机无法起飞。

所述指令发布模块用于向所述无人机发布从所述网络交换子系统处接收到的指令，以控制所述无人机执行对应的操作。

可选地，所述无人机还包括：下载存储模块；

所述网络交换子系统还用于在向所述无人机发送限制起飞指令之后，向所述下载存储模块下发位于所述工作区域内的所述禁飞区域和所述控制区域的敏感区域坐标信息，并在所述存储模块下载完所述敏感区域坐标信息后，向所述指令发布模块发送准许起飞指令，以供所述无人机正常起飞并处于正常飞行状态；以及，在向所述无人机发送准许起飞指令之后，向所述下载存储模块下发位于所述工作区域内的所述禁飞区域和所述控制区域的敏感区域坐标信息。

可选地，所述无人机还包括：定位模块和位置判断模块；

所述定位模块用于在所述下载存储模块下载完所述敏感区域坐标信息之后，获取无人机的飞行位置信息；

所述位置判断模块用于根据所述飞行位置信息和所述敏感位置信息判断所述无人机的飞行位置处于所述正常飞行区域、所述飞行控制区域或所述禁飞区域；

所述指令发布模块还用于当所述位置判断模块判断出所述无人机的飞行位置处于所述飞行控制区域时，向所述无人机发布远离禁飞区域指令，以控制所述无人机沿远离所述禁飞区域的方向飞行；以及当所述位置判断模块判断出所述无人机的飞行位置处于所述禁飞区域时，向所述无人机发布禁止飞行指令，以控制所述无人机降落。

可选地，所述无人机还包括：图像输出模块；

所述图像输出模块用于在所述下载存储模块下载完所述敏感区域坐标信息之后，在自身携带的机载地图上以图形化方式标出所述飞行控制区域和所述禁飞区域的位置，并将其发送至用户端的显示屏上进行展示。

可选地，所述无人机监控系统还包括：飞行控制系统；

所述网络交换子系统还用于当判断出所述无人机当前状态为正常飞行状态时，通过所述基站子系统获取所述无人机的起飞位置信息，并将所述飞行位置信息发送至所述飞行控制系统；

所述飞行控制系统根据所述飞行位置信息和预先存储的禁飞区域和飞行控制区域的敏感区域坐标信息，判断所述无人机的飞行位置处于所述正常飞行区域、所述飞行控制区域或所述禁飞区域，并当判断出所述无人机的飞行位置处于所述控制区域时，向所述指令发布模块发送远离禁飞区域指令，以控制所述无人机沿远离所述禁飞区域的方向飞行，以及当判断出所述无人机的飞行位置处于所述禁飞区域时，向所述指令发布模块发送远禁止飞行指令，以控制所述无人机降落；

所述指令发布模块还用于向所述无人机发布从所述飞行控制系统处接收到的指令，以控制所述无人机执行对应的操作。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种无人机监控方法和无人机监控系统，通过无人机、移动通信系统和飞行控制系统来对无人机的起飞过程、飞行过程进行有效的监控，有效避免无人机飞入禁飞区。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种无人机监控系统的结构框图；

图2为本发明中利用多个基站子系统来实现对整个飞行控制区域和禁飞区域进行覆盖的示意图；

图3为本发明是实施例二提供的一种无人机监控方法的流程图；

图4为本发明是实施例三提供的一种无人机监控方法的流程图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的一种无人机监控方法和无人机监控系统进行详细描述。

图1为本发明实施例一提供的一种无人机监控系统的结构框图，如图1所示，该无人机监控系统包括：无人机3和移动通信系统1。该无人机3中不仅包括现有无人机中的遥控指令接收模块(用于接收配套遥控器的控制指令并对飞行操作模块发布相应指令，未示出)和飞行操作模块(用于根据接收到的指令对无人机3的飞行进行相应控制，未示出)，而且还包括一个含有用户身份识别卡(Subscriber Identification Module，简称SIM卡)的通信模块301和可接收移动通信系统1所发送指令的指令发布模块302。需要说明的是，对于现有无人机3中的遥控指令接收模块和飞行操作模块的具体工作过程，其属于本领域的常规技术手段，本申请不作详细描述。

在本发明中，运营商可针对无人机业务预先预留一些专属号段的国际移动用户识别码(International Mobile Subscriber Identity，简称IMSI码)，以供无人机3使用。具体地，在无人机3的SIM卡中写入属于该专属号段的IMSI码，该IMSI码可作为无人机3的身份信息，并能使得无人机3能够通过通信模块301与移动通信系统1进行移动网络通信。具体地，通信模块301与基站子系统101建立通信连接，并每隔预定周期(例如10秒)向基站子系统101发送无人机3的当前状态信息，其中该当前状态信息包括：准备起飞状态或正常飞行状态。

其中，本发明中的“准备起飞状态”是指无人机开机后准备进行起飞的状态，“正常飞行状态”是指飞机完成起飞后进行正常飞行的状态。

移动通信系统1包括基站子系统101(Base Station Subsystem，简称BSS)和网络交换子系统102(Network Switching Subsystem，简称NSS)。

其中，基站子系统101的核心组件包括：基站收发信台(Base TransceiverStation，简称BTS)和基站控制器(Base Station Control ler，简称BSC)。基站收发信台负责移动无线信号的接收、发送处理，基站收发信台受控于基站控制器，服务于预定工作区域内的移动台；基站控制器为基站收发台和移动交换中心之间的连接点，也为基站收发台和移动交换中心之间交换数据提供接口，一个基站控制器通常可控制1个或几个基站收发台。基站子系统101与无人机3中的通信模块301之间建立通信连接，以支撑无人机3与移动通信系统1之间的通信。

图2为本发明中利用多个基站子系统来实现对整个飞行控制区域和禁飞区域进行覆盖的示意图，如图2所示，本发明中预先设置有敏感区域，该敏感区域包括：禁飞区域和围绕禁飞区域的飞行控制区域，例如飞行控制区可以为位于禁飞区域外围且距离禁飞区域边界小于等于预定距离的区域，该预定距离可根据需要进行取值，例如100m。通过在禁飞区外围设置飞行控制区域，可在无人机3进入禁飞区域之前，对无人机3进行有效监控，有效避免安全隐患的出现。

当飞行控制区域和禁飞区域的面积较大时，可利用多个基站子系统101来实现对整个飞行控制区域和禁飞区域进行覆盖，此时对于每个基站子系统101而言，其工作区域会覆盖整个飞行控制区域和整个禁飞区域的部分。需要说明的是，各基站子系统101的工作区域的半径可以相同也可以不同。当然，在飞行控制区域和禁飞区域面积较小的情况下，可仅利用一个基站子系统101的工作区域图实现对整个飞行控制区域和整个禁飞区域的覆盖。本领域技术人员应该知晓的是，利用1个或多个基站子系统101来实现对整个飞行控制区域和整个禁飞区域的进行覆盖的情况，其均应属于本发明的保护范围。

网络交换子系统102的核心组件包括：移动业务交换中心(Mobi le serviceSwitching Center，简称MSC)和归属位置寄存器(Home Location Register，简称HLR)。移动交换中心是整个网路的核心，完成或参与网络子系统(NSS)的全部功能。归属位置寄存器是一个负责移动用户管理的数据库，永久存储和记录所管辖区域内用户的签约数据，并动态地更新用户的位置信息，以便在呼叫业务中提供被呼叫用户的网络路由。在本发明中，网络交换子系统102中预先存储有基站子系统101对应的工作区域内的正常飞行区域、飞行控制区域和禁飞区域的位置信息。

在本发明中，该无监控系统可实现对无人机3起飞过程和飞行过程进行有效监控。具体地，无人机3中的含有SIM卡的通信模块301向基站子系统101发送位置更新请求，该位置更新请求中包含无人机3的当前状态信息和无人机3的身份信息(属于专属号段的IMSI码)，基站子系统101将接收到的位置更新请求转发至网络交换子系统102，网络交换子系统102根据预先存储的无人机3号段表查询出位置更新请求中包含的IMSI码属于无人机3，且能根据当前状态信息识别出无人机3处于准备起飞状态或正常飞行状态。

当网络交换子系统102判断出无人机3当前状态为准备起飞状态时，通过基站子系统101获取无人机3的起飞位置信息，以及根据起飞位置信息判断无人机3的起飞位置处于正常飞行区域、飞行控制区域或禁飞区域。其中，基站子系统101采用三边测量定位算法(Tri lateration)来对无人机3进行定位，其大致过程如下：首先，位于无人机3周围的三个基站子系统101与无人机3进行无线通信，并获取无人机3发送信号的强度；然后，根据信号强度衰减模型确定出无人机3分别与该三个基站子系统101之间的距离；最后，分别以三个基站子系统101为圆心，无人机3与对应的基站子系统101之间的距离为半径，得到三个圆，该三个圆的交点即为无人机3的位置，此时网络交换子系统102可获知无人机3的位置坐标。在获取到无人机3的位置坐标后，通过与预先存储的该无人机3当前所连接的基站子系统101对应的工作区域中的飞行控制区域的坐标和禁飞区域的坐标分别进行比对，即可确定出无人机3的起飞位置为正常飞行区域、飞行控制区域或禁飞区域。

网络交换子系统102还用于当判断出无人机3的起飞位置处于正常飞行区域时，向无人机3中的指令发布模块302发送准许起飞指令，以供无人机3正常起飞并处于正常飞行状态；以及当判断出无人机3的起飞位置处于控制区域时，向指令发布模块302发送限制起飞指令，以供无人机3起飞至预设高度且原地旋停；以及当判断出无人机3的起飞位置处于禁飞区域时，向指令发布模块302发送禁止起飞指令，以控制无人机3无法起飞。

指令发布模块302用于向无人机3发布从网络交换子系统102处接收到的指令，以控制无人机3执行对应的操作。

在本发明中，对于飞行操作模块而言，指令发布模块302发布的指令的优先权高于遥控指令接收模块发布的指令。即，在指令发布模块302在向飞行操作模块发布指令时，飞行操作模块不会响应遥控指令接收模块发布的指令。

由此可见，在本发明中利用移动通信系统1可对无人机3的起飞过程进行较佳的监控，有效避免无人机3闯入禁飞区。

可选地无人机3还包括：下载存储模块303，下载存储模块303用于下载并存储网络交换子系统102下发的禁飞区域和飞行控制区域的敏感区域坐标信息。网络交换子系统102还用于在向无人机3发送限制起飞指令之后，向下载存储模块303下发位于工作区域内的禁飞区域和飞行控制区域的敏感区域坐标信息，并在下载存储模块303下载完敏感区域坐标信息后，向指令发布模块302发送准许起飞指令，以供无人机3正常起飞并处于正常飞行状态；以及，在向无人机3发送准许起飞指令之后，向下载存储模块303下发位于工作区域内的禁飞区域和飞行控制区域的敏感区域坐标信息。

在本发明中，当无人机3从正常飞行区域起飞时，网络交换子系统102先向无人机3发送准许起飞指令，然后向无人机3的下载存储模块303下发与无人接连接的基站子系统101的作用区域内禁飞区域和飞行控制区域的敏感区域坐标信息。当无人机3从飞行控制区域起飞时，网络交换子系统102先向无人机3发送限制起飞指令，然后向无人机3的下载存储模块303下发与无人接连接的基站子系统101的作用区域内禁飞区域和飞行控制区域的敏感区域坐标信息，接着在下载存储模块303下载完敏感区域坐标信息后向指令发布模块302发送准许起飞指令。

与现有技术中预先将禁飞区域的坐标存储于无人机3中不同的是，本发明中的技术方案可动态的将与无人接连接的基站子系统101对应工作区域内禁飞区域和飞行控制区域的坐标写入至无人机3内的下载存储模块303，便于对无人机3内部存储的禁飞区域和飞行控制区域的坐标信息进行更新。

由上述内容可见，在本发明中当无人机3处于正常飞行状态时，该无人机3必然会与其周围的一个基站子系统101建立通信连接，且该无人机3的下载存储模块303内必然完整存储有与其连接的子站子系统的工作区域内的禁飞区域和飞行控制区域的坐标信息。

本实施例中可选地，无人机监控系统还包括：飞行控制系统2，网络交换子系统102还用于当判断出无人机3当前状态为正常飞行状态时，通过基站子系统101获取无人机3的起飞位置信息(具体过程可参见前述相应内容)，并将飞行位置信息发送至飞行控制系统2。即，本发明中仅当无人机3处于正常飞行状态时，网络交换子系统102会每隔预定周期将无人机3的飞行位置信息发送至飞行控制系统2。

飞行控制系统2根据飞行位置信息和预先存储的禁飞区域和飞行控制区域的敏感区域坐标信息，判断无人机3的飞行位置处于正常飞行区域、飞行控制区域或禁飞区域。具体地，飞行控制系统2中预先存储有整个禁飞区域和整个飞行控制区域的坐标信息，通过将接收到的飞行位置信息分别与整个禁飞区域的坐标信息和整个飞行控制区域的坐标信息分别进行比对，即可确定出无人机3的飞行位置处于正常飞行区域、飞行控制区域或禁飞区域。

当判断出无人机3的飞行位置处于正常飞行区域时，无需对无人机3进行控制。当判断出无人机3的飞行位置处于控制区域时，飞行控制系统2向指令发布模块302发送远离禁飞区域指令，以控制无人机3沿远离禁飞区域的方向(例如，与距离无人机3最近的边界相垂直且远离该边界的方向)飞行；当判断出无人机3的飞行位置处于禁飞区域时，飞行控制系统2向指令发布模块302发送远禁止飞行指令，以控制无人机3降落。指令发布模块302还用于向无人机3发布从飞行控制系统2处接收到的指令，以控制无人机3执行对应的操作。

由此可见，在本发明中利用飞行控制系统2可对无人机3的飞行过程进行较佳的监控，有效避免无人机3闯入禁飞区。

进一步可选地，无人机3还包括：定位模块304和位置判断模块305。其中，定位模块304(例如GPS定位设备)用于在下载存储模块303下载完敏感区域坐标信息之后，获取无人机3的飞行位置信息，位置判断模块305用于根据飞行位置信息和敏感位置信息判断无人机3的飞行位置处于正常飞行区域、飞行控制区域或禁飞区域；指令发布模块302还用于当位置判断模块305判断出无人机3的飞行位置处于飞行控制区域时，向无人机3发布远离禁飞区域指令，以控制无人机3沿远离禁飞区域的方向飞行；以及当位置判断模块305判断出无人机3的飞行位置处于禁飞区域时，向无人机3发布禁止飞行指令，以控制无人机3降落。

由此可见，本发明中不仅飞行控制系统2可对无人机3的飞行过程进行监控，而且无人机3也能根据从网络交换子系统102下载的敏感区域(飞行控制区域和禁飞区域)坐标信息对自身的飞行过程进行监控，从而能进一步地避免无人机3进入禁飞区域内。

可选地，该无人机3还包括：图像输出模块306。其中，图像输出模块306用于在下载存储模块303下载完敏感区域坐标信息之后，在自身携带的机载地图上以图形化方式标出飞行控制区域和禁飞区域的位置，并将其发送至用户端的显示屏上进行展示，以供用户及时获取到飞行控制区域和禁飞区域的位置，避免误入禁飞区域。

本发明实施例一提供了一种无人机监控系统，通过无人机、移动通信系统和飞行控制系统来对无人机的起飞过程、飞行过程进行有效的监控，有效避免无人机飞入禁飞区。

图3为本发明是实施例二提供的一种无人机监控方法的流程图，如图3所示，该无人机监控方法基于上述实施例一中无人机监控系统，对于该无人机监控系统的具体描述可参见上述实施例一中的相应内容，此处不再赘述。该无人机监控方法包括：

步骤S1、无人机与移动通信系统建立通信连接，并向移动通信系统发送当前状态信息。

步骤S2、移动通信系统根据当前状态信息判断无人机的当前状态为准备起飞状态或正常飞行状态。

当步骤S2中判断出无人机当前状态为准备起飞状态时，则执行步骤S3；当步骤S2中判断出无人机当前状态为正常飞行状态时，则执行步骤S7。

步骤S3、移动通信系统获取无人机的起飞位置信息，并根据起飞位置信息判断无人机的起飞位置处于正常飞行区域、飞行控制区域或禁飞区域。

当判断步骤S3中判断出无人机的起飞位置处于正常飞行区域时，则执行步骤S4。当步骤S3中判断出无人机的起飞位置处于控制区域时，则执行步骤S5；当步骤S3中判断出无人机的起飞位置处于禁飞区域时，则执行步骤S6。

步骤S4、移动通信系统向无人机发送准许起飞指令，以供无人机正常起飞并处于正常飞行状态。

步骤S5、移动通信系统向无人机发送限制起飞指令，以供无人机起飞至预设高度且原地旋停。

步骤S6、移动通信系统向无人机发送禁止起飞指令，以控制无人机无法起飞。

步骤S7、移动通信系统获取无人机的飞行位置信息，并将飞行位置信息发送至飞行控制系统；

步骤S8、飞行控制系统根据飞行位置信息和预先存储的禁飞区域和飞行控制区域的敏感区域坐标信息，判断无人机的飞行位置处于正常飞行区域、飞行控制区域或禁飞区域；

当判断步骤S8中判断出无人机的飞行位置处于正常飞行区域时，则无需对无人机进行控制。当步骤S8中判断出无人机的飞行位置处于控制区域时，则执行步骤S9；当步骤S9中判断出无人机的飞行位置处于禁飞区域时，则执行步骤S10。

步骤S9、飞行控制系统向无人机发送远离禁飞区域指令，以控制无人机沿远离禁飞区域的方向飞行；

步骤S10、飞行控制系统向无人机发送远禁止飞行指令，以控制无人机降落。

其中，步骤S 1由上述实施例一中的通信模块和基站子系统执行，步骤S2、S4～S6由上述实施例一中的网络交换子系统执行，步骤S3、S8由上述实施例一中的基站子系统和网络交换子系统共同执行，步骤S8～S 10由上述实施例一中的飞行控制系统执行。对于上述各步骤的具体描述可参见上述实施例一中相应内容，此处不再赘述。

本发明实施例二提供的无人机监控方法，可对无人机的起飞过程和飞行过程进行有效监控，避免无人机飞入禁飞区。

图4为本发明是实施例三提供的一种无人机监控方法的流程图，如图4所示，该无人机监控方法基于上述实施例一中无人机监控系统，该无人机监控方法包括：

步骤S1、无人机与移动通信系统建立通信连接，并向移动通信系统发送当前状态信息。

步骤S2、移动通信系统根据当前状态信息判断无人机的当前状态为准备起飞状态或正常飞行状态；

当步骤S2中判断出无人机当前状态为准备起飞状态时，则执行步骤S3；当步骤S2中判断出无人机当前状态为正常飞行状态时，则执行步骤S7。

步骤S3、移动通信系统获取无人机的起飞位置信息，并根据起飞位置信息判断无人机的起飞位置处于正常飞行区域、飞行控制区域或禁飞区域。

当判断步骤S3中判断出无人机的起飞位置处于正常飞行区域时，则执行步骤S4。当步骤S3中判断出无人机的起飞位置处于控制区域时，则执行步骤S5；当步骤S3中判断出无人机的起飞位置处于禁飞区域时，则执行步骤S6。

步骤S4、移动通信系统向无人机发送准许起飞指令，以供无人机正常起飞并处于正常飞行状态。

步骤S4a、移动通信系统向无人机下发位于其工作区域内的禁飞区域和飞行控制区域的敏感区域坐标信息。

步骤S5、移动通信系统向无人机发送限制起飞指令，以供无人机起飞至预设高度且原地旋停。

步骤S5a、移动通信系统向无人机下发位于其工作区域内的禁飞区域和飞行控制区域的敏感区域坐标信息；

步骤S5b、在无人机下载完敏感区域坐标信息后，移动通信系统向无人机发送准许起飞指令，以供无人机正常起飞并处于正常飞行状态；

S6、移动通信系统向无人机发送禁止起飞指令，以控制无人机无法起飞。

步骤S7、移动通信系统获取无人机的飞行位置信息，并将飞行位置信息发送至飞行控制系统；

步骤S8、飞行控制系统根据飞行位置信息和预先存储的禁飞区域和飞行控制区域的敏感区域坐标信息，判断无人机的飞行位置处于正常飞行区域、飞行控制区域或禁飞区域；

当判断步骤S8中判断出无人机的飞行位置处于正常飞行区域时，则无需对无人机进行控制。当步骤S8中判断出无人机的飞行位置处于控制区域时，则执行步骤S9；当步骤S9中判断出无人机的飞行位置处于禁飞区域时，则执行步骤S10。

步骤S9、飞行控制系统向无人机发送远离禁飞区域指令，以控制无人机沿远离禁飞区域的方向飞行；

步骤S 10、飞行控制系统向无人机发送远禁止飞行指令，以控制无人机降落。

步骤S 11、无人机获取自身的飞行位置信息。

步骤S 12、无人机根据飞行位置信息和下载完的敏感位置信息判断无人机的飞行位置处于正常飞行区域、飞行控制区域或禁飞区域；

当步骤S 12中判断出无人机的飞行位置处于飞行控制区域时，则执行步骤S13；当步骤S12中判断出无人机的飞行位置处于飞行控制区域时，则执行步骤S14。

步骤S 13、无人机控制其自身沿远离禁飞区域的方向飞行。

步骤S 14、无人机控制其自身降落。

步骤S 15、无人机在自身携带的机载地图上以图形化方式标出飞行控制区域和禁飞区域的位置，并将其发送至用户端的显示屏上进行展示。

其中，步骤S 1由上述实施例一中的通信模块和基站子系统执行，步骤S2、S4～S6由上述实施例一中的网络交换子系统执行，步骤S3、S8由上述实施例一中的基站子系统和网络交换子系统共同执行，步骤S8～S 10由上述实施例一中的飞行控制系统执行，步骤S11由定位模块执行，步骤S12由上述实施例一中的位置判断模块执行，步骤S13、S14由上述实施例一中的指令发布模块执行，步骤S15由上述实施例一中的图像输出模块执行。

需要说明的是，附图中所示步骤S11～S14位于步骤S9之后执行、步骤S15位于步骤S13之后执行的情况仅起到示例性作用，其不会对本发明的技术方案产生限制，在本发明中仅需使得步骤S11～S15位于步骤S4a、步骤S5b之后执行即可。

本发明实施例三提供了一种无人机监控方法，通过无人机、移动通信系统和飞行控制系统来对无人机的起飞过程、飞行过程进行有效的监控，有效避免无人机飞入禁飞区。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种无人机监控方法，其特征在于，所述无人机监控方法基于无人机监控系统，所述无人机监控系统包括：无人机和移动通信系统，所述移动通信系统存在对应的工作区域，所述工作区域中划分有：正常飞行区域、飞行控制区域和禁飞区域；

所述无人机监控方法包括：

所述无人机与所述移动通信系统建立通信连接，并向所述移动通信系统发送当前状态信息；

移动通信系统根据所述当前状态信息判断所述无人机的当前状态为准备起飞状态或正常飞行状态；

当判断出所述无人机当前状态为准备起飞状态时，所述移动通信系统获取所述无人机的起飞位置信息，并根据所述起飞位置信息判断所述无人机的起飞位置处于所述正常飞行区域、所述飞行控制区域或所述禁飞区域；

当判断出所述无人机的起飞位置处于所述正常飞行区域时，所述移动通信系统向所述无人机发送准许起飞指令，以供所述无人机正常起飞并处于正常飞行状态；

当判断出所述无人机的起飞位置处于所述控制区域时，所述移动通信系统向所述无人机发送限制起飞指令，以供所述无人机起飞至预设高度且原地旋停；

当判断出所述无人机的起飞位置处于所述禁飞区域时，所述移动通信系统向所述无人机发送禁止起飞指令，以控制所述无人机无法起飞。

2.根据权利要求1所述的无人机监控方法，其特征在于，在所述移动通信系统向所述无人机发送限制起飞指令的步骤之后，还包括：

所述移动通信系统向所述无人机下发位于其工作区域内的所述禁飞区域和所述控制区域的敏感区域坐标信息；

在所述无人机下载完所述敏感区域坐标信息后，所述移动通信系统向所述无人机发送准许起飞指令，以供所述无人机正常起飞并处于正常飞行状态；

在所述移动通信系统向所述无人机发送准许起飞指令的步骤之后，还包括：

所述移动通信系统向所述无人机下发位于其工作区域内的所述禁飞区域和所述控制区域的敏感区域坐标信息。

3.根据权利要求2所述的无人机监控方法，其特征在于，在所述无人机下载完所述敏感区域坐标信息之后，还包括：

所述无人机获取自身的飞行位置信息；

所述无人机根据所述飞行位置信息和下载完的所述敏感位置信息判断所述无人机的飞行位置处于所述正常飞行区域、所述飞行控制区域或所述禁飞区域；

当判断出所述无人机的飞行位置处于所述飞行控制区域时，所述无人机控制其自身沿远离所述禁飞区域的方向飞行；

当判断出所述无人机的飞行位置处于所述禁飞区域时，所述无人机控制其自身降落。

4.根据权利要求2所述的无人机监控方法，其特征在于，在所述无人机下载完所述敏感区域坐标信息之后，还包括：

所述无人机在自身携带的机载地图上以图形化方式标出所述飞行控制区域和所述禁飞区域的位置，并将其发送至用户端的显示屏上进行展示。

5.根据权利要求1所述的无人机监控方法，其特征在于，所述无人机监控系统还包括：飞行控制系统，所述无人机监控方法还包括：

当判断出所述无人机当前状态为正常飞行状态时，所述移动通信系统获取所述无人机的飞行位置信息，并将所述飞行位置信息发送至所述飞行控制系统；

所述飞行控制系统根据所述飞行位置信息和预先存储的禁飞区域和飞行控制区域的敏感区域坐标信息，判断所述无人机的飞行位置处于所述正常飞行区域、所述飞行控制区域或所述禁飞区域；

当判断出所述无人机的飞行位置处于所述控制区域时，所述飞行控制系统向所述无人机发送远离禁飞区域指令，以控制所述无人机沿远离所述禁飞区域的方向飞行；

当判断出所述无人机的飞行位置处于所述禁飞区域时，所述飞行控制系统向所述无人机发送远禁止飞行指令，以控制所述无人机降落。

6.一种无人机监控系统，其特征在于，所述无人机监控系统包括：无人机和移动通信系统，所述移动通信系统包括：基站子系统和网络交换子系统，所述基站子系统存在对应的工作区域，所述工作区域中划分有：正常飞行区域、飞行控制区域和禁飞区域，所述无人机包括：通信模块和指令发布模块；

所述通信模块用于与所述基站子系统建立通信连接，并向所述基站子系统发送当前状态信息；

所述网络交换子系统用于根据所述当前状态信息判断所述无人机的当前状态为准备起飞状态或正常飞行状态，并当判断出所述无人机当前状态为准备起飞状态时，通过所述基站子系统获取所述无人机的起飞位置信息，以及根据所述起飞位置信息判断所述无人机的起飞位置处于所述正常飞行区域、所述飞行控制区域或所述禁飞区域；

所述网络交换子系统还用于当判断出所述无人机的起飞位置处于所述正常飞行区域时，向所述指令发布模块发送准许起飞指令，以供所述无人机正常起飞并处于正常飞行状态；当判断出所述无人机的起飞位置处于所述控制区域时，向所述指令发布模块发送限制起飞指令，以供所述无人机起飞至预设高度且原地旋停；当判断出所述无人机的起飞位置处于所述禁飞区域时，向所述指令发布模块发送禁止起飞指令，以控制所述无人机无法起飞。

所述指令发布模块用于向所述无人机发布从所述网络交换子系统处接收到的指令，以控制所述无人机执行对应的操作。

7.根据权利要求6所述的无人机监控系统，其特征在于，所述无人机还包括：下载存储模块；

所述网络交换子系统还用于在向所述无人机发送限制起飞指令之后，向所述下载存储模块下发位于所述工作区域内的所述禁飞区域和所述控制区域的敏感区域坐标信息，并在所述存储模块下载完所述敏感区域坐标信息后，向所述指令发布模块发送准许起飞指令，以供所述无人机正常起飞并处于正常飞行状态；以及，在向所述无人机发送准许起飞指令之后，向所述下载存储模块下发位于所述工作区域内的所述禁飞区域和所述控制区域的敏感区域坐标信息。

8.根据权利要求7所述的无人机监控系统，其特征在于，所述无人机还包括：定位模块和位置判断模块；

所述定位模块用于在所述下载存储模块下载完所述敏感区域坐标信息之后，获取无人机的飞行位置信息；

所述位置判断模块用于根据所述飞行位置信息和所述敏感位置信息判断所述无人机的飞行位置处于所述正常飞行区域、所述飞行控制区域或所述禁飞区域；

所述指令发布模块还用于当所述位置判断模块判断出所述无人机的飞行位置处于所述飞行控制区域时，向所述无人机发布远离禁飞区域指令，以控制所述无人机沿远离所述禁飞区域的方向飞行；以及当所述位置判断模块判断出所述无人机的飞行位置处于所述禁飞区域时，向所述无人机发布禁止飞行指令，以控制所述无人机降落。

9.根据权利要求7所述的无人机监控系统，其特征在于，所述无人机还包括：图像输出模块；

所述图像输出模块用于在所述下载存储模块下载完所述敏感区域坐标信息之后，在自身携带的机载地图上以图形化方式标出所述飞行控制区域和所述禁飞区域的位置，并将其发送至用户端的显示屏上进行展示。

10.根据权利要求6所述的无人机监控系统，其特征在于，所述无人机监控系统还包括：飞行控制系统；

所述网络交换子系统还用于当判断出所述无人机当前状态为正常飞行状态时，通过所述基站子系统获取所述无人机的起飞位置信息，并将所述飞行位置信息发送至所述飞行控制系统；

所述飞行控制系统根据所述飞行位置信息和预先存储的禁飞区域和飞行控制区域的敏感区域坐标信息，判断所述无人机的飞行位置处于所述正常飞行区域、所述飞行控制区域或所述禁飞区域，并当判断出所述无人机的飞行位置处于所述控制区域时，向所述指令发布模块发送远离禁飞区域指令，以控制所述无人机沿远离所述禁飞区域的方向飞行，以及当判断出所述无人机的飞行位置处于所述禁飞区域时，向所述指令发布模块发送远禁止飞行指令，以控制所述无人机降落；

所述指令发布模块还用于向所述无人机发布从所述飞行控制系统处接收到的指令，以控制所述无人机执行对应的操作。