CN110062039B - 基于ieee802.11协议的载具监视导航系统 - Google Patents

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Abstract

公开一种基于IEEE802.11协议的载具监视导航系统，其既能够正确地识别运动中的载具，又能够将运动中的载具相应的信息随时随地上传到中央服务器。这种基于IEEE802.11协议的载具监视导航系统，载具上具有NCU模块和WIFI模块，WIFI模块根据NCU模块提供的数据进行编码而获得服务集数据SSID，该SSID包括MAC校验位，通过WIFI模块广播服务集数据SSID；地面设备接收到SSID后，进行解码来获取载具的信息，在不连接服务器的情况下根据密码本对MAC校验位进行初步校验，来识别信息是否来自真实载具，连接服务器后根据预留信息对MAC地址进行进一步校验。

Description

基于IEEE802.11协议的载具监视导航系统
技术领域
本发明涉及无线网络通信的技术领域，尤其涉及一种基于IEEE802.11协议的载具监视导航系统，其主要通过IEEE802.11协议来监视载具和辅助导航定位载具。
背景技术
IEEE 802.11是现今无线局域网通用的标准，它是由国际电机电子工程学会IEEE为无线局域网制定的通信标准。其中定义了媒体访问控制层(MAC层)和物理层。物理层定义了工作在2.4GHz的ISM频段上的两种扩频作调制方式和一种红外线传输的方式，总数据传输速率设计为2Mbit/s。两个设备可以自行构建临时网络，也可以在基站(Base Station,BS)或者接入点(Access Point，AP)的协调下通信。为了在不同的通讯环境下获取良好的通讯质量，采用CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)硬件沟通方式。在IEEE 802.11的发展过程中，衍生出了一系列的和安全、加密相关的技术。WIFI是其中一种方式，应用范围很广泛，在许多载具上都安装了WIFI模块。
目前，许多类型的载具(例如无人机、汽车等)在运动过程中，通过与中央服务器建立连接来把自身的数据上传。但是，由于现有技术原因，载具在于中央服务器连接过程中存在连接不可靠、连接慢、数据丢包等问题，从而导致载具失联甚至坠毁。因此，亟需能够随时随地在不建立连接的情况下对运动过程中的载具监视的方法或系统，地面设备只需要对SSID进行识别就可以实现相应功能，省去了连接和匹配的步骤，可以在终端直接计算。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供了一种基于IEEE802.11协议的载具监视导航系统，其既能够正确地识别运动中的载具，又能够将运动中的载具自身信息随时随地上传到中央服务器。
本发明的技术方案是：这种基于IEEE802.11协议的载具监视导航系统，
载具上具有NCU模块和WIFI模块，WIFI模块根据NCU模块提供的数据进行编码而获得服务集数据SSID，该SSID包括MAC校验位等信息，通过WIFI模块广播服务集数据SSID；
地面设备接收到SSID后，进行解码来获取载具的信息，在不连接服务器的情况下根据密码本对MAC校验位进行初步校验，来识别信息是否来自真实载具，连接服务器后根据预留信息对MAC地址进行进一步校验。
本发明巧妙地利用现有载具上都有的WIFI模块，将运动中载具自身的信息广播出去，再通过地面设备接收到SSID，进行解码来获取载具的信息，并根据密码本和MAC校验位来识别信息是否来自真实载具，从而在地面设备不与载具建立连接的情况下对终端的数据进行解析，因此这种基于IEEE802.11协议的载具监视导航系统无需对载具进行硬件改造，就能够正确地识别运动中的载具，又能够将运动中的载具自身的信息随时随地上传到中央服务器，大大地节约了载具生产成本。
优选地，所述WIFI模块的1-13信道进行动态变频，由中央服务器指定当前使用信道。
优选地，所述WIFI模块按照1-5秒/次的频率进行广播。
优选地，所述SSID包括起始标识、经度、纬度、高度、MAC校验位。
优选地，所述地面设备将获取的载具的信息上传到中央服务器，中央服务器根据其中的MAC地址与注册的载具信息比对，以便确定信息是否来自真实载具。
优选地，APP根据接收到的载具SSID，对应地添加飞行记录编号、制造商代码、实名登记、时间戳、累计飞行时间、真实高度、起飞经纬度，并回传服务器，服务器收到并存档。
优选地，所述地面设备还包括地面基站，地面基站上安装APP，APP根据接收到的载具SSID，对应地添加飞行记录编号、制造商代码、实名登记、时间戳、累计飞行时间、真实高度、起飞经纬度，并回传服务器，服务器接收并存档。
优选地，所述手持设备是手机，所述地面基站是货柜、集散地基站、或助航基站。
优选地，所述助航设备至少为三个，且具有WIFI模块，所述助航设备根据自身位置生成SSID，通过WIFI模块广播该SSID；
所述载具上的WIFI模块根据收到的三个SSID以及这三个助航设备的信号强度来计算载具自身的位置信息。
优选地，所述SSID包括起始标识、经度、纬度、高度、地速、航道、奇偶校验位、MAC校验位。
附图说明
图1示出了根据本发明的基于IEEE802.11协议的载具监视导航系统的结构示意图。
图2示出了根据本发明的基于IEEE802.11协议的载具监视导航系统的另一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，这种基于IEEE802.11协议的载具监视导航系统，载具上具有NCU(navigation&communication unit，是机载的通信导航模块，模块中包含gps北斗gsm wifi模块等其他通信导航模块)模块和WIFI模块，WIFI模块根据NCU模块提供的数据进行编码而获得服务集数据SSID，该SSID包括MAC校验位，通过WIFI模块广播服务集数据SSID；
地面设备接收到SSID后，进行解码来获取载具的信息，在不连接服务器的情况下根据密码本对MAC校验位进行初步校验，来识别信息是否来自真实载具，连接服务器后对MAC地址进行校验。
本发明巧妙地利用现有载具上都有的WIFI模块，将运动中载具自身的信息广播出去，再通过地面设备接收到SSID，进行解码来获取载具的信息，并根据密码本和MAC校验位来识别信息是否来自真实载具，从而在地面设备不与载具建立连接的情况下对终端的数据进行解析，因此这种基于IEEE802.11协议的载具监视导航系统无需对载具进行硬件改造就能够正确地识别运动中的载具，又能够将运动中的载具自身的信息随时随地上传到中央服务器，大大地节约了载具生产成本。需要强调的是，本专利要解决的问题是安全高效地监视载具。其中，安全指的是不侵入载具的主导航程序，并且无需与地面监控设备建立连接。其中，高效指的是不需要建立连接，大大节省时间。
另外，本专利对无人机或者其他载具的主导航程序无影响，只需升级WiFi模块对外广播SSID即可。。
优选地，所述WIFI模块的1-13信道进行动态变频，由中央服务器指定当前使用信道。对信道1-13全部扫描一遍需要很长时间，通过中央服务器指定当前使用信道，能够大大减少扫描时间。
优选地，所述WIFI模块按照1-5秒/次的频率进行广播。
优选地，所述SSID包括起始标识、经度、纬度、高度、MAC校验位。
优选地，所述WIFI模块按照2秒/次的频率进行广播。
优选地，所述地面设备将获取的载具的信息上传到中央服务器，中央服务器根据其中的MAC校验位进行验算后与注册的载具信息比对，以便确定信息是否来自真实载具。地面设备只具有密码本，能够完成初步识别MAC校验位是否正确，但是在有人盗取了密码本并模拟发送干扰载具信息时，地面设备是无法进行识别的。而中央服务器具有所有真实载具的注册信息，每个载具都具有唯一的注册信息，所以通过验算后的信息如果与注册信息匹配则可以判定为真实的载具信息，否则不予考虑。
优选地，所述载具是无人机，所述地面设备包括手持设备，手持设备上安装APP，APP根据接收到的载具SSID，对应地添加飞行记录编号、制造商代码、实名登记、时间戳、累计飞行时间、真实高度、起飞经纬度，并回传服务器，服务器接收并存档。
优选地，所述地面设备还包括地面基站，地面基站上安装APP，APP根据接收到的载具SSID，对应地添加飞行记录编号、制造商代码、实名登记、时间戳、累计飞行时间、真实高度、起飞经纬度，并回传服务器，服务器接收并存档。
优选地，所述手持设备是手机，所述地面基站是货柜、集散地基站、或助航基站，或其他自建的地面设备。
优选地，如图2所示，所述助航设备至少为三个，且具有WIFI模块，所述助航设备根据自身位置生成SSID，通过WIFI模块广播该SSID；
所述载具上的WIFI模块根据收到的三个SSID以及这三个助航设备的信号强度来计算载具自身的位置信息。通过这种方法，能够实现载具的辅助导航，在室内定位、楼宇间定位、GPS受到干扰的情况下，通过这种方法就能够定位载具的位置，从而进行辅助导航。
优选地，所述SSID包括起始标识、经度、纬度、高度、地速、航道、奇偶校验位、MAC校验位。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.基于IEEE802.11协议的载具监视导航系统，其特征在于：
载具上具有NCU模块和WIFI模块，WIFI模块根据NCU模块提供的数据进行编码而获得服务集数据SSID，该SSID包括MAC校验位信息，通过WIFI模块广播服务集数据SSID；
地面设备接收到SSID后，进行解码来获取载具的信息，在不连接服务器的情况下根据密码本对MAC校验位进行初步校验，来识别信息是否来自真实载具，连接服务器后根据预留信息对MAC地址进行进一步校验；
所述WIFI模块的1-13信道进行动态变频，由中央服务器指定当前使用信道；
所述WIFI模块按照1-5秒/次的频率进行广播；
所述SSID包括起始标识、经度、纬度、高度、MAC校验位；
所述地面设备将获取的载具的信息上传到中央服务器，中央服务器根据其中的MAC地址与注册的载具信息比对，以确定信息是否来自真实载具。
2.根据权利要求1所述的基于IEEE802.11协议的载具监视导航系统，其特征在于：
所述载具是无人机，所述地面设备包括手持设备，手持设备上安装APP，APP根据接收到的载具SSID，对应地添加飞行记录编号、制造商代码、实名登记信息、时间戳、累计飞行时间、真实高度、起飞经纬度，并回传服务器，服务器接受并存档。
3.根据权利要求2所述的基于IEEE802.11协议的载具监视导航系统，其特征在于：
所述地面设备还包括地面基站，地面基站上安装APP，APP根据接收到的载具SSID，对应地添加飞行记录编号、制造商代码、实名登记、时间戳、累计飞行时间、真实高度、起飞经纬度，并回传服务器，服务器接收并存档。
4.根据权利要求3所述的基于IEEE802.11协议的载具监视导航系统，其特征在于：
所述手持设备是手机，所述地面基站是货柜、集散地基站、或助航基站。
5.根据权利要求1所述的基于IEEE802.11协议的载具监视导航系统，其特征在于：
所述地面设备至少为三个，且具有WIFI模块，所述设备根据自身位置生成SSID，通过WIFI模块广播该SSID；
所述载具上的WIFI模块根据收到的三个SSID以及这三个设备的信号强度来计算载具自身的位置信息。
6.根据权利要求1所述的基于IEEE802.11协议的载具监视导航系统，其特征在于：
所述SSID包括起始标识、经度、纬度、高度、地速、航道、奇偶校验位、MAC校验位。
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