CN110942673A - 基于不同身份无人机之间的管控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于不同身份无人机之间的管控系统及方法，包括：第一遥控设备、第一无人机、第二遥控设备及第二无人机；第一遥控设备与第一无人机之间构建第一通信信道；第二遥控设备与第二无人机之间构建第二通信信道，第一通信信道和第二通信信道采用第一频段；第一无人机用于监测第二无人机是否飞入第一无人机周围预设空域内，第一无人机与飞入预设空域内的第二无人机之间构建第三通信信道，第三通信信道采用第二频段；第一无人机通过第三通信信道向第二无人机发出请求，第二无人机验证第一无人机的身份并判断该身份的权限是否高于第二无人机的身份权限，以确定第一无人机能否替代第二遥控设备对第二无人机进行直接控制。

Description

基于不同身份无人机之间的管控系统及方法

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种基于不同身份无人机之间的管控系统及方法。

背景技术

无人机全称为无人驾驶飞机(Unmanned Aerial Vehicle/Drones，UAV)。它是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。和载人飞行器相比，无人机通常更适用于人类不愿意处理的任务，在艰难的环境中作业，以及在危险的情况下可以避免对人身安全造成威胁。初始阶段的无人机主要来自于军事应用，现如今，无人机已经扩展到商业，科学，娱乐，农业和其他应用领域中，例如警务工作和监视任务，物资运送，航空摄影，农业植保和无人机驾驶比赛等。现在民用无人机的数量大大超过了警用无人机的数量。

目前，警用无人机在预设空域执行重要的警务活动时，如有其它民用无人机飞入该预设空域内，则会影响警用无人机执行警务活动，为了避免大量的民用无人机对警用无人机造成干扰，需要对民用无人机采取驱逐办法，传统上，对民用无人机进行驱逐主要有以下两种方式，一，找到民用无人机的操控者，命令民用无人机的操控者控制民用无人机飞离禁飞区或降落，此方式需要花费大量时间找寻民用无人机的操控者，驱逐效率不高；二，通过发射干扰器以中断民用无人机和民用遥控器之间的通讯，迫使民用无人机降落，如果干扰器距离警用无人机和警用遥控器较近，将有可能对警用无人机和警用遥控器之间的通讯造成干扰，故此方式只能对离警用无人机一定距离外的民用无人机进行驱逐，难以实现对警用无人机附近的民用无人机进行驱逐。因此，如何使不同身份的无人机按照预定的秩序进行空中活动成为当前急需解决的问题。

发明内容

鉴于上述内容，有必要提供一种基于不同身份无人机之间的管控系统及方法，能够有效维护不同身份的无人机按照预定的秩序进行空中活动。

本发明提供一种基于不同身份无人机之间的管控系统，用于维护不同身份的无人机按照预定的秩序进行空中活动，包括：第一遥控设备、第一无人机、第二遥控设备以及第二无人机；所述第一遥控设备与所述第一无人机之间构建第一通信信道，所述第一遥控设备通过所述第一通信信道与所述第一无人机进行无线通信；所述第二遥控设备与所述第二无人机之间构建第二通信信道，所述第二遥控设备通过所述第二通信信道与所述第二无人机进行无线通信，所述第一通信信道和所述第二通信信道采用第一频段；所述第一无人机用于监测所述第二无人机是否飞入所述第一无人机周围预设空域内，所述第一无人机与飞入所述预设空域内的第二无人机之间构建第三通信信道，所述第三通信信道采用区分于所述第一频段的第二频段；所述第一无人机通过所述第三通信信道向所述第二无人机发出请求，若所述第二无人机验证所述第一无人机的身份并判断该身份的权限高于所述第二无人机的身份权限，则所述第一无人机替代所述第二遥控设备对所述第二无人机进行直接控制。

进一步地，若所述第二无人机验证所述第一无人机的身份并判断该身份的权限低于所述第二无人机的身份权限，则所述第二无人机仍受控于所述第二遥控设备，且所述第二无人机根据需要向所述第一无人机发出请求，所述第一无人机验证所述第二无人机的身份并确认该身份的权限高于所述第一无人机的身份权限，则所述第二无人机替代所述第一遥控设备对所述第一无人机进行直接控制。

进一步地，所述第一遥控设备包括第一控制模块、第一遥控安全模块、第一遥控射频收发器、第一遥控天线及第一遥控电源模块，所述第一控制模块用于控制和协调所述第一遥控安全模块、所述第一遥控射频收发器、所述第一遥控天线及所述第一遥控电源模块的动作；所述第一遥控安全模块电连接于所述第一控制模块，用于对接收到的数字信号进行加解密处理；所述第一遥控射频收发器电连接于所述第一遥控安全模块，用于将数字信号与第一频段的射频信号进行转换；所述第一遥控天线电连接于所述第一遥控射频收发器，用于收发第一频段的射频信号；所述第一遥控电源模块电连接于所述第一控制模块，以用于提供所述第一遥控设备各模块运作过程中的电能。

进一步地，所述第一无人机包括第一飞控模块、第一无人机安全模块、第一转接模块、第一无人机射频收发器、第一无人机天线、第二无人机射频收发器、第二无人机天线、第一动力模块、第一监测模块和第一无人机电源模块；所述第一飞控模块用于稳定无人机的飞行姿态，并能控制无人机进行自主或半自主飞行；所述第一无人机安全模块电连接于所述第一飞控模块和所述第一转接模块，用于对接收到的数字信号进行加解密处理；所述第一无人机安全模块提前预置有所有无人机身份的权限对照表；所述第一转接模块电连接于所述第一无人机射频收发器和第二无人机射频收发器，用于将所述第一无人机射频收发器及所述第二无人机射频收发器接收到的数字信号密文转交给所述第一无人机安全模块进行解密处理，并将来自所述第一无人机安全模块的数字信号密文转交给指定的收发器；所述第一无人机射频收发器用于接收来自所述第一转接模块的数字信号密文，并将其变成第一频段的射频信号密文后传送至所述第一无人机天线；所述第一无人机射频收发器还用于接收由所述第一无人机天线收到的第一频段的射频信号密文，并将其转换成数字信号密文后发送至所述第一转接模块；所述第一无人机天线电连接于所述第一无人机射频收发器，所述第一无人机天线与所述第一遥控天线配合以实现所述第一无人机与所述第一遥控设备之间第一频段的射频信号密文传送；所述第二无人机射频收发器用于接收来自所述第一转接模块的数字信号密文，并将其变成第二频段的射频信号密文后传送至第二无人机天线；所述第二无人机射频收发器还用于接收由所述第二无人机天线收到的第二频段的射频信号密文，并将其转换成数字信号密文后发送至所述第一转接模块；所述第二无人机天线电连接于所述第二无人机射频收发器，用于将所述第二无人机射频收发器产生的第二频段的射频信号密文发出并接收来自所述第二无人机的第二频段的射频信号密文；所述第一动力模块电连接于所述第一飞控模块，并在所述第一飞控模块的控制作用下驱使所述无人机执行各种各样的飞行动作；所述第一监测模块电连接于所述第一飞控模块，用于监测是否有其它无人机飞入所述第一无人机周围预设空域内；所述第一无人机电源模块电连接于所述第一飞控模块，以用于提供所述第一无人机各模块运作过程中的电能。

进一步地，所述第二遥控设备包括第二控制模块、第二遥控安全模块、第二遥控射频收发器、第二遥控天线及第二遥控电源模块，所述第二控制模块用于控制和协调所述第二遥控安全模块、所述第二遥控射频收发器、所述第二遥控天线及所述第二遥控电源模块的动作；所述第二遥控安全模块电连接于所述第二控制模块，用于对接收到的数字信号进行加解密处理；所述第二遥控射频收发器电连接于所述第二遥控安全模块，用于将数字信号与第一频段的射频信号进行转换；所述第二遥控天线电连接于所述第二遥控射频收发器，用于收发第一频段的射频信号；所述第二遥控电源模块电连接于所述第二控制模块，以用于提供所述第二遥控设备各模块运作过程中的电能。

进一步地，第二无人机包括第二飞控模块、第二无人机安全模块、第二转接模块、第三无人机射频收发器、第三无人机天线、第四无人机射频收发器、第四无人机天线、第二动力模块、第二监测模块及第二无人机电源模块；所述第二飞控模块用于稳定第二无人机的飞行姿态，并能控制第二无人机进行自主或半自主飞行；所述第二无人机安全模块电连接于所述第二飞控模块和所述第二转接模块，用于对所述第二飞控模块所产生的数字信号明文进行加密处理，并对来自所述第二转接模块的数字信号密文进行解密处理；所述第二无人机安全模块提前预置有所有无人机身份的权限对照表；所述第二转接模块电连接于所述第三无人机射频收发器和第四无人机射频收发器，用于将所述第三无人机射频收发器及所述第四无人机射频收发器接收到的数字信号密文转交给所述第二无人机安全模块进行解密处理，并将来自所述第二无人机安全模块的数字信号密文转交给指定的收发器；所述第三无人机射频收发器用于接收来自所述第二转接模块的数字信号密文，并将其变成第一频段的射频信号密文后传送至所述第三无人机天线；所述第三无人机射频收发器还用于接收由所述第三无人机天线收到的第一频段的射频信号密文，并将其转换成数字信号密文后发送至所述第二转接模块；所述第三无人机天线电连接于所述第三无人机射频收发器，所述第三无人机天线与所述第二遥控天线配合以实现所述第二无人机与所述第二遥控设备之间第一频段的射频信号密文传送；所述第四无人机射频收发器用于接收来自所述第二转接模块的数字信号密文，并将其变成第二频段的射频信号密文后传送至所述第四无人机天线；所述第四无人机射频收发器还用于接收由所述第四无人机天线收到的第二频段的射频信号密文，并将其转换成数字信号密文后发送至所述第二转接模块；所述第四无人机天线电连接于所述第四无人机射频收发器，用于将所述第四无人机射频收发器产生的第二频段的射频信号密文发出并接收来自所述第一无人机的第二频段的射频信号密文；所述第二动力模块电连接于所述第二飞控模块，并在所述第二飞控模块的控制作用下驱使所述第二无人机执行各种各样的飞行动作；所述第二监测模块电连接于所述第二飞控模块，用于监测是否有其它无人机飞入所述第二无人机周围预设空域内；所述第二无人机电源模块电连接于所述第二飞控模块，以用于提供所述第二无人机各模块运作过程中的电能。

另外，本发明还提供一种无人机管控方法，所述无人机管控方法包括：

一第一遥控设备与一第一无人机通过第一频段构建第一通信信道，一第二遥控设备与一第二无人机通过第一频段构建第二通信信道；

所述第一遥控设备通过所述第一通信信道与所述第一无人机进行无线通信，所述第二遥控设备通过所述第二通信信道与所述第二无人机进行无线通信；

所述第一无人机监测到所述第二无人机飞入所述第一无人机周围预设空域内；

所述第一无人机与所述第二无人机通过第二频段构建第三通信信道；

所述第一无人机通过所述第三通信信道向所述第二无人机发出请求；

所述第二无人机验证所述第一无人机的身份并判断该身份的权限是否高于所述第二无人机的身份权限；以及

若所述第二无人机判断所述第一无人机的身份权限高于所述第二无人机的身份权限，则所述第一无人机替代所述第二遥控设备对所述第二无人机进行直接控制。

进一步地，若所述第二无人机判断所述第一无人机的身份权限低于所述第二无人机的身份权限，则所述第二无人机仍受控于所述第二遥控设备，且所述第二无人机根据需要向所述第一无人机发出请求，所述第一无人机验证所述第二无人机的身份并确认该身份的权限高于所述第一无人机的身份权限，则所述第二无人机替代所述第一遥控设备对所述第一无人机进行直接控制。

进一步地，所述第二无人机验证所述第一无人机的身份并判断该身份的权限是否高于所述第二无人机的身份权限具体包括：

所述第二无人机安全模块提前预置有所有无人机身份的权限对照表，当所述第二无人机的第二转接模块通过第四无人机射频收发器和第四无人机天线接收到来自所述第一无人机的请求信号，所述第二转接模块将所述请求信号转交给第二无人机安全模块进行身份认证处理，并判断所述第一无人机的身份权限是否高于所述第二无人机的身份权限，再将判断结果反馈给所述第二转接模块。

进一步地，所述第二无人机判断所述第一无人机的身份权限高于所述第二无人机的身份权限，则所述第二无人机受控于所述第一无人机具体包括：

所述第二无人机的第二无人机安全模块判断所述第一无人机的身份权限高于所述第二无人机的身份权限，则所述第一无人机替代所述第二遥控设备对所述第二无人机形成直接控制；所述第一无人机的第一飞控模块产生相应的数字信号，第一无人机安全模块对所述数字信号进行加密处理，第二无人机射频收发器接收来自所述第一无人机安全模块的数字信号密文，并将其变成第二频段的射频信号密文后经由第二无人机天线发出；所述第二无人机的第四无人机天线接收到第二频段的射频信号密文并转交给第四无人机射频收发器，所述第四无人机射频收发器将射频信号密文转化为数字信号密文并发给第二转接模块，所述第二转接模块将所述第四无人机射频收发器的数字信号密文转交给第二无人机安全模块进行解密处理以得到数字信号明文，并截停来自第三无人机射频收发器发出的数字信号密文，所述第二飞控模块根据所述数字信号明文控制第二动力模块执行相应的动作，待执行完毕后，反馈结果给所述第一无人机。

本发明的基于不同身份无人机之间的管控系统及方法通过在第一无人机与第二无人机之间构建第三通信信道，当所述第一无人机监测到所述第二无人机飞入所述预设空域内时，所述第一无人机通过所述第三通信信道向所述第二无人机发出请求，所述第二无人机验证所述第一无人机的身份并判断该身份的权限是否高于所述第二无人机的身份权限，根据所述第一无人机的身份权限与所述第二无人机的身份权限的比对结果，确定所述第一无人机能否替代第二遥控设备对所述第二无人机形成直接控制，从而有效维护不同身份的无人机按照预定的秩序进行空中活动。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例的基于不同身份无人机之间的管控系统的示意图。

图2是图1所示的第一遥控设备的结构框图。

图3是图1所示的第一无人机的结构框图。

图4是图1所示的第二遥控设备的结构框图。

图5是图1所示的第二无人机的结构框图。

图6是本发明另一个实施例的基于不同身份无人机之间的管控系统的管控方法流程图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

请同时参阅图1至图5，本发明的一个实施例提供一种基于不同身份无人机之间的管控系统100，能够维护不同身份的无人机按照预定的秩序进行空中活动。

所述管控系统100包括第一遥控设备10、第一无人机20、第二遥控设备30以及第二无人机40；所述第一遥控设备10与所述第一无人机20之间构建第一通信信道，所述第一遥控设备10通过所述第一通信信道与所述第一无人机20进行无线通信，以实现第一遥控设备10对所述第一无人机20的控制；所述第二遥控设备30与所述第二无人机40之间构建第二通信信道，所述第二遥控设备30通过所述第二通信信道与所述第二无人机40进行无线通信，以实现第二遥控设备30对所述第二无人机40的控制；所述第一无人机20用于监测所述第二无人机30是否飞入第一无人机20周围预设空域内，当监测到所述第二无人机30飞入所述预设空域内时，所述第一无人机20与所述第二无人机40之间构建第三通信信道，所述第一无人机20能够通过所述第三通信信道与所述第一无人机20进行无线通信，以实现所述第一无人机20对所述第二无人机40的管控。

所述第一通信信道和所述第二通信信道采用第一频段，所述第三通信信道采用区分于所述第一频段的第二频段。

所述第一无人机20通过所述第三通信信道向所述第二无人机40发出请求，所述第二无人机40验证所述第一无人机20的身份并判断该身份的权限是否高于所述第二无人机40的身份权限，以确定所述第二无人机40能否受控于所述第一无人机20。若所述第一无人机20的身份权限高于所述第二无人机40的身份权限，则所述第一无人机20可替代所述第二遥控设备30对所述第二无人机40形成直接控制；

若所述第二无人机40验证所述第一无人机20的身份并判断该身份的权限低于所述第二无人机40的身份权限，则所述第二无人机40仍受控于所述第二遥控设备30，且所述第二无人机40根据需要可以向所述第一无人机20发出请求，所述第一无人机20验证所述第二无人机40的身份并确认该身份的权限高于所述第一无人机20的身份权限，则所述第二无人机40可替代所述第一遥控设备10对所述第一无人机20形成直接控制。

优选地，所述第一遥控设备10为警用遥控器，所述第一无人机20为警用无人机；所述第二遥控设备30为民用遥控器，所述第二无人机40为民用无人机，且警用无人机预设的身份权限高于民用无人机的身份权限，因此，容易通过第三通信信道对民用无人机进行控制，却难以对警用无人机进行控制。

可以理解，飞入所述预设空域内的第二无人机40并不限于一个，也可以为多个，相应的，所述第二遥控设备30也为多个。

常态下，第三通信信道为静默状态。第一无人机20仅通过第一通信信道与第一遥控设备10进行无线通信；第二无人机40仅通过第二通信信道与第二遥控设备30进行无线通信；在特定的情况下(如第一无人机20监测到第二无人机40飞入预设空域内)，第三通信信道由静默状态转变为激活状态，此时，第一无人机20将有可能通过第三通信信道与第二无人机40进行无线通信。优选地，第一通信信道和第二通信信道所采用的第一频段应该符合无人机行业使用频段的要求：840.5-845MHz(兆赫兹)、1430-1444MHz和2408-2440MHz；所述第三通信信道所采用的第二频段在特定的授权条件下允许使用。

具体地，第一遥控设备10包括第一控制模块11、第一遥控安全模块12、第一遥控射频收发器13、第一遥控天线14及第一遥控电源模块15。所述第一控制模块11用于控制和协调所述第一遥控安全模块12、所述第一遥控射频收发器13、所述第一遥控天线14及所述第一遥控电源模块15的动作，并根据用户的需求产生相应的数字信号并对接收到的数字信号进行运算处理；所述第一遥控安全模块12电连接于第一控制模块11，用于对接收到的数字信号进行加解密处理；优选地，所述第一遥控安全模块12支持对称密码算法、非对称密码算法和杂凑、哈希密码算法；所述第一遥控射频收发器13电连接于所述第一遥控安全模块12，用于接收所述第一遥控安全模块12发来的数字信号密文，并将其变成第一频段的射频信号密文后传送至第一遥控天线14；所述第一遥控射频收发器13还可以接收由第一遥控天线14收到的第一频段的射频信号密文，并将其转换成数字信号密文后发送至所述第一遥控安全模块12进行解密处理；所述第一遥控天线14电连接于所述第一遥控射频收发器13，用于将所述第一遥控射频收发器13产生的第一频段的射频信号密文发出并接收来自外界的第一频段的射频信号密文；所述第一遥控电源模块15电连接于所述第一控制模块11，以用于提供第一遥控设备10各模块运作过程中的电能。优选地，所述第一遥控电源模块15为锂电池。

在本实施例中，第一无人机20包括第一飞控模块21、第一无人机安全模块22、第一转接模块23、第一无人机射频收发器24、第一无人机天线25、第二无人机射频收发器26及第二无人机天线27。

具体地，所述第一飞控模块21用于稳定第一无人机20的飞行姿态，并能控制第一无人机20进行自主或半自主飞行；第一无人机安全模块22电连接于第一飞控模块21和第一转接模块23，用于对所述第一飞控模块21所产生的数字信号明文进行加密处理，并对来自所述第一转接模块23的数字信号密文进行解密处理；优选地，所述第一无人机安全模块22提前预置有所有无人机身份的权限对照表，并支持对称密码算法、非对称密码算法和杂凑、哈希密码算法；所述第一转接模块23电连接于所述第一无人机射频收发器24和第二无人机射频收发器26，用于将所述第一无人机射频收发器24及所述第二无人机射频收发器26接收到的数字信号密文转交给所述第一无人机安全模块22进行解密处理，并将来自所述第一无人机安全模块22的数字信号密文转交给指定的收发器。

所述第一无人机射频收发器24用于接收来自所述第一转接模块23的数字信号密文，并将其变成第一频段的射频信号密文后传送至所述第一无人机天线25；所述第一无人机射频收发器24还可以接收由第一无人机天线25收到的第一频段的射频信号密文，并将其转换成数字信号密文后发送至所述第一转接模块23；所述第一无人机天线25电连接于所述第一无人机射频收发器24，所述第一无人机天线25与所述第一遥控天线14配合以实现第一无人机20与第一遥控设备10之间第一频段的射频信号密文传送。

可以理解，所述第一遥控射频收发器13、第一遥控天线14、所述第一无人机射频收发器24及第一无人机天线25分别适用于收发第一频段的射频信号。

所述第二无人机射频收发器26用于接收来自所述第一转接模块23的数字信号密文，并将其变成第二频段的射频信号密文后传送至第二无人机天线27；所述第二无人机射频收发器26还可以接收由第二无人机天线27收到的第二频段的射频信号密文，并将其转换成数字信号密文后发送至所述第一转接模块23；所述第二无人机天线27电连接于所述第二无人机射频收发器26，用于将所述第二无人机射频收发器26产生的第二频段的射频信号密文发出并接收来自外界的第二频段的射频信号密文。

在本实施例中，第一无人机20还包括第一动力模块28、第一监测模块29及第一无人机电源模块210。所述第一动力模块28电连接于所述第一飞控模块21，并在第一飞控模块21的控制作用下驱使所述第一无人机20执行各种各样的飞行动作。优选地，所述第一动力模块28可以包括电机和旋翼(图未示)，所述电机驱动旋翼转动以使第一无人机20执行各种各样的飞行动作。所述第一监测模块29电连接于所述第一飞控模块21，用于监测是否有其它无人机飞入第一无人机20周围预设空域内；若所述第一监测模块29监测到有第二无人机40飞入所述预设空域内时，促使所述第一飞控模块21产生相应的请求控制信号；优选地，所述第一监测模块29通过定向天线实时针对所述预设空域进行扫描，监测所述预设空域内是否存在第二无人机40。第一无人机电源模块210电连接于所述第一飞控模块21，以用于提供第一无人机20各模块运作过程中的电能。优选地，所述第一无人机电源模块210为锂电池。

可以理解，所述第一无人机射频收发器24和所述第一无人机天线25适用于收发第一频段的射频信号；所述第二无人机射频收发器26及第二无人机天线27适用于收发第二频段的射频信号。

第二遥控设备30包括第二控制模块31、第二遥控安全模块32、第二遥控射频收发器33、第二遥控天线34及第二遥控电源模块35。所述第二控制模块31用于控制和协调所述第二遥控安全模块32、所述第二遥控射频收发器33、所述第二遥控天线34及所述第二遥控电源模块35的动作，并根据用户的需求产生相应的数字信号并对接收到的数字信号进行运算处理；所述第二遥控安全模块32电连接于第二控制模块31，用于对接收到的数字信号进行加解密处理；优选地，所述第二遥控安全模块32支持对称密码算法、非对称密码算法和杂凑、哈希密码算法；所述第二遥控射频收发器33电连接于所述第二遥控安全模块32，用于接收所述第二遥控安全模块32发来的数字信号密文，并将其变成第一频段的射频信号密文后传送至第二遥控天线34；所述第二遥控射频收发器33还可以接收由第二遥控天线34收到的第一频段的射频信号密文，并将其转换成数字信号密文后发送至所述第二遥控安全模块32进行解密处理；所述第二遥控天线34电连接于所述第二遥控射频收发器33，用于将所述第二遥控射频收发器33产生的第一频段的射频信号密文发出并接收来自外界的第一频段的射频信号密文；所述第二遥控电源模块35电连接于所述第二控制模块31，以用于提供第二遥控设备30各模块运作过程中的电能。优选地，所述第二遥控电源模块35为锂电池。

第二无人机40包括第二飞控模块41、第二无人机安全模块42、第二转接模块43、第三无人机射频收发器44、第三无人机天线45、第四无人机射频收发器46及第四无人机天线47。

具体地，所述第二飞控模块41用于稳定第二无人机40的飞行姿态，并能控制第二无人机40进行自主或半自主飞行；第二无人机安全模块42电连接于第二飞控模块41和第二转接模块43，用于对所述第二飞控模块41所产生的数字信号明文进行加密处理，并对来自所述第二转接模块43的数字信号密文进行解密处理；所述第二无人机安全模块42提前预置有所有无人机身份的权限对照表；优选地，所述第二无人机安全模块42支持对称密码算法、非对称密码算法和杂凑、哈希密码算法；所述第二转接模块43电连接于所述第三无人机射频收发器44和第四无人机射频收发器46，用于将所述第三无人机射频收发器44及所述第四无人机射频收发器46接收到的数字信号密文转交给所述第二无人机安全模块42进行解密处理，并将来自所述第二无人机安全模块42的数字信号密文转交给指定的收发器。

所述第三无人机射频收发器44用于接收来自所述第二转接模块43的数字信号密文，并将其变成第一频段的射频信号密文后传送至所述第三无人机天线45；所述第三无人机射频收发器44还可以接收由第三无人机天线45收到的第一频段的射频信号密文，并将其转换成数字信号密文后发送至所述第二转接模块43；所述第三无人机天线45电连接于所述第三无人机射频收发器44，所述第三无人机天线45与所述第二遥控天线34配合以实现第二无人机40与第二遥控设备30之间第一频段的射频信号密文传送。

所述第四无人机射频收发器46用于接收来自所述第二转接模块43的数字信号密文，并将其变成第二频段的射频信号密文后传送至第四无人机天线47；所述第四无人机射频收发器46还可以接收由第四无人机天线47收到的第二频段的射频信号密文，并将其转换成数字信号密文后发送至所述第二转接模块43；所述第四无人机天线47电连接于所述第四无人机射频收发器46，用于将所述第四无人机射频收发器46产生的第二频段的射频信号密文发出并接收来自外界的第二频段的射频信号密文。

若所述第二转接模块43只接收到来自所述第三无人机射频收发器44的数字信号密文，并未接收到来自所述第四个无人机射频收发器46的请求信号(来自第一无人机20)时，所述第二转接模块43将所述第三无人机射频收发器44的数字信号密文转交给所述第二无人机安全模块42进行解密处理。

若所述第二转接模块43分别接收到来自所述第三无人机射频收发器44的数字信号密文和所述第四无人机射频收发器46的请求信号时，所述第二转接模块43优先将所述第四无人机射频收发器46的请求信号转交给所述第二无人机安全模块42进行身份认证处理(该身份指第一无人机20的身份)，并查询身份权限对照表得知所述第一无人机20的身份权限，判断所述第一无人机20的身份权限是否高于所述第二无人机40的身份权限，所述第二无人机安全模块42将判断结果反馈给第二转接模块43，如果第一无人机20的身份权限高于所述第二无人机40的身份权限，则第二转接模块43截停所述第三无人机射频收发器44发出的数字信号密文，并将来自第四无人机射频收发器46的数字信号密文转交给所述第二无人机安全模块42进行解密处理；如果第一无人机20的身份权限低于第二无人机40的身份权限，则第二转接模块43将来自所述第三无人机射频收发器44数字信号密文转交给所述第二无人机安全模块42进行解密处理，并截停来自第四无人机射频收发器46的数字信号密文。

在本实施例中，第二无人机40还包括第二动力模块48、第二监测模块49及第二无人机电源模块410。所述第二动力模块48电连接于所述第二飞控模块41，并在第二飞控模块41的控制作用下驱使所述第二无人机40执行各种各样的飞行动作。优选地，所述第二动力模块48可以包括电机和旋翼(图未示)，所述电机驱动旋翼转动以使第二无人机40执行各种各样的飞行动作。所述第二监测模块49电连接于所述第二飞控模块41，用于监测是否有其它无人机飞入所述第二无人机40周围预设空域内；第二无人机电源模块410电连接于所述第二飞控模块41，以用于提供第二无人机40各模块运作过程中的电能。优选地，所述第二无人机电源模块410为锂电池。

可以理解，所述第三无人机射频收发器44和所述第三无人机天线45适用于收发第一频段的射频信号；所述第四无人机射频收发器46及第四无人机天线47适用于收发第二频段的射频信号。

可以理解，第一无人机和第二无人机在出厂之前均应分别安装用于收发第一频段信号和第二频段信号的射频收发器和天线。

请参阅附图6，本发明还提供一种应用上述基于不同身份无人机之间的管控系统100的管控方法，其包括如下步骤：

步骤1，一第一遥控设备10与一第一无人机20通过第一频段构建第一通信信道，一第二遥控设备30与一第二无人机40通过第一频段构建第二通信信道。

步骤2，所述第一遥控设备10通过所述第一通信信道与所述第一无人机20进行无线通信，所述第二遥控设备30通过所述第二通信信道与所述第二无人机40进行无线通信；

具体地，所述第一遥控设备10的第一控制模块11产生相应的数字信号，所述第一遥控安全模块12对所述数字信号进行加密处理，所述第一遥控射频收发器13接收来自所述第一遥控安全模块12的数字信号密文，并将其变成第一频段的射频信号密文后经由所述第一遥控天线14发出；所述第一无人机20的第一无人机天线25接收到第一频段的射频信号密文并转交给所述第一无人机射频收发器24，所述第一无人机射频收发器24将射频信号密文转化为数字信号密文并发给所述第一转接模块23，由于，所述第一转接模块23仅接收到来自所述第一无人机射频收发器24的数字信号密文，并未接收到所述第二无人机射频收发器26的数字信号密文，因此，所述第一转接模块23可将所述第一无人机射频收发器24的数字信号密文转交给所述第一无人机安全模块22进行解密处理，以得到数字信号明文，然后，所述第一飞控模块21根据所述数字信号明文控制所述第一动力模块28执行相应的动作，待执行完毕后，反馈结果给所述第一遥控设备10。

相应的，所述第二遥控设备30的第二控制模块31产生相应的数字信号，所述第二遥控安全模块32对所述数字信号进行加密处理，所述第二遥控射频收发器33接收来自所述第二遥控安全模块32的数字信号密文，并将其变成第一频段的射频信号密文后经由所述第二遥控天线34发出；所述第二无人机40的第二无人机天线45接收到第一频段的射频信号密文并转交给所述第三无人机射频收发器44，所述第三无人机射频收发器44将射频信号密文转化为数字信号密文并发给所述第二转接模块43，由于，所述第二转接模块43仅接收到来自所述第三无人机射频收发器44的数字信号密文，并未接收到所述第四个无人机射频收发器46的数字信号密文，因此，所述第二转接模块43可将所述第三无人机射频收发器44的数字信号密文转交给所述第二无人机安全模块42进行解密处理，以得到数字信号明文，然后，所述第二飞控模块41根据所述数字信号明文控制所述第二动力模块48执行相应的动作，待执行完毕后，反馈结果给所述第二遥控设备30。

步骤3，所述第一无人机10监测到所述第二无人机40飞入所述第一无人机10周围预设空域内；

具体地，所述第一无人机10通过监测模块32实时针对所述预设空域进行扫描，监测是否有第二无人机40飞入所述预设空域内。

步骤4，所述第一无人机20与所述第二无人机40通过第二频段构建第三通信信道。

步骤5，所述第一无人机20通过所述第三通信信道向所述第二无人机40发出请求。

步骤6，所述第二无人机40验证所述第一无人机20的身份并判断该身份的权限是否高于所述第二无人机40的身份权限；

具体地，所述第二无人机安全模块42提前预置有所有无人机身份的权限对照表，当所述第二转接模块43通过第四无人机射频收发器46和第四无人机天线47接收到来自所述第一无人机20的请求信号，所述第二转接模块43将所述请求信号转交给所述第二无人机安全模块42进行身份认证处理，并判断该身份的权限是否高于所述第二无人机40的身份权限，然后，所述第二无人机安全模块42将判断结果反馈给第二转接模块43。

步骤7，所述第二无人机40根据所述第一无人机20的身份权限与所述第二无人机40的身份权限的比对结果，确定所述第一无人机20能否替代所述第二遥控设备30对所述第二无人机40进行直接控制；

若所述第二无人机40判断所述第一无人机20的身份权限高于所述第二无人机40的身份权限，则所述第一无人机20替代所述第二遥控设备30对所述第二无人机40形成直接控制；

具体地，所述第一无人机20的第一飞控模块21产生相应的数字信号，所述第一无人机安全模块22对所述数字信号进行加密处理，所述第二无人机射频收发器26接收来自所述第一无人机安全模块22的数字信号密文，并将其变成第二频段的射频信号密文后经由所述第二无人机天线27发出；所述第二无人机40的第四无人机天线47接收到第二频段的射频信号密文并转交给所述第四无人机射频收发器46，所述第四无人机射频收发器46将射频信号密文转化为数字信号密文并发给所述第二转接模块43，所述第二转接模块43将所述第四无人机射频收发器46的数字信号密文优先转交给所述第二无人机安全模块42进行解密处理以得到数字信号明文，并截停来自所述第三无人机射频收发器44发出的数字信号密文，然后，所述第二飞控模块41根据所述数字信号明文控制所述第二动力模块48执行相应的动作，待执行完毕后，反馈结果给所述第一无人机20；

若所述第二无人机40判断所述第一无人机20的身份权限低于所述第二无人机40的身份权限，则所述第二无人机40仍受控于所述第二遥控设备30。进一步地，所述第二无人机40可以根据需要向所述第一无人机20发出请求，所述第一无人机20验证所述第二无人机40的身份并确认该身份的权限高于所述第一无人机20的身份权限，则所述第二无人机40替代所述第一遥控设备10对所述第一无人机20形成直接控制。

可以理解，上述步骤2还包括：

所述第一遥控设备10和所述第一无人机20进行双向身份认证和密钥协商；所述第二遥控设备30和所述第二无人机40进行双向身份认证和密钥协商。

可以理解，上述步骤7还包括：

所述第一无人机20和所述第二无人机40进行密钥协商。

本发明的基于不同身份无人机之间的管控系统及方法通过在第一无人机20与第二无人机40之间构建第三通信信道，当所述第一无人机20监测到所述第二无人机40飞入所述预设空域内时，所述第一无人机20通过所述第三通信信道向所述第二无人机40发出请求，所述第二无人机40验证所述第一无人机20的身份并判断该身份的权限是否高于所述第二无人机40的身份权限，根据所述第一无人机20的身份权限与所述第二无人机40的身份权限的比对结果，确定所述第一无人机20能否替代第二遥控设备30对所述第二无人机20形成直接控制，从而有效维护不同身份的无人机按照预定的秩序进行空中活动。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于不同身份无人机之间的管控系统，其特征在于，包括：第一遥控设备、第一无人机、第二遥控设备以及第二无人机；所述第一遥控设备与所述第一无人机之间构建第一通信信道，所述第一遥控设备通过所述第一通信信道与所述第一无人机进行无线通信；所述第二遥控设备与所述第二无人机之间构建第二通信信道，所述第二遥控设备通过所述第二通信信道与所述第二无人机进行无线通信，所述第一通信信道和所述第二通信信道采用第一频段；所述第一无人机用于监测所述第二无人机是否飞入所述第一无人机周围预设空域内，所述第一无人机与飞入所述预设空域内的第二无人机之间构建第三通信信道，所述第三通信信道采用区分于所述第一频段的第二频段；所述第一无人机通过所述第三通信信道向所述第二无人机发出请求，若所述第二无人机验证所述第一无人机的身份并判断该身份的权限高于所述第二无人机的身份权限，则所述第一无人机替代所述第二遥控设备对所述第二无人机进行直接控制。

2.根据权利要求1所述的基于不同身份无人机之间的管控系统，其特征在于，若所述第二无人机验证所述第一无人机的身份并判断该身份的权限低于所述第二无人机的身份权限，则所述第二无人机仍受控于所述第二遥控设备，且所述第二无人机根据需要向所述第一无人机发出请求，所述第一无人机验证所述第二无人机的身份并确认该身份的权限高于所述第一无人机的身份权限，则所述第二无人机替代所述第一遥控设备对所述第一无人机进行直接控制。

3.根据权利要求1所述的基于不同身份无人机之间的管控系统，其特征在于，所述第一遥控设备包括第一控制模块、第一遥控安全模块、第一遥控射频收发器、第一遥控天线及第一遥控电源模块，所述第一控制模块用于控制和协调所述第一遥控安全模块、所述第一遥控射频收发器、所述第一遥控天线及所述第一遥控电源模块的动作；所述第一遥控安全模块电连接于所述第一控制模块，用于对接收到的数字信号进行加解密处理；所述第一遥控射频收发器电连接于所述第一遥控安全模块，用于将数字信号与第一频段的射频信号进行转换；所述第一遥控天线电连接于所述第一遥控射频收发器，用于收发第一频段的射频信号；所述第一遥控电源模块电连接于所述第一控制模块，以用于提供所述第一遥控设备各模块运作过程中的电能。

4.根据权利要求3所述的基于不同身份无人机之间的管控系统，其特征在于，所述第一无人机包括第一飞控模块、第一无人机安全模块、第一转接模块、第一无人机射频收发器、第一无人机天线、第二无人机射频收发器、第二无人机天线、第一动力模块、第一监测模块和第一无人机电源模块；所述第一飞控模块用于稳定无人机的飞行姿态，并能控制无人机进行自主或半自主飞行；所述第一无人机安全模块电连接于所述第一飞控模块和所述第一转接模块，用于对接收到的数字信号进行加解密处理；所述第一无人机安全模块提前预置有所有无人机身份的权限对照表；所述第一转接模块电连接于所述第一无人机射频收发器和第二无人机射频收发器，用于将所述第一无人机射频收发器及所述第二无人机射频收发器接收到的数字信号密文转交给所述第一无人机安全模块进行解密处理，并将来自所述第一无人机安全模块的数字信号密文转交给指定的收发器；所述第一无人机射频收发器用于接收来自所述第一转接模块的数字信号密文，并将其变成第一频段的射频信号密文后传送至所述第一无人机天线；所述第一无人机射频收发器还用于接收由所述第一无人机天线收到的第一频段的射频信号密文，并将其转换成数字信号密文后发送至所述第一转接模块；所述第一无人机天线电连接于所述第一无人机射频收发器，所述第一无人机天线与所述第一遥控天线配合以实现所述第一无人机与所述第一遥控设备之间第一频段的射频信号密文传送；所述第二无人机射频收发器用于接收来自所述第一转接模块的数字信号密文，并将其变成第二频段的射频信号密文后传送至第二无人机天线；所述第二无人机射频收发器还用于接收由所述第二无人机天线收到的第二频段的射频信号密文，并将其转换成数字信号密文后发送至所述第一转接模块；所述第二无人机天线电连接于所述第二无人机射频收发器，用于将所述第二无人机射频收发器产生的第二频段的射频信号密文发出并接收来自所述第二无人机的第二频段的射频信号密文；所述第一动力模块电连接于所述第一飞控模块，并在所述第一飞控模块的控制作用下驱使所述无人机执行各种各样的飞行动作；所述第一监测模块电连接于所述第一飞控模块，用于监测是否有其它无人机飞入所述第一无人机周围预设空域内；所述第一无人机电源模块电连接于所述第一飞控模块，以用于提供所述第一无人机各模块运作过程中的电能。

5.根据权利要求1-4任一项所述的基于不同身份无人机之间的管控系统，其特征在于，所述第二遥控设备包括第二控制模块、第二遥控安全模块、第二遥控射频收发器、第二遥控天线及第二遥控电源模块，所述第二控制模块用于控制和协调所述第二遥控安全模块、所述第二遥控射频收发器、所述第二遥控天线及所述第二遥控电源模块的动作；所述第二遥控安全模块电连接于所述第二控制模块，用于对接收到的数字信号进行加解密处理；所述第二遥控射频收发器电连接于所述第二遥控安全模块，用于将数字信号与第一频段的射频信号进行转换；所述第二遥控天线电连接于所述第二遥控射频收发器，用于收发第一频段的射频信号；所述第二遥控电源模块电连接于所述第二控制模块，以用于提供所述第二遥控设备各模块运作过程中的电能。

6.根据权利要求5所述的基于不同身份无人机之间的管控系统，其特征在于，第二无人机包括第二飞控模块、第二无人机安全模块、第二转接模块、第三无人机射频收发器、第三无人机天线、第四无人机射频收发器、第四无人机天线、第二动力模块、第二监测模块及第二无人机电源模块；所述第二飞控模块用于稳定第二无人机的飞行姿态，并能控制第二无人机进行自主或半自主飞行；所述第二无人机安全模块电连接于所述第二飞控模块和所述第二转接模块，用于对所述第二飞控模块所产生的数字信号明文进行加密处理，并对来自所述第二转接模块的数字信号密文进行解密处理；所述第二无人机安全模块提前预置有所有无人机身份的权限对照表；所述第二转接模块电连接于所述第三无人机射频收发器和第四无人机射频收发器，用于将所述第三无人机射频收发器及所述第四无人机射频收发器接收到的数字信号密文转交给所述第二无人机安全模块进行解密处理，并将来自所述第二无人机安全模块的数字信号密文转交给指定的收发器；所述第三无人机射频收发器用于接收来自所述第二转接模块的数字信号密文，并将其变成第一频段的射频信号密文后传送至所述第三无人机天线；所述第三无人机射频收发器还用于接收由所述第三无人机天线收到的第一频段的射频信号密文，并将其转换成数字信号密文后发送至所述第二转接模块；所述第三无人机天线电连接于所述第三无人机射频收发器，所述第三无人机天线与所述第二遥控天线配合以实现所述第二无人机与所述第二遥控设备之间第一频段的射频信号密文传送；所述第四无人机射频收发器用于接收来自所述第二转接模块的数字信号密文，并将其变成第二频段的射频信号密文后传送至所述第四无人机天线；所述第四无人机射频收发器还用于接收由所述第四无人机天线收到的第二频段的射频信号密文，并将其转换成数字信号密文后发送至所述第二转接模块；所述第四无人机天线电连接于所述第四无人机射频收发器，用于将所述第四无人机射频收发器产生的第二频段的射频信号密文发出并接收来自所述第一无人机的第二频段的射频信号密文；所述第二动力模块电连接于所述第二飞控模块，并在所述第二飞控模块的控制作用下驱使所述第二无人机执行各种各样的飞行动作；所述第二监测模块电连接于所述第二飞控模块，用于监测是否有其它无人机飞入所述第二无人机周围预设空域内；所述第二无人机电源模块电连接于所述第二飞控模块，以用于提供所述第二无人机各模块运作过程中的电能。

7.一种应用权利要求1-6任一项所述基于不同身份无人机之间的管控系统的管控方法，其特征在于，所述管控方法包括：

一第一遥控设备与一第一无人机通过第一频段构建第一通信信道，一第二遥控设备与一第二无人机通过第一频段构建第二通信信道；

所述第一遥控设备通过所述第一通信信道与所述第一无人机进行无线通信，所述第二遥控设备通过所述第二通信信道与所述第二无人机进行无线通信；

所述第一无人机监测到所述第二无人机飞入所述第一无人机周围预设空域内；

所述第一无人机与所述第二无人机通过第二频段构建第三通信信道；

所述第一无人机通过所述第三通信信道向所述第二无人机发出请求；

所述第二无人机验证所述第一无人机的身份并判断该身份的权限是否高于所述第二无人机的身份权限；以及

若所述第二无人机判断所述第一无人机的身份权限高于所述第二无人机的身份权限，则所述第一无人机替代所述第二遥控设备对所述第二无人机进行直接控制。

8.根据权利要求7所述的管控方法，其特征在于，若所述第二无人机判断所述第一无人机的身份权限低于所述第二无人机的身份权限，则所述第二无人机仍受控于所述第二遥控设备，且所述第二无人机根据需要向所述第一无人机发出请求，所述第一无人机验证所述第二无人机的身份并确认该身份的权限高于所述第一无人机的身份权限，则所述第二无人机替代所述第一遥控设备对所述第一无人机进行直接控制。

9.根据权利要求7所述的管控方法，其特征在于，所述第二无人机验证所述第一无人机的身份并判断该身份的权限是否高于所述第二无人机的身份权限具体包括：

所述第二无人机安全模块提前预置有所有无人机身份的权限对照表，当所述第二无人机的第二转接模块通过第四无人机射频收发器和第四无人机天线接收到来自所述第一无人机的请求信号，所述第二转接模块将所述请求信号转交给第二无人机安全模块进行身份认证处理，并判断所述第一无人机的身份权限是否高于所述第二无人机的身份权限，再将判断结果反馈给所述第二转接模块。

10.根据权利要求7所述的管控方法，其特征在于，所述第二无人机判断所述第一无人机的身份权限高于所述第二无人机的身份权限，则所述第二无人机受控于所述第一无人机具体包括：

所述第二无人机的第二无人机安全模块判断所述第一无人机的身份权限高于所述第二无人机的身份权限，则所述第一无人机替代所述第二遥控设备对所述第二无人机形成直接控制；所述第一无人机的第一飞控模块产生相应的数字信号，第一无人机安全模块对所述数字信号进行加密处理，第二无人机射频收发器接收来自所述第一无人机安全模块的数字信号密文，并将其变成第二频段的射频信号密文后经由第二无人机天线发出；所述第二无人机的第四无人机天线接收到第二频段的射频信号密文并转交给第四无人机射频收发器，所述第四无人机射频收发器将射频信号密文转化为数字信号密文并发给第二转接模块，所述第二转接模块将所述第四无人机射频收发器的数字信号密文转交给第二无人机安全模块进行解密处理以得到数字信号明文，并截停来自第三无人机射频收发器发出的数字信号密文，所述第二飞控模块根据所述数字信号明文控制第二动力模块执行相应的动作，待执行完毕后，反馈结果给所述第一无人机。

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