CN111192020A - 一种轻小型无人机飞行协同综合监管平台架构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种轻小型无人机飞行协同综合监管平台架构,所述系统包括空域管理体系、信息服务体系和安全管理体系,所述空域管理体系和安全管理体系均与信息服务体系耦合。本发明所述系统中监管方依托信息服务体系构建“军警民”三方统一的无人机飞行态势图,实现相关监管信息的按需汇集与分发;用户方依托信息服务体系实现飞行申请的透明快速审批。
Description
技术领域
本发明属于飞行监管信息技术领域,具体涉及一种轻小型无人机飞行协同综合监管平台架构。
背景技术
轻小型无人机的飞行监管是我国空管系统的重要组成部分,轻小型无人机飞行综合监管平台的体系设计也要纳入空管的体系框架内,遵循“纵向体系贯通,横向系统集成。”的设计原则。
目前,现有技术无法支撑多个职能部门对无人机飞行进行全流程的协同监管,各职能部门只能监管一部分,非常容易造成无人机失管失控,查证取证困难、执法处置困难。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供一种轻小型无人机飞行协同综合监管平台架构,所述协同综合监管平台架构包括空域管理体系、信息服务体系和安全管理体系,所述空域管理体系和安全管理体系均与信息服务体系耦合;
所述空域管理体系用于发布空域规划、审批飞行申请、监控动态运行和评估运行效能;
所述信息服务体系用于接入飞行动态、共享空域态势信息、集成管理信息和发布管控信息;
所述安全管理体系用于管理空防安全、管理空中交通安全、管理社会治安和管理产品安全;
进一步地,所述空域管理体系包括N个空域管理子系统,其中N为根据管制范围的最大划设数量;
进一步地,每个空域管理子系统均包括飞行申请审批模块、空域管理模块、动态监视模块、统计分析模块、应急处置模块和调配模块;所述飞行申请审批模块、空域管理模块和动态监视模块彼此之间相互连接;所述统计分析模块同时连接飞行申请审批模块和动态监视模块,所述调配模块连接飞行申请审批模块,所述应急处置模块连接动态监视模块;
进一步地,所述飞行申请审批模块用于提供飞行计划审批规则、分发审批结果和受理放飞申请;
所述空域管理模块用于空域划设、空域规则收集汇总、空域管理信息发布和隔离空城预约申请审批;
所述动态监视模块用于监视飞行动态、判定违规行为、警报违规信息和处置违规;
所述统计分析模块用于统计运行信息和输出运行信息报表;
所述应急处置模块用于对空域申请冲突进行线下处理标识和处理空域申请冲突;
所述调配模块用于预先调配飞行计划;
进一步地,所述飞行申请审批模块中提供飞行计划审批规则包括自动审批飞行计划和线下审批飞行计划,所述受理放飞申请包括自动受理放飞申请和线下受理放飞申请;
进一步地,所述信息服务体系包括飞行信息管理子系统和用户服务子系统,所述飞行信息管理子系统一端通过电信专线与空域管理子系统信息耦合,另一端通过互联网与用户服务子系统信息耦合,所述飞行信息管理子系统同时连接政务专网;
进一步地,所述飞行信息管理子系统包括飞行计划信息管理模块、运行监视模块、通知通告信息服务模块、信息核查模块和信息转发服务模块;所述信息转发服务模块同时连接飞行计划信息管理模块、运行监视模块、通知通告信息服务模块和信息核查模块,所述飞行计划信息管理模块同时连接信息核查模块和运行监视模块,所述通知通告信息服务模块连接运行监视模块;
进一步地,所述飞行计划信息管理模块用于对飞行计划、空域和放飞进行申请、提交审核、预审核汇总上报和结果反馈;
所述运行监视模块用于采集实时数据、融合处理数据、综合服务信息、记录&重演数据、提醒违规信息和输出执法证据;
所述通知通告信息服务模块用于收集汇总空域管制需求、公布空域信息和反馈违规信息;
所述信息核查模块用于核查用户信息和无人机信息;
所述信息转发服务模块用于转发监视信息和申请信息;
进一步地,所述用户服务子系统包括登记注册模块、通知管理模块、飞行申请模块、动态信息推送模块,所述通知管理模块同时连接注册登记模块、飞行申请模块和动态信息推送模块;
进一步地,所述政务专网包括公安业务系统、工信业务系统、工商业务系统和民航业务系统;其中,公安业务系统用于无人机公共安全监管,工信业务系统用于无人机质量认证管理,工商业务系统用于企业经营管理,民航业务系统用于对无人机和飞手资质进行审核。
本发明的有益效果如下:
1)、依托无人机协同监管系统,可以有效的对无人机的全生命周期进行监管,
2)、监管覆盖范围完整,可以实现对所有民用轻小型无人机进行监管
3)、可以实现对无人机违规飞行的快速取证、快速处置。
4)、可以快速的汇总各限制空域需求方的空域需求,快速发布适飞空域。
附图说明
图1为本发明所述协同综合监管平台架构结构框图;
图2位本发明所述协同综合监管平台架构的功能示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细描述。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。相反,本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步,为了使公众对本发明有更好的了解,在下文对本发明的细节描述中,详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为对本发明的限定。下面为本发明的举出最佳实施例:
如图1所示,本发明提供一种轻小型无人机飞行协同综合监管平台架构,所述协同综合监管平台架构包括空域管理体系、信息服务体系和安全管理体系,所述空域管理体系和安全管理体系均与信息服务体系耦合;所述空域管理体系用于发布空域规划、审批飞行申请、监控动态运行和评估运行效能;
所述信息服务体系用于接入飞行动态、共享空域态势信息、集成管理信息和发布管控信息;
所述安全管理体系用于管理空防安全、管理空中交通安全、管理社会治安和管理产品安全。
如图2所示,本发明所述系统的功能结构如下:
所述空域管理体系包括N个空域管理子系统,其中N为根据管制范围的最大划设数量,由于空域管理的本地化属性,所以不同地域有着不同的空域管理系统。目前根据管制范围的划设,N=5。每个空域管理子系统均包括飞行申请审批模块、空域管理模块、动态监视模块、统计分析模块、应急处置模块和调配模块;所述飞行申请审批模块、空域管理模块和动态监视模块彼此之间相互连接;所述统计分析模块同时连接飞行申请审批模块和动态监视模块,所述调配模块连接飞行申请审批模块,所述应急处置模块连接动态监视模块。所述飞行申请审批模块用于提供飞行计划审批规则、分发审批结果和受理放飞申请;所述空域管理模块用于空域划设、空域规则收集汇总、空域管理信息发布和隔离空城预约申请审批;所述动态监视模块用于监视飞行动态、判定违规行为、警报违规信息和处置违规;所述统计分析模块用于统计运行信息和输出运行信息报表;所述应急处置模块用于对空域申请冲突进行线下处理标识和处理空域申请冲突;所述调配模块用于预先调配飞行计划。所述所述飞行申请审批模块中提供飞行计划审批规则包括自动审批飞行计划和线下审批飞行计划。所述受理放飞申请包括自动受理放飞申请和线下受理放飞申请。
每个空域管理子系统中具体业务如下:
(1)飞行申请审批流程:飞行申请审批模块需要从空域管理模块中获取与本次飞行申请相关的适飞空域信息;
(2)动态监视流程:动态监视模块需要获取空域管理模块中的适飞空域信息,从飞行申请审批模块中获取相关飞行的审批空域和计划;
(3)统计分析流程:统计分析模块,需要从飞行申请审批模块中获取待统计分析的时间、空间范围内的飞行申请数据,从动态监视模块获取待统计分析的时间、空间范围内的飞行动态数据;
(4)应急处置模块获取动态监视模块内的历史飞行动态信息作为处置依据;
(5)调配模块从飞行申请审批模块中获取需调配的空域申请信息、飞行计划信息用于调配。
所述信息服务体系包括飞行信息管理子系统和用户服务子系统,所述飞行信息管理子系统一端通过电信专线与空域管理子系统信息耦合,另一端通过互联网与用户服务子系统信息耦合,所述飞行信息管理子系统同时连接政务专网。
所述飞行信息管理子系统包括飞行计划信息管理模块、运行监视模块、通知通告信息服务模块、信息核查模块和信息转发服务模块;所述信息转发服务模块同时连接飞行计划信息管理模块、运行监视模块、通知通告信息服务模块和信息核查模块,所述飞行计划信息管理模块同时连接信息核查模块和运行监视模块,所述通知通告信息服务模块连接运行监视模块。所述飞行计划信息管理模块用于对飞行计划、空域和放飞进行申请、提交审核、预审核汇总上报和结果反馈;所述运行监视模块用于采集实时数据、融合处理数据、综合服务信息、记录&重演数据、提醒违规信息和输出执法证据;所述通知通告信息服务模块用于收集汇总空域管制需求、公布空域信息和反馈违规信息;所述信息核查模块用于核查用户信息和无人机信息;所述信息转发服务模块用于转发监视信息和申请信息。
所述飞行信息管理子系统具体业务如下:
(1)飞行申请前置审批流程:飞行计划信息管理模块需要从信息核查模块中获取与本次飞行申请相关的用户和无人机核查信息;
(2)动态监视流程:运行监视模块需要获取飞行计划信息管理模块中的适飞空域信息以及相关飞行的审批空域和计划;从通知通告模块获取无人机违规信息。
(3)信息转发服务:负责汇总、分发飞行申请信息、飞行动态信息、空域信息等,发布至飞行信息管理子系统包括飞行计划信息管理模块、运行监视模块、通知通告信息服务模块、信息核查模块。
所述用户服务子系统为用户使用的系统,所述用户服务子系统注册登记模块、通知管理模块、飞行申请模块、动态信息推送模块。
用户服务子系统具体业务流程如下:
(1)通知提醒服务:通知管理模块接收注册登记模块、飞行申请模块、动态信息模块发送的通知信息。
所述政务专网包括公安业务系统、工信业务系统、工商业务系统和民航业务系统;其中,公安业务系统用于无人机公共安全监管,工信业务系统用于无人机质量认证管理,工商业务系统用于企业经营管理,民航业务系统用于对无人机和飞手资质进行审核。
本发明所述系统在实际投入使用时,遵循“纵向体系贯通,横向系统集成。”的设计原则。划分为空域管理体系、信息服务体系和安全管理体系三个方面。
空域管理体系主要实现空域规划发布、飞行申请审批、动态运行监控以及运行效能评估等功能。由于无人机绝大多数在本地飞行,空域管理的属地化特征十分明显,若干个本地化的空域管理子系统共同构成了无人机飞行综合监管平台的空域管理体系。
在空域管理体系中,空域管理子系统主要完成无人机飞行的空域审批、飞行计划审批和限制空域划设与发布。
无人机综合监管信息服务体系主要实现飞行动态接入、空域态势信息共享、管理信息集成以及管控信息发布等功能。监管方依托信息服务体系构建“军警民”三方统一的无人机飞行态势图,实现相关监管信息的按需汇集与分发;用户方依托信息服务体系实现飞行申请的透明快速审批。具体地,主要完成以下几方面的信息交互工作:
(1)无人机动态信息:实时汇集由无人机厂商、无人机云运营商、行业无人机运营单位等无人机动态信息,实时分发至平台其他子系统以及相关业务系统。
(2)无人机飞行申请信息:汇集的无人机空域、计划、放飞申请信息,转发至所辖的空域管理子系统。
(3)无人机飞行审核信息:完成无人机飞行审核过程中,需要与相关业务系统完成关于人、无人机、运行商等相关合法性与资质审核信息交换。
因此,为保证信息的一致性,需要构建统一的信息服务体系。即无人机飞行综合监管平台的相关信息需要统一的存储与管理。
安全管理体系主要实现空防安全管理、空中交通安全管理、社会治安管理以及产品安全管理等功能。以上四方面功能需要由监管主体依托平台与本地相关业务系统通过信息交互以松耦合方式共同完成。
以某次飞行为例:
飞行申请阶段:用户在用户服务子系统申请进行飞行申请,数据信息服务子系统接收飞行申请,并将无人机与飞手的飞行资质信息推送至民航业务系统进行审核,将飞手个人信息推送至公安业务系统进行身份安全审核,全部通过后将申请信息发送至空域管理子系统,根据申请的空域信息,结合无人机机型,历史飞行记录等进行综合安全评估,通过后准许其飞行。
飞行动态监视阶段:飞行动态信息通过数据信息子系统分发至空域管理子系统,一旦出现违规飞行,空域管理子系统将告警信息发送至民航、公安相关业务系统,通过飞行信息管理子系统将警告信息发送至用户,如果其在一定时限内仍违规飞行,则进行处置。
以上所述的实施例,只是本发明较优选的具体实施方式的一种,本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种轻小型无人机飞行协同综合监管平台架构,其特征在于,所述协同综合监管平台架构包括空域管理体系、信息服务体系和安全管理体系,所述空域管理体系和安全管理体系均与信息服务体系耦合;
所述空域管理体系用于发布空域规划、审批飞行申请、监控动态运行和评估运行效能;
所述信息服务体系用于接入飞行动态、共享空域态势信息、集成管理信息和发布管控信息;
所述安全管理体系用于管理空防安全、管理空中交通安全、管理社会治安和管理产品安全。
2.根据权利要求1所述的协同综合监管平台架构,其特征在于,所述空域管理体系包括N个空域管理子系统,其中N为根据管制范围的最大划设数量。
3.根据权利要求1所述的协同综合监管平台架构,其特征在于,每个空域管理子系统均包括飞行申请审批模块、空域管理模块、动态监视模块、统计分析模块、应急处置模块和调配模块;所述飞行申请审批模块、空域管理模块和动态监视模块彼此之间相互连接;所述统计分析模块同时连接飞行申请审批模块和动态监视模块,所述调配模块连接飞行申请审批模块,所述应急处置模块连接动态监视模块。
4.根据权利要求3所述的协同综合监管平台架构,其特征在于,所述飞行申请审批模块用于提供飞行计划审批规则、分发审批结果和受理放飞申请;
所述空域管理模块用于空域划设、空域规则收集汇总、空域管理信息发布和隔离空城预约申请审批;
所述动态监视模块用于监视飞行动态、判定违规行为、警报违规信息和处置违规;
所述统计分析模块用于统计运行信息和输出运行信息报表;
所述应急处置模块用于对空域申请冲突进行线下处理标识和处理空域申请冲突;
所述调配模块用于预先调配飞行计划。
5.根据权利要求4所述的协同综合监管平台架构,其特征在于,所述飞行申请审批模块中飞行计划审批规则包括自动审批飞行计划和线下审批飞行计划,所述受理放飞申请包括自动受理放飞申请和线下受理放飞申请。
6.根据权利要求2所述的协同综合监管平台架构,其特征在于,所述信息服务体系包括飞行信息管理子系统和用户服务子系统,所述飞行信息管理子系统一端通过电信专线与空域管理子系统信息耦合,另一端通过互联网与用户服务子系统信息耦合,所述飞行信息管理子系统同时连接政务专网。
7.根据权利要求6所述的协同综合监管平台架构,其特征在于,所述飞行信息管理子系统包括飞行计划信息管理模块、运行监视模块、通知通告信息服务模块、信息核查模块和信息转发服务模块;所述信息转发服务模块同时连接飞行计划信息管理模块、运行监视模块、通知通告信息服务模块和信息核查模块,所述飞行计划信息管理模块同时连接信息核查模块和运行监视模块,所述通知通告信息服务模块连接运行监视模块。
8.根据权利要求7所述的协同综合监管平台架构,其特征在于,所述飞行计划信息管理模块用于对飞行计划、空域和放飞进行申请、提交审核、预审核汇总上报和结果反馈;
所述运行监视模块用于采集实时数据、融合处理数据、综合服务信息、记录&重演数据、提醒违规信息和输出执法证据;
所述通知通告信息服务模块用于收集汇总空域管制需求、公布空域信息和反馈违规信息;
所述信息核查模块用于核查用户信息和无人机信息;
所述信息转发服务模块用于转发监视信息和申请信息。
9.根据权利要求6所述的协同综合监管平台架构,其特征在于,所述用户服务子系统包括登记注册模块、通知管理模块、飞行申请模块、动态信息推送模块,所述通知管理模块同时连接注册登记模块、飞行申请模块和动态信息推送模块。
10.根据权利要求9所述的协同综合监管平台架构,其特征在于,所述政务专网包括公安业务系统、工信业务系统、工商业务系统和民航业务系统;其中,公安业务系统用于无人机公共安全监管,工信业务系统用于无人机质量认证管理,工商业务系统用于企业经营管理,民航业务系统用于对无人机和飞手资质进行审核。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200522 |