CN116484118B - 无人机飞行环境数据服务系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无人机飞行环境数据服务系统及方法，属于信息处理技术领域，该系统包括：数据层、服务层和应用层；数据层用于接收并存储无人机飞行规划航线上各个位置区域的多类环境数据；多类环境数据包括多源气象数据和基础地理信息数据；服务层用于接收应用层发送的数据应用请求，并根据数据应用请求，基于多类环境数据进行环境数据应用操作，得到无人机飞行规划航线对应的气象信息服务结果；应用层用于向服务层发送数据应用请求，接收并显示气象信息服务结果。本发明可以有效实现无人机野外环境作业的气象信息预报，提升无人机的气象保障能力以及野外环境应用效能，保障无人机在野外环境的飞行安全。

Description

无人机飞行环境数据服务系统及方法

技术领域

本发明涉及信息处理技术领域，尤其涉及一种无人机飞行环境数据服务系统及方法。

背景技术

随着微电子、计算机、人工智能等高新技术的快速发展，无人机的性能和可靠性得到不断提升。目前，针对野外环境存在的空中监视、侦察、通信中继、电子对抗、毁伤评估等作业任务需要，无人机装备应用于各类野外环境作业的需求越来越高。

然而，无人机装备在野外环境作业过程中反映出无人机飞行环境数据支持能力不足的问题，主要包括气象资料获取困难、气象要素匮乏、预报手段欠缺等，导致无人机的气象保障能力十分薄弱，严重影响了无人机野外环境的应用效能，无法有效保证无人机的野外飞行安全。

因此，针对野外环境气象保障数据支持困境的问题，如何更好地保障无人机在野外环境的飞行安全已成为业界亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种无人机飞行环境数据服务系统及方法，用以更好地保障无人机在野外环境的飞行安全。

本发明提供一种无人机飞行环境数据服务系统，包括：

数据层、服务层和应用层；

所述数据层用于接收并存储无人机飞行规划航线上各个位置区域的多类环境数据；所述多类环境数据包括多源气象数据和基础地理信息数据；

所述服务层用于接收所述应用层发送的数据应用请求，并根据所述数据应用请求，基于所述多类环境数据进行环境数据应用操作，得到所述无人机飞行规划航线对应的气象信息服务结果；

所述应用层用于向所述服务层发送所述数据应用请求，接收并显示所述气象信息服务结果。

根据本发明提供的一种无人机飞行环境数据服务系统，所述服务层包括数据接收处理模块、主题数据服务模块和基础支撑服务模块；

所述数据接收处理模块用于接收所述数据应用请求，并根据所述数据应用请求，接收所述多类环境数据中所述数据应用请求所需的任务区域环境数据；

所述主题数据服务模块用于对所述任务区域环境数据进行数据发布；

所述基础支撑服务模块用于获取所述任务区域环境数据，并基于所述任务区域环境数据进行气象要素综合显示和区域告警信息提示中的至少一种操作，得到所述气象信息服务结果；所述环境数据应用操作包括所述气象要素综合显示和区域告警信息提示中的至少一种操作。

根据本发明提供的一种无人机飞行环境数据服务系统，所述多源气象数据包括多源实时气象数据和多源数值预报数据；

所述数据接收处理模块用于分别对所述多源实时气象数据和所述多源数值预报数据进行标准化处理，并对所述标准化处理后的气象数据进行存储管理。

根据本发明提供的一种无人机飞行环境数据服务系统，所述数据应用请求包括第一数据应用请求，所述第一数据应用请求用于执行所述气象要素综合显示的操作；

所述数据接收处理模块用于接收所述第一数据应用请求，并根据所述第一数据应用请求，从所述标准化处理后的气象数据中提取气象要素数据，得到各类气象要素数据；所述任务区域环境数据包括所述各类气象要素数据；

所述基础支撑服务模块用于基于所述各类气象要素数据，执行所述气象要素综合显示的操作，生成气象态势综合显示数据；所述气象信息服务结果包括所述气象态势综合显示数据。

根据本发明提供的一种无人机飞行环境数据服务系统，所述数据应用请求包括第二数据应用请求，所述第二数据应用请求用于执行所述区域告警信息提示的操作；

所述数据接收处理模块用于接收所述第二数据应用请求，并根据所述第二数据应用请求，从所述基础地理信息数据中提取地理信息要素数据，并从所述标准化处理后的气象数据中提取气象要素数据，得到所述无人机飞行规划航线的气象要素信息；所述任务区域环境数据包括所述无人机飞行规划航线的气象要素信息；

所述基础支撑服务模块用于在确定气象要素数据满足区域告警条件的情况下，执行所述区域告警信息提示的操作，生成区域告警信息提示数据；所述气象信息服务结果包括所述区域告警信息提示数据。

根据本发明提供的一种无人机飞行环境数据服务系统，所述数据接收处理模块用于接收第三数据应用请求，并根据第三数据应用请求，从所述基础地理信息数据中提取地理信息要素数据，得到所述无人机飞行规划航线上各个位置区域的地理信息；所述第三数据应用请求用于执行飞行规划轨迹显示的操作；

所述基础支撑服务模块用于基于所述无人机飞行规划航线上各个位置区域的地理信息，执行所述飞行规划轨迹显示的操作，生成飞行规划轨迹显示数据。

本发明还提供一种应用于上述任一种所述的无人机飞行环境数据服务系统的无人机飞行环境数据服务方法，所述方法包括：

调用所述数据层接收并存储无人机飞行规划航线上各个位置区域的多类环境数据；所述多类环境数据包括多源气象数据和基础地理信息数据；

调用所述服务层接收所述应用层发送的数据应用请求，并根据所述数据应用请求，基于所述多类环境数据进行环境数据应用操作，得到所述无人机飞行规划航线对应的气象信息服务结果；

调用所述应用层向所述服务层发送所述数据应用请求，接收并显示所述气象信息服务结果。

根据本发明提供的一种无人机飞行环境数据服务方法，所述服务层包括数据接收处理模块、主题数据服务模块和基础支撑服务模块；调用所述服务层接收所述应用层发送的数据应用请求，并根据所述数据应用请求，基于所述多类环境数据进行环境数据应用操作，得到所述无人机飞行规划航线对应的气象信息服务结果，包括：

调用所述数据接收处理模块接收所述数据应用请求，并根据所述数据应用请求，接收所述多类环境数据中所述数据应用请求所需的任务区域环境数据；

调用所述主题数据服务模块对所述任务区域环境数据进行数据发布；

调用所述基础支撑服务模块获取所述任务区域环境数据，并基于所述任务区域环境数据进行气象要素综合显示和区域告警信息提示中的至少一种操作，得到气象信息服务结果；所述环境数据应用操作包括所述气象要素综合显示和区域告警信息提示中的至少一种操作。

根据本发明提供的一种无人机飞行环境数据服务方法，所述多源气象数据包括多源实时气象数据和多源数值预报数据；所述方法还包括：

调用所述数据接收处理模块分别对所述多源实时气象数据和所述多源数值预报数据进行标准化处理，并对所述标准化处理后的气象数据进行存储管理。

根据本发明提供的一种无人机飞行环境数据服务方法，所述数据应用请求包括第一数据应用请求，所述第一数据应用请求用于执行所述气象要素综合显示的操作；所述调用所述数据接收处理模块接收所述数据应用请求，并根据所述数据应用请求，接收所述多类环境数据中所述数据应用请求所需的任务区域环境数据，包括：

调用所述数据接收处理模块接收所述第一数据应用请求，并根据所述第一数据应用请求，从所述标准化处理后的气象数据中提取气象要素数据，得到各类气象要素数据；所述任务区域环境数据包括所述各类气象要素数据；

调用所述基础支撑服务模块获取所述任务区域环境数据，并基于所述任务区域环境数据进行气象要素综合显示和区域告警信息提示中的至少一种操作，得到气象信息服务结果，包括：

调用所述基础支撑服务模块获取所述各类气象要素数据，并基于所述各类气象要素数据，执行所述气象要素综合显示的操作，生成气象态势综合显示数据；所述气象信息服务结果包括所述气象态势综合显示数据。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述无人机飞行环境数据服务方法。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述无人机飞行环境数据服务方法。

本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述无人机飞行环境数据服务方法。

本发明提供的无人机飞行环境数据服务系统及方法，采用灵活、可扩展的层级化、模块化的系统架构设计，实现系统的功能和物理集成，通过数据层、服务层和应用层三层结构，采集无人机飞行规划航线上各个位置区域的多类环境数据，包括多源气象数据和基础地理信息数据；利用服务层和应用层之间的数据交互，根据对多源气象数据和地理位置的数据处理进行环境数据应用操作，得到无人机飞行规划航线对应的气象信息服务结果，并将气象信息服务结果显示到前端，可以有效实现无人机野外环境作业的气象信息预报，提升无人机的气象保障能力以及野外环境应用效能，保障无人机在野外环境的飞行安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的无人机飞行环境数据服务系统的结构示意图；

图2是本发明提供的无人机飞行环境数据服务系统的架构示意图；

图3是本发明提供的无人机飞行环境数据服务系统的硬件资源层结构示意图；

图4是本发明提供的无人机飞行环境数据服务系统中气象数据处理流程示意图；

图5是本发明提供的无人机飞行环境数据服务方法的流程示意图；

图6是本发明提供的电子设备的实体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

在发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1-图6描述本发明的无人机飞行环境数据服务系统及方法。

图1是本发明提供的无人机飞行环境数据服务系统的结构示意图，如图1所示，包括：数据层1、服务层2和应用层3；

数据层1用于接收并存储无人机飞行规划航线上各个位置区域的多类环境数据；多类环境数据包括多源气象数据和基础地理信息数据；

服务层2用于接收应用层3发送的数据应用请求，并根据数据应用请求，基于多类环境数据进行环境数据应用操作，得到无人机飞行规划航线对应的气象信息服务结果；

应用层3用于向服务层2发送数据应用请求，接收并显示气象信息服务结果。

具体地，本发明实施例所描述的多类环境数据指的是无人机飞行规划航线上各个地理位置的环境数据，其具体可以包括多源气象数据和基础地理信息数据。其中，多源气象数据指的是来自互联网、气象业务专网(EC细网格数值预报产品、全球预报系统GRAPES产品等)或者其它部门(如气象局)收集的气象水文数据，其为多源异构气象预报产品数据，具体可以包括温度、风速、风向、湿度、能见度、降雨量等要素数据。基础地理信息数据可以包括地理高清影像数据、矢量地图数据、高程数据、地名数据等。

本发明实施例所描述的环境数据应用操作指的是为无人机飞行规划航线提供气象信息服务的应用的数据操作。

本发明实施例所描述的数据应用请求可以是通过前端用户与应用层进行人机交互，通过用户操作相应提供气象信息服务的应用所触发的应用请求。

图2是本发明提供的无人机飞行环境数据服务系统的架构示意图，如图2所示，系统架构主要包括数据层1、服务层2、应用层3和硬件资源层4。在本发明的实施例中，在设定好无人机飞行规划航线后，可以通过设置好的硬件资源层4中的卫星天线进行无人机飞行规划航线上各个位置区域的多类环境数据的采集，并将多类环境数据发送到数据层进行存储。其中，硬件资源层4包括卫星天线、数据处理中心和应用显示设备。

在本发明的实施例中，数据层1主要是设计和存储多源专题数据库，包括气象专题数据库、基础地理数据库和业务运维数据库，为服务层2提供数据支撑。

在本发明的实施例中，通过数据层1，可以实时接收并存储无人机飞行规划航线上各个位置区域的多类环境数据。在本发明的实施例中，通过服务层2，接收应用层3发送的数据应用请求，从数据层1中获取上述无人机飞行规划航线上各个位置区域的多类环境数据，并根据数据应用请求，基于多类环境数据进行环境数据应用操作，得到无人机飞行规划航线对应的气象信息服务结果。

继续参照图2，基于上述实施例的内容，作为一种可选的实施例，服务层2可以包括数据接收处理模块21、主题数据服务模块22和基础支撑服务模块23；

数据接收处理模块21用于根据数据应用请求，接收多类环境数据中数据应用请求所需的任务区域环境数据；

主题数据服务模块22用于对任务区域环境数据进行数据发布；

基础支撑服务模块23用于获取任务区域环境数据，并基于任务区域环境数据进行气象要素综合显示和区域告警信息提示中的至少一种操作，得到气象信息服务结果；环境数据应用操作包括气象要素综合显示和区域告警信息提示中的至少一种操作。

具体地，在本发明的实施例中，数据层1用于数据存储，存储有气象专题数据库、基础地理数据库和业务运维数据库，可以为服务层2的数据接收处理模块21、主题数据服务模块22和基础支撑服务模块23提供数据支撑。

继续参照图2，在本发明的实施例中，数据接收处理模块21主要用于根据所需气象要素、高度层、经纬度范围、预报时间等，设计手动导入和定时任务两种处理模式，实现对数据层1中存储的多源气象数据进行采集引接、数据解析、要素提取和融合处理，形成无人机野外作业任务区域内标准化的三维网格数据。因此，通过数据接收处理模块21接收数据应用请求，并根据该数据应用请求，可以从数据层中引接多类环境数据，通过对多类环境数据进行数据解析，从中获取数据应用请求所需的任务区域环境数据。

可以理解的是，任务区域环境数据可以包括多源气象数据和基础地理信息数据。

在本发明的实施例中，主题数据服务模块22主要用于实现气象要素专题数据服务，发布任务区域环境数据，主要包括位势高度、气压层温度、相对湿度、风速、风向、能见度、降雨量、总云量等；用于实现基础地理信息服务，主要包括高清影像数据、矢量地图数据、高程数据、地名数据等。同时，主题数据服务模块22还可以提供统一访问接口服务，便于基础支撑服务模块23进行数据访问。

基础支撑服务模块23主要用于实现任意位置的数据标签信息服务，基于时间轴和高度轴的综合检索服务，基于小时、日、周的气象要素统计分析服务，包括气象要素色标配置、显示区域设置、显示内容配置，以及基于指定区域和飞行航线的区域告警服务。

在本实施例中，基础支撑服务模块23可以通过数据访问，获取主题数据服务模块22发布的任务区域环境数据，并根据任务区域环境数据进行气象要素综合显示和区域告警信息提示中的至少一种操作，得到用于无人机飞行环境数据服务的气象信息服务结果，辅助无人机进行野外环境作业。

本发明实施例的系统，通过将服务层划分为数据接收处理、主题数据服务和基础支撑服务三部分，可以实现多源气象数据的采集引接、融合处理、存储管理和主题服务等应用服务，为实现无人机野外环境作业的气象信息预报提供有效技术支撑。

在本发明的实施例中，通过应用层3与前端用户的交互结果，可以向服务层2发送数据应用请求，接收并显示服务层2发送的气象信息服务结果。

本发明实施例提供的系统，填补了野外无人机安全飞行任务的气象保障手段空白，提供快速、高效的气象环境保障能力；提供气象海洋环境数据接收保障新渠道，利用已有军民气象卫星领域成果，具备野外环境气象环境数据应用保障能力。

本发明实施例提供的无人机飞行环境数据服务系统，采用灵活、可扩展的层级化、模块化的系统架构设计，实现系统的功能和物理集成，通过数据层、服务层和应用层三层结构，采集无人机飞行规划航线上各个位置区域的多类环境数据，包括多源气象数据和基础地理信息数据；利用服务层和应用层之间的数据交互，根据对多源气象数据和地理位置的数据处理进行环境数据应用操作，得到无人机飞行规划航线对应的气象信息服务结果，并将气象信息服务结果显示到前端，可以有效实现无人机野外环境作业的气象信息预报，提升无人机的气象保障能力以及野外环境应用效能，保障无人机在野外环境的飞行安全。

图3是本发明提供的无人机飞行环境数据服务系统的硬件资源层结构示意图，如图3所示，硬件资源层4主要包括卫星天线、数据处理中心和应用显示设备三部分实体设备组成。

其中，鉴于野外环境作业需求，卫星天线可以采用手动便携式卫星天线，与气象卫星进行数据通信，根据天线的技术参数，采用抛物面天线形式，由馈源、面瓣、转台、三脚架等组成，其具备海量气象数据的采集引接能力，可以用于采集无人机飞行规划航线上各个位置区域的多类环境数据，引接多源气象数据和地理信息等飞行环境保障数据；

数据处理中心也可以采用便携式轻型设备，其采用3U VPX及CPCI总线接口标准模块式设计，可以满足高强度的振动、冲击等场景使用，有具有模块化的故障可隔离性，满足日常的故障隔离与排除的维护性要求，组成包括由CPU模块、网络交换模块、卫星数据接收系统模块、电源模块、系统背板，机箱等组成。数据处理中心具备海量气象数据的处理分析能力，能够按照用户业务需求，实现对多源异构气象预报产品数据进行标准化处理，能够对多源气象数据进行调用及管理。

应用显示设备可以采用加固型便携式平板电脑，为用户提供交互平台，响应用户的业务需求。

图4是本发明提供的无人机飞行环境数据服务系统中气象数据处理流程示意图，如图4所示，多源气象数据包括多源实时气象数据和多源数值预报数据；数据接收处理模块21用于分别对多源实时气象数据和多源数值预报数据进行标准化处理，并对标准化处理后的气象数据进行存储管理。

具体地，本发明实施例所描述的标准化处理包括数据解析、资料解码、格式转换、质量控制、定制裁切等数据融合处理，用于对多源气象数据实现归档入库和状态监控。

在本发明的实施例中，通过数据接收处理模块，对数据层中气象专题数据库中的气象资料进行引接处理，获取到多源实时气象数据和多源数值预报数据。进一步地，数据接收处理模块可以分别对多源实时气象数据和多源数值预报数据进行数据解析、资料解码、格式转换、质量控制、定制裁切等标准化处理，实现多源数据的融合，得到融合气象数据，即为标准化处理后的气象数据。进一步地，数据接收处理模块可以对上述融合气象数据进行存储管理。

可以理解的是，融合气象数据可以包括多源实时气象数据对应的融合数据和多源数值预报数据对应的融合数据。

本发明实施例的系统，通过利用多源异构气象数据存储及融合处理技术，对多源气象数据进行状态监控，提升野外环境无人机飞行任务的精细化气象保障能力。

继续参照图4，基于上述实施例的内容，作为一种可选的实施例，数据应用请求包括第一数据应用请求，第一数据应用请求用于执行气象要素综合显示的操作；

数据接收处理模块21用于接收所述第一数据应用请求，并根据第一数据应用请求，从标准化处理后的气象数据中提取气象要素数据，得到各类气象要素数据；任务区域环境数据包括各类气象要素数据；

基础支撑服务模块23用于基于各类气象要素数据，执行气象要素综合显示的操作，生成气象态势综合显示数据；气象信息服务结果包括气象态势综合显示数据。

具体地，本发明实施例所描述的气象要素综合显示指的是将各类气象要素进行综合分析，生成气象态势综合显示数据的一类应用操作。

本发明实施例所描述的气象要素数据具体可以包括温度、风速、风向、位势高度、相对湿度、能见度、总云量、降雨量等指标数据。

在本发明的实施例中，通过应用层与用户进行人机交互，服务层通过数据接收处理模块，可以接收到前端用户输入的第一数据应用请求。进一步地，数据接收处理模块根据第一数据应用请求，可以从标准化处理后的气象数据中，提取出气象要素数据，得到各类气象要素数据。

进一步地，主题数据服务模块可以对数据接收处理模块提取到的这些各类气象要素数据进行数据发布，由此，基础支撑服务模块通过数据访问主题数据服务模块，可以获取到这些各类气象要素数据，并根据各类气象要素数据，执行气象要素综合显示的操作，生成气象态势综合显示数据。

本发明实施例的系统，通过服务层响应第一数据应用请求，可以生成无人机飞行规划航线上的气象态势综合显示数据，可以提示用户无人机野外作业区域的气象态势，辅助用户科学安排无人机作业时间。

继续参照图4，基于上述实施例的内容，作为一种可选的实施例，数据应用请求包括第二数据应用请求，第二数据应用请求用于执行区域告警信息提示的操作；

数据接收处理模块用于接收第二数据应用请求，并根据第二数据应用请求，从基础地理信息数据中提取地理信息要素数据，并从标准化处理后的气象数据中提取气象要素数据，得到无人机飞行规划航线的气象要素信息；任务区域环境数据包括无人机飞行规划航线的气象要素信息；

基础支撑服务模块用于在确定气象要素数据满足区域告警条件的情况下，执行区域告警信息提示的操作，生成区域告警信息提示数据；气象信息服务结果包括区域告警信息提示数据。

具体地，本发明实施例所描述的区域告警条件表征气象环境恶劣，不利于无人机作业的气象条件。

本发明实施例所描述的无人机飞行规划航线的气象要素信息指的是无人机飞行规划航线上各个地理区域环境的各类气象数据。

本发明实施例所描述的区域告警信息提示指的是通过对无人机飞行规划航线的气象要素信息进行综合分析，确定这些气象要素数据满足区域告警条件时执行区域告警的一类应用操作，属于一类保障产品。

在本发明的实施例中，通过气象保障数据主题服务，调用主题数据模块对数据接收处理模块存储管理的气象要素数据进行数据发布，还可以实现保障产品制作，如实现区域告警信息提示，并通过数据接收处理模块与数据层中数据库进行数据交互，对保障产品的业务保障数据进行数据存储。

本发明实施例所描述的地理信息要素数据具体可以包括区域地名、高程等指标数据。

在本发明的实施例中，通过应用层与用户进行人机交互，服务层可以通过数据接收处理模块接收到前端用户输入的第二数据应用请求。进一步地，数据接收处理模块可以根据第二数据应用请求，从基础地理信息数据中提取地理信息要素数据，并从标准化处理后的气象数据中提取气象要素数据，获取无人机飞行规划航线的气象要素信息，供主题数据模块进行数据发布。

进一步地，通过基础支撑服务模块访问主题数据模块获取到无人机飞行规划航线的气象要素信息，并判断无人机飞行规划航线的气象要素信息是否满足区域告警条件，在确定满足区域告警条件的情况下，执行区域告警信息提示的操作，生成区域告警信息提示数据，提醒用户。

本发明实施例的系统，通过服务层响应第二数据应用请求，可以实现区域气象环境告警的功能，辅助用户合理规划无人机野外作业路径，避开气象环境不好的地区，可以有效避免无人机作业受到恶劣气象条件的影响。

基于上述实施例的内容，作为一种可选的实施例，数据接收处理模块用于接收第三数据应用请求，并根据第三数据应用请求，从基础地理信息数据中提取地理信息要素数据，得到无人机飞行规划航线上各个位置区域的地理信息；第三数据应用请求用于执行飞行规划轨迹显示的操作；

基础支撑服务模块用于基于无人机飞行规划航线上各个位置区域的地理信息，执行飞行规划轨迹显示的操作，生成飞行规划轨迹显示数据。

具体地，在本发明的实施例中，通过应用层与用户进行人机交互，服务层可以通过数据接收处理模块接收到前端用户输入的第三数据应用请求。进一步地，数据接收处理模块可以根据第三数据应用请求，从基础地理信息数据中提取地理信息要素数据，得到无人机飞行规划航线上各个位置区域的地理信息，供主题数据模块进行数据发布。

进一步地，基础支撑服务模块可以通过访问主题数据模块获取到无人机飞行规划航线上各个位置区域的地理信息，并根据无人机飞行规划航线上各个位置区域的地理信息，执行飞行规划轨迹显示的操作，自动生成飞行规划轨迹显示数据。

本发明实施例的系统，通过服务层响应第三数据应用请求，可以实现无人机野外作业中飞行规划轨迹显示的功能，辅助用户进行无人机野外作业路径的规划。

基于上述实施例的内容，本发明提供的无人机飞行环境数据服务系统，能够对多源气象数据、专题保障应用以及基础地理信息数据进行存储管理，提供基础地理信息、气象保障数据等标准化的数据访问接口。按照用户的需求定制与无人机起飞任务相关的区域、时间、要素及组合条件，提供数据查询检索、统计分析等服务，满足野外无人机执行任务时对小区域、不同高度层、不同时段的高精度、高时效、多要素、连续可靠的气象保障要求。

在本发明的实施例中，还可以提供统一的交互视图，实现多种气象要素综合展现能力，并提供用户交互设置工具，以满足无人机飞行环境数据支持系统的应用需求。基于三维数字地球，实现多源气象数据、基础地理信息的关联分析和综合展示，支持多维、多视场和交互分析操作。

下面对本发明提供的无人机飞行环境数据服务方法进行描述，下文描述的无人机飞行环境数据服务方法与上文描述的无人机飞行环境数据服务系统可相互对应参照。

图5是本发明提供的无人机飞行环境数据服务方法的流程示意图，该方法应用于上述任一种所述的无人机飞行环境数据服务系统，如图5所示，该方法包括：

步骤510，调用数据层接收并存储无人机飞行规划航线上各个位置区域的多类环境数据；多类环境数据包括多源气象数据和基础地理信息数据；

步骤520，调用服务层接收应用层发送的数据应用请求，并根据数据应用请求，基于多类环境数据进行环境数据应用操作，得到无人机飞行规划航线对应的气象信息服务结果；

步骤530，调用应用层向服务层发送数据应用请求，接收并显示气象信息服务结果。

本实施例的无人机飞行环境数据服务方法可以应用于上述无人机飞行环境数据服务系统的实施例，其原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本发明实施例提供的无人机飞行环境数据服务方法，采用灵活、可扩展的层级化、模块化的系统架构设计，实现系统的功能和物理集成，通过调用数据层、服务层和应用层三层结构，采集无人机飞行规划航线上各个位置区域的多类环境数据，包括多源气象数据和基础地理信息数据；利用服务层和应用层之间的数据交互，根据对多源气象数据和地理位置的数据处理进行环境数据应用操作，得到无人机飞行规划航线对应的气象信息服务结果，并将气象信息服务结果显示到前端，可以有效实现无人机野外环境作业的气象信息预报，提升无人机的气象保障能力以及野外环境应用效能，保障无人机在野外环境的飞行安全。

基于上述实施例的内容，作为一种可选的实施例，服务层包括数据接收处理模块、主题数据服务模块和基础支撑服务模块；

调用服务层接收应用层发送的数据应用请求，并根据数据应用请求，基于多类环境数据进行环境数据应用操作，得到无人机飞行规划航线对应的气象信息服务结果，包括：

调用数据接收处理模块接收数据应用请求，并根据数据应用请求，接收多类环境数据中数据应用请求所需的任务区域环境数据；

调用主题数据服务模块对任务区域环境数据进行数据发布；

调用基础支撑服务模块获取任务区域环境数据，并基于任务区域环境数据进行气象要素综合显示和区域告警信息提示中的至少一种操作，得到气象信息服务结果；环境数据应用操作包括气象要素综合显示和区域告警信息提示中的至少一种操作。

基于上述实施例的内容，作为一种可选的实施例，多源气象数据包括多源实时气象数据和多源数值预报数据；该方法还包括：

调用数据接收处理模块分别对多源实时气象数据和多源数值预报数据进行标准化处理，并对标准化处理后的气象数据进行存储管理。

基于上述实施例的内容，作为一种可选的实施例，数据应用请求包括第一数据应用请求，第一数据应用请求用于执行气象要素综合显示的操作；调用数据接收处理模块接收数据应用请求，并根据数据应用请求，接收多类环境数据中数据应用请求所需的任务区域环境数据，包括：

调用数据接收处理模块接收第一数据应用请求，并根据第一数据应用请求，从标准化处理后的气象数据中提取气象要素数据，得到各类气象要素数据；任务区域环境数据包括各类气象要素数据；

调用基础支撑服务模块获取任务区域环境数据，并基于任务区域环境数据进行气象要素综合显示和区域告警信息提示中的至少一种操作，得到气象信息服务结果，包括：

调用基础支撑服务模块获取各类气象要素数据，并基于各类气象要素数据，执行气象要素综合显示的操作，生成气象态势综合显示数据；气象信息服务结果包括气象态势综合显示数据。

图6是本发明提供的电子设备的实体结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)610、通信接口(Communications Interface)620、存储器(memory)630和通信总线640，其中，处理器610，通信接口620，存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑指令，以执行上述各方法所提供的无人机飞行环境数据服务方法，该方法包括：调用所述数据层接收并存储无人机飞行规划航线上各个位置区域的多类环境数据；所述多类环境数据包括多源气象数据和基础地理信息数据；调用所述服务层接收所述应用层发送的数据应用请求，并根据所述数据应用请求，基于所述多类环境数据进行环境数据应用操作，得到所述无人机飞行规划航线对应的气象信息服务结果；调用所述应用层向所述服务层发送所述数据应用请求，接收并显示所述气象信息服务结果。

此外，上述的存储器630中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的无人机飞行环境数据服务方法，该方法包括：

调用所述数据层接收并存储无人机飞行规划航线上各个位置区域的多类环境数据；所述多类环境数据包括多源气象数据和基础地理信息数据；调用所述服务层接收所述应用层发送的数据应用请求，并根据所述数据应用请求，基于所述多类环境数据进行环境数据应用操作，得到所述无人机飞行规划航线对应的气象信息服务结果；调用所述应用层向所述服务层发送所述数据应用请求，接收并显示所述气象信息服务结果。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的无人机飞行环境数据服务方法，该方法包括：调用所述数据层接收并存储无人机飞行规划航线上各个位置区域的多类环境数据；所述多类环境数据包括多源气象数据和基础地理信息数据；调用所述服务层接收所述应用层发送的数据应用请求，并根据所述数据应用请求，基于所述多类环境数据进行环境数据应用操作，得到所述无人机飞行规划航线对应的气象信息服务结果；调用所述应用层向所述服务层发送所述数据应用请求，接收并显示所述气象信息服务结果。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种无人机飞行环境数据服务系统，其特征在于，包括：数据层、服务层、应用层和硬件资源层；

所述硬件资源层包括卫星天线，所述卫星天线用于采集无人机飞行规划航线上各个位置区域的多类环境数据；

所述数据层用于接收并存储无人机飞行规划航线上各个位置区域的多类环境数据；所述多类环境数据包括多源气象数据和基础地理信息数据；所述多源气象数据包括多源实时气象数据和多源数值预报数据；

所述服务层用于接收所述应用层发送的数据应用请求，并根据所述数据应用请求，基于所述多类环境数据进行环境数据应用操作，得到所述无人机飞行规划航线对应的气象信息服务结果；

所述应用层用于向所述服务层发送所述数据应用请求，接收并显示所述气象信息服务结果；

所述服务层包括数据接收处理模块、主题数据服务模块和基础支撑服务模块；

所述数据接收处理模块用于接收所述数据应用请求，并根据所述数据应用请求，接收所述多类环境数据中所述数据应用请求所需的任务区域环境数据；

所述主题数据服务模块用于对所述任务区域环境数据进行数据发布；

所述基础支撑服务模块用于获取所述任务区域环境数据，并基于所述任务区域环境数据进行气象要素综合显示和区域告警信息提示中的至少一种操作，得到所述气象信息服务结果；所述环境数据应用操作包括所述气象要素综合显示和区域告警信息提示中的至少一种操作；

所述数据接收处理模块用于根据所需气象要素、高度层、经纬度范围、预报时间，设计手动导入和定时任务两种处理模式，实现对数据层中存储的多源气象数据进行采集引接、数据解析、要素提取和融合处理，形成无人机野外作业任务区域内标准化的三维网格数据；

所述数据接收处理模块用于接收第三数据应用请求，并根据第三数据应用请求，从所述基础地理信息数据中提取地理信息要素数据，得到所述无人机飞行规划航线上各个位置区域的地理信息；所述第三数据应用请求用于执行飞行规划轨迹显示的操作；

所述基础支撑服务模块用于基于所述无人机飞行规划航线上各个位置区域的地理信息，执行所述飞行规划轨迹显示的操作，生成飞行规划轨迹显示数据。

2.根据权利要求1所述的无人机飞行环境数据服务系统，其特征在于，

所述数据接收处理模块用于分别对所述多源实时气象数据和所述多源数值预报数据进行标准化处理，并对所述标准化处理后的气象数据进行存储管理。

3.根据权利要求2所述的无人机飞行环境数据服务系统，其特征在于，所述数据应用请求包括第一数据应用请求，所述第一数据应用请求用于执行所述气象要素综合显示的操作；

所述数据接收处理模块用于接收所述第一数据应用请求，并根据所述第一数据应用请求，从所述标准化处理后的气象数据中提取气象要素数据，得到各类气象要素数据；所述任务区域环境数据包括所述各类气象要素数据；

所述基础支撑服务模块用于基于所述各类气象要素数据，执行所述气象要素综合显示的操作，生成气象态势综合显示数据；所述气象信息服务结果包括所述气象态势综合显示数据。

4.根据权利要求2所述的无人机飞行环境数据服务系统，其特征在于，所述数据应用请求包括第二数据应用请求，所述第二数据应用请求用于执行所述区域告警信息提示的操作；

所述数据接收处理模块用于接收所述第二数据应用请求，并根据所述第二数据应用请求，从所述基础地理信息数据中提取地理信息要素数据，并从所述标准化处理后的气象数据中提取气象要素数据，得到所述无人机飞行规划航线的气象要素信息；所述任务区域环境数据包括所述无人机飞行规划航线的气象要素信息；

所述基础支撑服务模块用于在确定气象要素数据满足区域告警条件的情况下，执行所述区域告警信息提示的操作，生成区域告警信息提示数据；所述气象信息服务结果包括所述区域告警信息提示数据。

5.一种应用于如权利要求1-4任一项所述的无人机飞行环境数据服务系统的无人机飞行环境数据服务方法，其特征在于，所述方法包括：

调用所述硬件资源层中的卫星天线，采集无人机飞行规划航线上各个位置区域的多类环境数据；

调用所述数据层接收并存储无人机飞行规划航线上各个位置区域的多类环境数据；所述多类环境数据包括多源气象数据和基础地理信息数据；所述多源气象数据包括多源实时气象数据和多源数值预报数据；

调用所述服务层接收所述应用层发送的数据应用请求，并根据所述数据应用请求，基于所述多类环境数据进行环境数据应用操作，得到所述无人机飞行规划航线对应的气象信息服务结果；

调用所述应用层向所述服务层发送所述数据应用请求，接收并显示所述气象信息服务结果；

所述服务层包括数据接收处理模块、主题数据服务模块和基础支撑服务模块；调用所述服务层接收所述应用层发送的数据应用请求，并根据所述数据应用请求，基于所述多类环境数据进行环境数据应用操作，得到所述无人机飞行规划航线对应的气象信息服务结果，包括：

调用所述数据接收处理模块接收所述数据应用请求，并根据所述数据应用请求，接收所述多类环境数据中所述数据应用请求所需的任务区域环境数据；

调用所述主题数据服务模块对所述任务区域环境数据进行数据发布；

调用所述基础支撑服务模块获取所述任务区域环境数据，并基于所述任务区域环境数据进行气象要素综合显示和区域告警信息提示中的至少一种操作，得到气象信息服务结果；所述环境数据应用操作包括所述气象要素综合显示和区域告警信息提示中的至少一种操作；

调用所述数据接收处理模块根据所需气象要素、高度层、经纬度范围、预报时间，设计手动导入和定时任务两种处理模式，实现对数据层中存储的多源气象数据进行采集引接、数据解析、要素提取和融合处理，形成无人机野外作业任务区域内标准化的三维网格数据；

调用所述数据接收处理模块接收第三数据应用请求，并根据第三数据应用请求，从所述基础地理信息数据中提取地理信息要素数据，得到所述无人机飞行规划航线上各个位置区域的地理信息；所述第三数据应用请求用于执行飞行规划轨迹显示的操作；

调用所述基础支撑服务模块基于所述无人机飞行规划航线上各个位置区域的地理信息，执行所述飞行规划轨迹显示的操作，生成飞行规划轨迹显示数据。

6.根据权利要求5所述的无人机飞行环境数据服务方法，其特征在于，所述多源气象数据包括多源实时气象数据和多源数值预报数据；所述方法还包括：

调用所述数据接收处理模块分别对所述多源实时气象数据和所述多源数值预报数据进行标准化处理，并对所述标准化处理后的气象数据进行存储管理。

7.根据权利要求6所述的无人机飞行环境数据服务方法，其特征在于，所述数据应用请求包括第一数据应用请求，所述第一数据应用请求用于执行所述气象要素综合显示的操作；所述调用所述数据接收处理模块接收所述数据应用请求，并根据所述数据应用请求，接收所述多类环境数据中所述数据应用请求所需的任务区域环境数据，包括：

调用所述数据接收处理模块接收所述第一数据应用请求，并根据所述第一数据应用请求，从所述标准化处理后的气象数据中提取气象要素数据，得到各类气象要素数据；所述任务区域环境数据包括所述各类气象要素数据；

调用所述基础支撑服务模块获取所述任务区域环境数据，并基于所述任务区域环境数据进行气象要素综合显示和区域告警信息提示中的至少一种操作，得到气象信息服务结果，包括：

调用所述基础支撑服务模块获取所述各类气象要素数据，并基于所述各类气象要素数据，执行所述气象要素综合显示的操作，生成气象态势综合显示数据；所述气象信息服务结果包括所述气象态势综合显示数据。