CN116828090B - 无人机远程身份识别信息处理方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种无人机远程身份识别信息处理方法及设备，该方案通过IPv4 UDP Socket从所述无人机的机载端设备接收组播数据包，有效解决了无人机远程身份识别信息地面接收的问题，进而对所述原始格式的无人机运行数据进行解析，获取不同种类的运行信息，并且可以根据需求对应种类的运行信息打包生成数据包文件，解决了解析和二次加工问题，同时通过发布/订阅形式的消息传输协议，发布所述数据包文件至目标主题解决了无人机远程身份识别信息的二次发送问题，由此可以快速灵活地从无人机的机载端接收并解析出相关信息，并根据客户端设备的需要进行加工后高效地发送给对应的客户端设备。
Description
技术领域
本申请涉及信息技术领域，尤其涉及一种无人机远程身份识别信息获取、加工以及二次发送的方法及设备。
背景技术
无人机是指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。随着无人机技术的发展，城市空中交通管理面临着前所未有的挑战。由于无人机数量的急剧增加，并且机型种类、应用条件、运营模式都在不停的改变，而无人系统机型小，飞行活动更为灵活，对其飞行进行管理存在一定的困难。因此，需要获取对无人机在飞行过程中的相关信息，对其进行加工处理后，向特定的客户端设备进行二次发送，以便于各类不同的客户端设备能够基于各自的需求对无人机进行全方位的监控和管理。但是，目前现有技术中没有一种无人机远程身份识别信息接收、加工和二次发送的有效方案。
发明内容
本申请的一个目的是提供一种无人机远程身份识别信息处理方法及设备。
为实现上述目的，本申请实施例提供了一种无人机远程身份识别信息处理方法，其特征在于，所述方法应用于地面端设备，包括：
通过IPv4 UDP Socket从所述无人机的机载端设备接收组播数据包；
从所述组播数据包中提取出原始格式的无人机运行数据，并对所述原始格式的无人机运行数据进行解析，获取不同种类的运行信息；
根据客户端设备的需求字段，将对应种类的运行信息打包生成数据包文件；
通过发布/订阅形式的消息传输协议，发布所述数据包文件至目标主题，以使订阅所述目标主题的客户端设备获取到所述数据包文件。
进一步地，所述运行信息包括无人机的飞行意图信息，所述方法还包括：
将所述运行信息中实时经纬度从WGS84地球坐标系转换至地面欧拉直角坐标系，获得所述无人机在地面欧拉指标坐标系下的三维坐标；
根据所述无人机在地面欧拉指标坐标系下的三维坐标，计算所述无人机的飞行意图信息；
将所述无人机的飞行意图信息映射至WGS84地球坐标系。
进一步地，所述方法还包括：
所述客户端设备同时订阅多个无人机的飞行意图信息，并根据所述飞行意图信息计算无人机的飞行风险信息。
进一步地，通过IPv4 UDP Socket从所述无人机的机载端设备接收组播数据包，包括：
创建IPv4 UDP Socket；
配置需要接收数据的组播IP地址和端口，将所述IPv4 UDP Socket绑定到所述组播IP地址和端口；
通过IPv4 UDP Socket从所述无人机的机载端设备接收组播数据包。
进一步地，从所述组播数据包中提取出原始格式的无人机运行数据，包括：
从所述组播数据包中提取出JSON格式的无人机运行数据。
进一步地，对所述原始格式的无人机运行数据进行解析，获取不同种类的运行信息，包括：
使用JSON解析库或者相关的JSON解析函数，对提取到的JSON格式的无人机运行数据进行解析，获取运行信息，所述运行信息包括运行信息名称和运行信息数值；
以所述运行信息名称作为字典数据的键，以所述运行信息数值作为字典数据的值，构造新的字典数据。
进一步地，根据客户端设备的需求字段，将对应种类的运行信息打包生成数据包文件，包括：
根据客户端设备的需求字段，使用JSON打包库或者相关的JSON打包函数对所述字典数据中对应的运行信息进行打包，获取JSON格式的数据包文件。
进一步地，通过发布/订阅形式的消息传输协议，发布所述数据包文件至目标主题，包括：
通过MQTT协议发布所述数据包文件至目标主题，其中，发布数据包文件时使用发布时间戳作为数据流的标识信息。
本申请的一些实施例还提供了一种无人机远程身份识别信息处理的地面端设备，其中，该设备包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行计算机程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发所述设备执行前述无人机远程身份识别信息处理方法。
本申请的另一些实施例还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令可被处理器执行以实现所述无人机远程身份识别信息处理方法。
相较于现有技术，本申请实施例提供了一种无人机远程身份识别信息处理方案，该方案应用于地面端设备，首先通过IPv4 UDP Socket从所述无人机的机载端设备接收组播数据包，然后从所述组播数据包中提取出原始格式的无人机运行数据，有效解决了无人机远程身份识别信息地面接收的问题，进而对所述原始格式的无人机运行数据进行解析，获取不同种类的运行信息，并且可以根据客户端设备的需求字段，将对应种类的运行信息打包生成数据包文件，解决了无人机远程身份识别信息的解析和二次加工问题，同时通过发布/订阅形式的消息传输协议，发布所述数据包文件至目标主题，以使订阅所述目标主题的客户端设备获取到所述数据包文件，解决了无人机远程身份识别信息的二次发送问题，由此可以快速灵活地从无人机的机载端接收并解析出相关信息，并根据客户端设备的需要进行加工后高效地发送给对应的客户端设备。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本申请实施例提供的一种无人机远程身份识别信息处理方法的处理流程图；
图2为本申请实施例中地面端设备接收数据的流程示意图；
图3为采用本申请实施例的方案在实现无人机远程身份识别信息的接收、加工以及二次发送过程的原理示意图；
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述。
在本申请一个典型的配置中，终端、服务网络的设备均包括一个或多个处理器（CPU）、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器（RAM）和/或非易失性内存等形式，如只读存储器（ROM）或闪存（flashRAM）。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体，可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机程序指令、数据结构、程序的装置或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存（PRAM）、静态随机存取存储器（SRAM）、动态随机存取存储器（DRAM）、其他类型的随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘（CD-ROM）、数字多功能光盘（DVD）或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
本申请实施例提供了一种无人机远程身份识别信息处理方法，该方法应用于地面端设备，首先通过IPv4UDPSocket从所述无人机的机载端设备接收组播数据包，然后从所述组播数据包中提取出原始格式的无人机运行数据，有效解决了无人机远程身份识别信息地面接收、解析的问题，进而对所述原始格式的无人机运行数据进行解析，获取不同种类的运行信息，并且可以根据客户端设备的需求字段，将对应种类的运行信息打包生成数据包文件，解决了无人机远程身份识别信息的二次加工问题，同时通过发布/订阅形式的消息传输协议，发布所述数据包文件至目标主题，以使订阅所述目标主题的客户端设备获取到所述数据包文件，解决了无人机远程身份识别信息的二次发送问题，由此可以快速灵活地从无人机的机载端接收并解析出相关信息，并根据客户端设备的需要进行加工后高效地发送给对应的客户端设备。
在实际场景中，执行该方法的地面端设备是指在地面接收、处理并二次发送无人机相关信息的设备，该设备可以是用户设备、网络设备或用户设备与网络设备通过网络相集成所构成的设备，或者也可以是运行于上述设备的应用程序。所述用户设备包括但不限于计算机、手机、平板电脑等各类终端设备；所述网络设备包括但不限于如网络主机、单个网络服务器、多个网络服务器集或基于云计算的计算机集合等实现。在此，云由基于云计算（CloudComputing）的大量主机或网络服务器构成，其中，云计算是分布式计算的一种，由一群松散耦合的计算机集组成的一个虚拟计算机。
图1示出了本申请实施例提供的一种无人机远程身份识别信息处理方法的处理流程，所述方法应用于地面端设备，至少包括以下步骤：
步骤S101，通过IPv4 UDP Socket从所述无人机的机载端设备接收组播数据包。其中，IPv4 UDP Socket是指基于IPv4（Internet Protocol version 4，网际互联协议第四版）的UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）的Socket（套接字），是地面端设备中的应用程序通过相应的网络通信协议与外界进行数据交互的接口。
由于UDP 是无连接的，即无人机的机载端设备在发送组播数据包之前，不需要与地面端设备建立连接，同时发送完组播数据包之后也不需要释放方式连接，传输过程中要维护复杂的连接状态表，减少了传输的资源开销和数据发送之前的延时。此外，UDP 是没有拥塞控制的，网络出现的拥塞不会使机载端设备的发送速率降低，并且其协议首部只需要8个字节，开销较小，同时支持一对多、多对一和多对多的交互通信，使得该协议能够更好的适用于无人机的机载端设备与地面端设备之间的实时数据发送。
在本申请的一些实施例中，地面端设备接收数据的过程主要可以包括如图2所示的三个步骤：
步骤S201，创建IPv4 UDP Socket。地面端设备中的信息接收程序可以创建一个IPv4 UDP Socket，创建的目的在于绑定一个特定的IP地址和端口，作为用来接收组播数据包的目的地址和端口。
步骤202，配置需要接收数据的组播IP地址和端口，将所述IPv4 UDP Socket绑定到所述组播IP地址和端口。设置机载端设备的组播IP地址和端口，使用setsockopt（）等绑定函数将上一步骤中创建完成的IPv4 UDP Socket与本步骤中配置的组播IP地址和端口进行绑定。通过绑定该IP地址和端口，可以使得能够使得地面段设备能够从机载端设备接收组播数据包并将其传递给相应的应用程序。
步骤S203，通过IPv4 UDP Socket从所述无人机的机载端设备接收组播数据包。IPv4 UDP Socket通过绑定组播IP地址以及对应的端口，从而加入到组播组中，然后使用recvfrom（）函数或recv（）函数等，设置单位数据接收的最大长度，如65536字节，进而可以通过IPv4 UDP Socket接收到机载端设备发出的组播数据包。
步骤S102，从所述组播数据包中提取出原始格式的无人机运行数据，并对所述原始格式的无人机运行数据进行解析，获取不同种类的运行信息。
步骤S103，根据客户端设备的需求字段，将对应种类的运行信息打包生成数据包文件。
在本申请的一些实施例中，机载端设备发送的组播数据包中的无人机运行数据可以采用JSON（JavaScript Object Notation，JavaScript编程语言对象简谱）格式。JSON是一种轻量级的数据交换格式，采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据，易于设备解析和生成，能够有效地提升网络传输效率。由此，地面端设备可以从所述组播数据包中提取出JSON格式的无人机运行数据，然后使用JSON解析库或者相关的JSON解析函数，对提取到的JSON格式的无人机运行数据进行解析，获取运行信息。其中，所述运行信息可以包括无人机编号、无人机类型等基本信息，无人机航向、无人机速度、经度、纬度、高度等飞行信息，以及无人机任务信息等。
其中，上述运行信息可以采用如下的方式记录，即运行信息名称和运行信息数值。所述运行信息名称是指上述各个种类的运行信息的具体名称，如无人机速度、高度等，运行信息数值是指上述各个种类的运行信息的具体值，如无人机速度为XX米/秒，高度为YY米。对于提取到的运行信息，可以创建一种字典数据结构来进行存储。具体可以以所述运行信息名称作为字典数据的键，以所述运行信息数值作为字典数据的值，构造新的字典数据，以经纬度信息为例，可以使用Python 编程语言来编写相关的代码：
output_data["data"] = {
"ts": int（time.time（））,
"coord": {"lat": json_data["StationLat"],
"lon": json_data["StationLng"]}
}
其中，ts表示操作系统的时间戳，coord表示在新的运行信息的字典中创建无人机坐标字段，以存储无人机的经纬度数据。lat表示无人机坐标中纬度的键，json_data["StationLat"]表示从解析得到的运行信息中提取出纬度的具体数值；lon表示无人机坐标中经度的键，json_data["StationLat"]表示从解析得到的运行信息中提取出经度的具体数值。
采用类似的方式，可以在新的字段数据结构存储无人机的各项运行信息，完成数据的解析和存储，然后根据客户端设备的需求字段，使用JSON打包库或者相关的JSON打包函数对所述字典数据中对应的运行信息进行打包，获取JSON格式的数据包文件。其中，需求字段是指客户端设备实际需要的数据的名称，例如，某一部分客户端设备需要无人机编号、无人机任务类型以及无人机的飞行信息等部分运行信息。在实际场景中，也可以根据客户端设备的需求字段，来选取其中的一部分数据来构建新的字典数据，将对应需求字段通知地面端设备后，由地面端设备根据解析得到的运行信息来构建对应的字典数据，然后使用JSON打包库或者相关的JSON打包函数对所述字典数据中对应的运行信息进行打包，获取JSON格式的数据包文件。
步骤S104，通过发布/订阅形式的消息传输协议，发布所述数据包文件至目标主题，以使订阅所述目标主题的客户端设备获取到所述数据包文件。
其中，所述发布/订阅形式的消息传输协议可以采用MQTT（Message QueuingTelemetry Transport，消息队列遥测传输）协议。MQTT协议可以通过发布/订阅的模式将发送消息的发布者与接收消息的订阅者解耦，使得两者不需要建立直接的联系，也不需要知道对方的存在，即可获取到需要的消息内容。其中，发布/订阅的模式中包括4 个主要组成部分，分别为：发布者、订阅者、代理和主题。在本申请的实施例中，地面端设备为发布者，客户端设备为订阅者，代理和主题由客户端设备预先通知地面端设备，地面端设备在发布消息之前对代理和主题进行设置，例如可以包括设置代理的IP地址和端口，代理用户名和密钥，以及主题名称等。
在完成相应的设置后，地面端设备即可作为发布者，通过MQTT协议发布所述数据包文件至目标主题，而客户端设备作为订阅者，若订阅了目标主题，则可以在发布者将所述数据包文件作为消息发布至目标主题后，获取到这些数据包文件，从而得到关于无人机运行信息的相关数据。
在发布关于运行信息的数据包文件时，地面端设备作为发布者，需要设置数据流的标识信息（即数据流ID），然后将JSON格式的数据包文件发布给设置好的代理。由于在MQTT协议中数据流ID具有不唯一性，因此为了避免ID冲突，在发布数据包文件时可以使用自动获取的发布时间戳作为数据流的标识信息。
综上所述，本申请实施例的方案中，通过IPv4 UDP Socket从所述无人机的机载端设备接收组播数据包，然后从所述组播数据包中提取出原始格式的无人机运行数据，有效解决了无人机远程身份识别信息地面接收的问题。其次，对所述原始格式的无人机运行数据进行解析，获取不同种类的运行信息，并且可以根据客户端设备的需求字段，将对应种类的运行信息打包生成数据包文件，解决了无人机远程身份识别信息的解析和二次加工问题。此外，通过发布/订阅形式的消息传输协议，发布所述数据包文件至目标主题，以使订阅所述目标主题的客户端设备获取到所述数据包文件，解决了无人机远程身份识别信息的二次发送问题，由此可以快速灵活地从无人机的机载端接收并解析出相关信息，并根据客户端设备的需要进行加工后高效地发送给对应的客户端设备。
在本申请的另一些实施例中，所述运行信息还可以包括无人机的飞行意图信息。本实施例中，飞行意图信息的计算过程如下：
步骤1，将所述运行信息中的实时经纬度从WGS84（World Geodetic System 1984，世界大地测量系统1984）地球坐标系转换至地面欧拉直角坐标系，获得所述无人机在地面欧拉指标坐标系下的三维坐标，具体公式如下：
其中，X0、Y0、Z0表示地面欧拉直角坐标系在X轴、Y轴和Z轴上的三维坐标，B、L、H分别表示WGS84坐标系中无人机的三个维度，分别为纬度、经度和高度，若本实施例中设定的Z轴的方向为垂直地面向下，则与H的方向相反，e是地球的第一偏心率，N为卯酉圈半径。其中，e和N的计算公式分别为：
a和b分别表示WGS84坐标系中参考椭球的赤道半径和极半径。
通过上述公式，即可计算获得无人机在地面欧拉直角坐标系中的三维坐标。
步骤2，根据所述无人机在地面欧拉指标坐标系下的三维坐标，计算无人机的飞行意图信息，具体公式如下：
其中，表示飞行意图推算时间窗口，/>，/>，/>分别是指对应变量的统计值，N（ ）表示无人机运动中对应的变量统计值服从高斯分布，/>表示在X轴上的数学期望值，表示在X轴上的标准差，/>表示在Y轴上的数学期望值，/>表示在Y轴上的标准差，表示在高度上的坐标，若本实施例中设定的Z轴的方向为垂直地面向下，则/>，表示在高度的数学期望值，/>表示高度的标准差，/>，/>，/>表示此时的无人机三轴速度分量。
其中，和/>可以通过原始数据中读取到的飞机空速V计算获得，计算公式如下：
C表示从原始数据中读取的航向，以北为参考的方向，且正北方向对应航向角为 0度（顺时针方向递增），从原始数据中直接可读取。/>，/>，/>可通过从原始数据中读取的速度精度进行计算，公式如下：
和/>分别表示从原始数据中读取的水平速度精度和垂直速度精度。
步骤3，将所述无人机飞行意图信息映射至WGS84地球坐标系。具体公式如下：
其中，，/>，/>分别是指对应变量的统计值，/>需要通过迭代计算得到近似解。
通过以上三个步骤，可完成WGS84地球坐标系下无人机的飞行意图信息的计算。
在本申请的实施例中，所述客户端设备同时订阅多个无人机的飞行意图信息，并根据所述飞行意图信息计算无人机的飞行风险信息。以两架无人机之间的飞行风险计算为例，计算公式如下：
其中，，/>，/>分别表示无人机在X轴、Y轴和H轴的三个方向上失去最小间隔而发生风险的概率。/>，/>，/>表示三个方向的最小间隔，下标1和2分别表示无人机1和无人机2对应的函数或参数，/>表示无人机的概率密度函数，即无人机出现在某一坐标的概率，计算公式如下：
本申请的实施例中，可以假设各无人机之间的位置分布互相独立，通过条件概率相乘，即可得出随机条件下两架无人机在各个方向发生飞行风险的概率，该概率即为飞行风险信息。
图3示出了采用本申请实施例的方案在实现无人机远程身份识别信息的接收、加工以及二次发送过程中的处理原理，包括四个模块和九个步骤，四个模块分别为IP组播数据接收模块310、原始数据二次处理模块320、飞行数据加工模块330、MQTT消息发布模块340。
其中，IP组播数据接收模块310包括了以下的处理步骤：S311，创建IPv4 UDPSocket；S312绑定组播IP地址及端口；S313接收组播数据包。原始数据二次处理模块320包括了以下的处理步骤：S321，解析原始数据；S322，提取无人机运行信息并形成新数据包。飞行数据加工模块330包括了以下的处理步骤：S331，飞行意图推算；S332，飞行风险评估。MQTT消息发布模块340包括了以下的处理步骤：S341，设置客户都安MQTT订阅信息；S342，发布新数据包。
基于本申请的另一方面，本申请实施例还提供了一种无人机远程身份识别信息处理的地面端设备，该设备括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行计算机程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发所述设备执行前述的无人机远程身份识别信息处理方法。
特别地，本申请实施例中的方法和/或实施例可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在该计算机程序被处理单元执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。
需要说明的是，本申请所述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器（CD-ROM）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请的操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网（LAN）或广域网（WAN）—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。
附图中的流程图或框图示出了按照本申请各种实施例的设备、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的针对硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个计算机程序指令，所述计算机程序指令可被处理器执行以实现前述本申请的多个实施例的方法和/或技术方案。
需要注意的是，本申请可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施，例如，可采用专用集成电路（ASIC）、通用目的计算机或任何其他类似硬件设备来实现。在一些实施例中，本申请的软件程序可以通过处理器执行以实现上文步骤或功能。同样地，本申请的软件程序（包括相关的数据结构）可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本申请的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。
对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。步骤所对应的数字用于标注并区分不同步骤，其数字的大小并不限定任何特定的执行顺序。
Claims (8)
1.一种无人机远程身份识别信息处理方法，其特征在于，所述方法应用于地面端设备，包括：
通过IPv4 UDP Socket从无人机的机载端设备接收组播数据包；
从所述组播数据包中提取出原始格式的无人机运行数据，并对所述原始格式的无人机运行数据进行解析，获取不同种类的运行信息，所述运行信息包括无人机的飞行意图信息；
根据客户端设备的需求字段，将对应种类的运行信息打包生成数据包文件；
通过发布/订阅形式的消息传输协议，发布所述数据包文件至目标主题，以使订阅所述目标主题的客户端设备获取到所述数据包文件；
所述方法还包括：
步骤1,将所述运行信息中实时经纬度从WGS84地球坐标系转换至地面欧拉直角坐标系，获得所述无人机在地面欧拉指标坐标系下的三维坐标，具体公式如下：
其中，X0、Y0、Z0表示地面欧拉直角坐标系在X轴、Y轴和Z轴上的三维坐标，B、L、H分别表示WGS84坐标系中无人机的三个维度，分别为纬度、经度和高度，设定的Z轴的方向为垂直地面向下，则与H的方向相反，e是地球的第一偏心率，N为卯酉圈半径，其中，e和N的计算公式分别为：
a和b分别表示WGS84坐标系中参考椭球的赤道半径和极半径；
步骤2，根据所述无人机在地面欧拉指标坐标系下的三维坐标，计算无人机的飞行意图信息，具体公式如下：
其中，表示飞行意图推算时间窗口，/>，/>，/>分别是指对应变量的统计值，N（ ）表示无人机运动中对应的变量统计值服从高斯分布，/>表示在X轴上的数学期望值，表示在X轴上的标准差，/>表示在Y轴上的数学期望值，/>表示在Y轴上的标准差，/>表示在高度上的坐标，若本实施例中设定的Z轴的方向为垂直地面向下，则，/>表示在高度的数学期望值，/>表示高度的标准差， />，/>，表示此时的无人机三轴速度分量,
其中，和/>可以通过原始数据中读取到的飞机空速V计算获得，计算公式如下：
C表示从原始数据中读取的航向，以北为参考的方向，且正北方向对应航向角为 0 度，从原始数据中直接读取,/>，/>，/>可通过从原始数据中读取的速度精度进行计算，公式如下：
和/>分别表示从原始数据中读取的水平速度精度和垂直速度精度；
步骤3，将所述无人机飞行意图信息映射至WGS84地球坐标系，具体公式如下：
其中，，/>，/>分别是指对应变量的统计值，/>为通过迭代计算得到近似解；
所述客户端设备同时订阅多个无人机的飞行意图信息，并根据所述飞行意图信息计算无人机的飞行风险信息，其中，两架无人机之间的飞行风险计算公式如下：
其中，，/>，/>分别表示无人机在X轴、Y轴和H轴的三个方向上失去最小间隔而发生风险的概率，/>，/>，/>表示三个方向的最小间隔，下标1和2分别表示无人机1和无人机2对应的函数或参数，/>表示无人机的概率密度函数，即无人机出现在某一坐标的概率，计算公式如下：
。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过IPv4 UDP Socket从所述无人机的机载端设备接收组播数据包，包括：
创建IPv4 UDP Socket；
配置需要接收数据的组播IP地址和端口，将所述IPv4 UDP Socket绑定到所述组播IP地址和端口；
通过IPv4 UDP Socket从所述无人机的机载端设备接收组播数据包。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述组播数据包中提取出原始格式的无人机运行数据，包括：
从所述组播数据包中提取出JSON格式的无人机运行数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述原始格式的无人机运行数据进行解析，获取不同种类的运行信息，包括：
使用JSON解析库或者相关的JSON解析函数，对提取到的JSON格式的无人机运行数据进行解析，获取运行信息，所述运行信息包括运行信息名称和运行信息数值；
以所述运行信息名称作为字典数据的键，以所述运行信息数值作为字典数据的值，构造新的字典数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据客户端设备的需求字段，将对应种类的运行信息打包生成数据包文件，包括：
根据客户端设备的需求字段，使用JSON打包库或者相关的JSON打包函数对所述字典数据中对应的运行信息进行打包，获取JSON格式的数据包文件。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过发布/订阅形式的消息传输协议，发布所述数据包文件至目标主题，包括：
通过MQTT协议发布所述数据包文件至目标主题，其中，发布数据包文件时使用发布时间戳作为数据流的标识信息。
7.一种无人机远程身份识别信息处理的地面端设备，其中，该设备包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行计算机程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发所述设备执行权利要求1至6中任一项所述的方法。
8.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令可被处理器执行以实现如权利要求1至6中任一项所述的方法。
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