CN205121346U - 无人飞行器的调度装置及调度系统 - Google Patents

Abstract

一种无人飞行器的调度装置，所述调度装置(1)包括存储器(2)、比较器(3)和调度器(4)，所述存储器(2)存储识别码数据和飞行任务数据；所述比较器(3)验证所述无人飞行器(5)发送的与所述无人飞行器(5)唯一对应的识别码；当所述识别码验证通过时，所述调度器(4)接收所述无人飞行器(5)发送的飞行任务，当所述飞行任务与其他无人飞行器的飞行任务冲突且所述飞行任务的优先级低于或等于所述其他无人飞行器的飞行任务时，所述调度器(4)调整所述飞行任务。

Description

无人飞行器的调度装置及调度系统

技术领域

本实用新型属于航空领域，特别是涉及一种无人飞行器的调度装置及调度系统。

背景技术

随着小微型无人飞行器，尤其是多旋翼式无人飞行器开始得到广泛应用，带来了一个问题就是无人飞行器在空间范围内的活动，基本没有得到任何管理与控制。虽然有的较大型无人飞行器生产商在其所生产的无人飞行器中内置了关于禁飞区域的相关数据和管理程序，但是毕竟无人飞行器生产厂家繁多，并且还有大量发烧友能够自行采购原配件组装高性能的无人飞行器，因此无人飞行器的空中飞行过程，仍然是不受控的。这种不受控的空间飞行器数量的增长，将明显导致对空域安全的威胁，比如：在空间范围内活动物体的相互撞击，再如：空中飞行的飞行器当遇到故障发生停车时，将从空中坠毁，对地面目标造成潜在伤害威胁等。另外，随着飞行器性能的提升，小微型无人飞行器能够自由活动的空间范围也越来越大，如果是在民用航空的相关区域活动，甚至可能直接威胁到民航飞机的空中安全，严重时，对民航乘客的生命造成威胁。无人飞行器所涉及和影响到的空域飞行安全问题开始凸显。由于飞行器在空中发生碰撞或者坠机所导致的危害和后果某种程度上更甚于地面交通事故，因此对于飞行器的空中安全飞行成为一个很重要的话题。

当前对于无人飞行器的空中飞行管理还比较孤立，没有从整体环境、系统的角度来考虑问题。飞行调度主要来自于禁飞区域设定的思路，这种方式严格确立了飞行器的飞行范围，但是管理方式不灵活，并且也难以整体把控所有飞行器的飞行情况，进行合理的空域资源调配。

专利文献CN104615143公开了一种无人机调度方法，其包括以下步骤：步骤A，无人机将其本身的身份ID、当前IP及当前飞行状态数据发送至服务器；步骤B，服务器接收到所述身份ID、当前IP及当前飞行状态数据之后，根据身份ID、当前IP及当前飞行状态数据对相应的无人机的飞行状态进行实时监控，并根据预先设定的任务数据表生成执行任务指令，根据所述身份ID将该执行任务指令发送至相应的无人机；该任务数据表为身份ID、航点、航点类型及航点数据的关联关系；步骤C，无人机在接收到相应的执行任务指令之后，根据该执行任务指令执行相应的任务。该专利根据无人机的身份ID进行监控及发送执行任务指令，所以服务器能向指定的无人机发送执行任务指令，从而实现对无人机集群进行调度控制。但该专利在多个飞行任务相冲突的情况下，无法对多个无人飞行器的飞行任务进行合理调度，无法有效地对无人飞行器进行管理和提供高效、有序且安全的调度。

专利文献CN104570872公开了一种无人飞行器远程监控与管制方法，其包括无人飞行器，所述的无人飞行器包括无人飞行器本体与设置在无人飞行器上的自动驾驶仪，所述的自动驾驶仪通过无线传输链路与遥控器连接；所述的遥控器用于控制无人飞行器，包括遥控器本体和安装在遥控器本体上的无线传输模块，其每隔一段时间就会往将所接收到的数据包向外界发送；所述的遥控器通过有线或无线方式和地面站连接，所述的地面站为总操作站，主要由操作主机构成，无人飞行器只听从遥控器发出的指令；所述的无线传输模块与航空管制部门和服务站通过无线传输的方式连接；当无人飞行器加电后，会进行加电初始化，同时控制自动驾驶仪通过预先设置好的程序进行搜星定位，并将筛选的数据发回给遥控器，遥控器会将这些信息和遥控器的加电初始化信息打包发回给航空管制部门的接收器和服务站的接收器；当航空管制部门发现无人飞行器为非法起飞需要迫降时，航空管制部门能发送控制指令到遥控器上，遥控器接收到航空管制部门的指令后锁定通过其他途径进入遥控器的数据，使其不发生任何效用，此时遥控器只听从航空管制部门的指令，直到航空管制部门发出结束控制指令为止；当无人飞行器操作者需要服务站远程协助时，首先通知服务站，服务站接收到信息后发送控制指令到遥控器上，遥控器接收到指令后也会锁定除航空管制部门外通过其他途径进入遥控器的数据，使其不发生任何效用，此时遥控器只听从服务站的指令，直到服务站发出结束控制指令为止。该专利实现了航空管制部门可以对飞行中的无人飞行器进行监控，确定无人飞行器的飞行地点、飞行高度及无人飞行器本身是否存在安全隐患，判断是否安全飞行，如果有需要，可以对无人飞行器进行远程迫降。但该专利结构复杂，需要人为控制且更新和升级缓慢且不方便，该专利无法在起飞前便介入验证，航空安全性较低且在多个飞行任务相冲突的情况下，无法对多个无人飞行器的飞行任务进行合理调度。

因此，本领域急需一种能够在需要及时更新和升级飞行任务数据和管理策略而不泄露如禁飞区域的敏感数据的情况下，对多个产生冲突的无人飞行器的飞行任务进行高效、合理调度的无人飞行器的调度装置，且该装置能够进行身份合法性验证和按优先级处理冲突的飞行任务，以及实时监控无人飞行器的飞行任务的执行和保障无人飞行器飞行任务的安全。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本实用新型背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

实用新型内容

本申请人注意到上述问题并提供了如下方案，通过由无线通信方式连接的无人飞行器和调度装置，能够有效解决飞行任务调度问题，并且能够实时监控和调整所有飞行器的飞行任务执行过程，在宏观层面解决空域资源运用问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案予以实现。

根据本实用新型的一方面，本实用新型公开的一种无人飞行器的调度装置，所述调度装置包括存储器、比较器和调度器。

所述存储器存储识别码数据和飞行任务数据；所述比较器验证所述无人飞行器发送的与所述无人飞行器唯一对应的识别码。

当所述识别码验证通过时，所述调度器接收所述无人飞行器发送的飞行任务，当所述飞行任务与其他无人飞行器的飞行任务冲突且所述飞行任务的优先级低于或等于所述其他无人飞行器的飞行任务时，所述调度器调整所述飞行任务。

优选地，在所述无人飞行器执行所述飞行任务期间，所述调度器实时监控所述无人飞行器的飞行数据。

优选地，当所述飞行数据偏离所述飞行任务时，所述调度器控制所述无人飞行器的飞行。

优选地，在所述无人飞行器上设有无线通信设备，其由选自具有不同优先级的无线局域网模块、移动通信网络模块、平流层通信网络模块和卫星网络通信模块组成的组中的一个或多个组成。

优选地，当所述飞行任务与所述其他无人飞行器的飞行任务冲突且所述飞行任务的优先级低于或等于所述其他无人飞行器的飞行任务时，所述调度器对起飞时间进行排序从而调整所述飞行任务的起飞时间。

优选地，当所述飞行任务与所述其他无人飞行器的飞行任务冲突且所述飞行任务的优先级等于所述其他无人飞行器的飞行任务时，所述调度器根据接收所述飞行任务的时间顺序调整所述飞行任务的起飞时间。

优选地，所述无人飞行器在不同的方向上配置超声波探测传感器。

另一方面，本实用新型公开了一种无人飞行器调度系统，其包括所述的无人飞行器的调度装置、无线通信网络和多个无人飞行器。

优选地，无线通信网络为移动4g通信网络。

优选地，无线通信网络为移动3g通信网络。

优选地，无线通信网络设有计时器。

本实用新型的技术方案解决了以下技术问题：通过验证每个无人飞行器唯一对应的识别码，规范了每一台无人飞行器在起飞之前的身份验证过程，避免无身份的无人飞行器黑飞；针对无人飞行器的飞行过程进行管理，无人飞行器发送飞行任务，在同一装置架构下，可针对多台无人飞行器进行调度；调度装置可以根据优先级对飞行任务进行调整；在无人飞行器的执行飞行任务过程中，实时根据无人飞行器发送的飞行数据来监控飞行过程是否与飞行任务一致，调度装置可根据需要对无人飞行器的飞行进行控制；所有无人飞行器的身份、飞行任务、飞行数据都集中在调度装置进行汇总，能够有效的调配空域资源，避免了空域管理简单化、离散化导致的低效率。

附图说明

图1是根据本实用新型一个实施例的无人飞行器的调度装置的结构示意图。

图2是根据本实用新型另一个实施例的无人飞行器的调度装置的结构示意图。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的解释。

具体实施方式

以下详细描述实际上仅是示例性的而并不意欲限制应用和使用。此外，并不意欲受以上技术领域、背景、简要概述或以下详细描述中呈现的任何明确或暗示的理论约束。如本文使用，术语“模块”或“器”是指任何硬件、软件、固件、电子控制部件、处理逻辑和/或处理器设备单独地或者以任何组合，包括而不限于：专用集成电路ASIC、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器共享、专用或成组的和存储器、组合逻辑电路和/或提供所描述的功能性的其他适合的部件。此外，除非明确地具有相反的描述，否则词语“包括”及其不同的变型应被理解为隐含包括所述的部件但不排除任意其他部件。

本实用新型的实施例描述了一种无人飞行器的调度装置，如图1所示的根据本实用新型的一个实施例的无人飞行器的调度装置的示意图，在本领域中，无人飞行器5是指采用自动控制、具有自动导航的无人飞行器。该无人飞行器5可以是多旋翼式无人飞行器。无人飞行器5可以是各种类型的无人飞行器，包括固定翼、多旋翼等各种能够在空域范围内进行多自由度活动的飞行器。无人飞行器5可以包括无人飞行器本体、飞行控制模块和无线通信设备。

调度装置1可以是和通用的计算机架构类似的服务器集群，调度装置1的构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等。调度装置1能够提供简单高效、安全可靠、处理能力可弹性伸缩的计算服务，调度装置1的处理器还可以设有CPU，RAM内存，操作系统和应用软件。调度装置1负责多任务调度，包括调用模块、无线通信功能、存储器读写和无人飞行器数据处理等等。无人飞行器的调度装置1包括存储器2、比较器3和调度器4。

调度装置1的存储器2可包括可快速读写的SDD硬盘以及可插入SD卡的移动读写装置，主要用于存储无人飞行器5识别码数据和飞行任务数据，识别码可以代表无人飞行器的类别，因此，对于不同类别的飞行器，还可以给予不同的权限，比如军用、商用、民用的无人飞行器在同一区域可能获得不同情况的飞行许可权限，存储器2还可以存储例如无人飞行器5的硬件数据、出厂设置、视频媒体流、飞行状态数据等等的应用数据。所述调度装置1还存储有飞行任务数据，飞行任务是指无人飞行器5向调度装置1申请的在某个时间点从一个地点通过航线向另一个地点飞行的全过程。飞行任务数据涉及飞行全过程中的相关信息，其包括但不仅限于：飞行任务性质、航班编号、航空器型别、飞行航速、起飞地点GPS信息、悬停点GPS信息、预计起飞时间、巡航高度、飞行航线、降落地点GPS信息或预计飞行时间等。飞行任务数据中还包括关于飞行区域的飞行许可权限和无人飞行器管理策略要求的相关信息，例如民航监管系统管制区域和禁飞区域等。举例来说：如果用户在调度装置1中登记了某片地段的开发权在该用户手中，排除其他任何飞行器在该地段进行飞行活动；同时用户也可以登记要求，如果是该用户本人所拥有的无人飞行器，则可以在该地段进行飞行活动。如此，事实上还实现了对于无人飞行器飞行许可权限的分类管理，而且这种权限管理方式的更新完全可以在调度装置1一方进行，而无需对已经出厂的无人飞行器设备做任何额外更新和处理。

所述比较器3验证所述无人飞行器5发送的与所述无人飞行器5唯一对应的识别码。

在一个实施例中，比较器3接收来自无人飞行器5发送的与所述无人飞行器5唯一对应的识别码，然后比较器3将该识别码和存储模块2中的识别码数据比较验证，当该识别码不属于识别码数据，比较器3验证为不通过，调度装置1可发送禁止指令到无人飞行器5。当当该识别码属于识别码数据，所述识别码验证为通过。

当所述识别码验证通过时，所述调度器4接收所述无人飞行器5发送的飞行任务，当所述飞行任务与其他无人飞行器的飞行任务冲突且所述飞行任务的优先级低于或等于所述其他无人飞行器的飞行任务时，所述调度器4调整所述飞行任务。

在一个实施例中，所述无人飞行器5发送的飞行任务包括但不仅限于飞行任务性质、航班编号、航空器型别、飞行航速、起飞地点GPS信息、悬停点GPS信息、预计起飞时间、巡航高度、飞行航线、降落地点GPS信息、预计飞行时间等。

在一个实施例中，所述无人飞行器5发送的飞行任务由飞行任务性质、航班编号、航空器型别、飞行航速、起飞地点GPS信息、悬停点GPS信息、预计起飞时间、巡航高度、飞行航线、降落地点GPS信息或预计飞行时间组成的信息组中的一个或多个组成。调度器4将所述飞行任务和存储在存储模块2中的飞行任务数据进行比较，如果飞行任务与其他无人飞行器的飞行任务不冲突，所述调度装置1向所述无人飞行器5发送通过指令，如果所述飞行任务与所述其他无人飞行器的飞行任务冲突，诸如但不限于，飞行任务中的起飞时间和其它无人飞行器的飞行任务的起飞时间冲突，当所述飞行任务的优先级高于所述其他无人飞行器的飞行任务时，所述调度装置1向所述无人飞行器5发送通过指令，当所述飞行任务与其他无人飞行器的飞行任务冲突且所述飞行任务的优先级低于或等于所述其他无人飞行器的飞行任务时，所述调度器4对起飞时间进行排序从而调整所述飞行任务的起飞时间。其中，所述飞行任务的优先级可根据但不限于飞行任务性质来确定，例如，优先级为0的诸如急救、抢险、救灾、警用等的紧急航班飞行任务优先于优先级为1的定期航班飞行任务优先于优先级为2的临时航班飞行任务。所述飞行任务的优先级低于或等于所述其他无人飞行器的飞行任务时，调度器4对符合条件的起飞时间进行排序从而调整所述飞行任务的起飞时间。

在一个实施例中，在所述无人飞行器5执行所述飞行任务期间，所述调度器4实时监控所述无人飞行器5的飞行数据。无人飞行器5在起飞时间从航班起飞地点开始自动执行该飞行任务，在飞行过程中，无人飞行器按照飞机任务中的航线、飞行高度、飞行速度、悬停点和降落时间等信息自动执行飞行，并向调度器4实时上报飞行任务执行情况和飞行器状态的飞行数据。该飞行数据包括但不仅限于：GPS位置、飞行高度、飞行航向、航迹点等数据。

在一个实施例中，无人飞行器5包括由电子罗盘、高度计、GPS单元、加速度计、重力传感器和陀螺仪组成的组中的一个或多个，可以测量的飞行数据由所述无人飞行器1的方位信息、高度信息、位置信息、速度变化信息和飞行姿态信息组成的组中的一个或多个组成。其中，GPS单元通过高灵敏度GPS接收器，在捕获到有效的卫星信号时，该GPS单元用于确定无人飞行器当前的经纬度位置。陀螺仪通过传感器实时收集飞行器方位信息。加速度计通过传感器实时收集飞行器运行方向上的速度的变换。重力传感器通过传感器实时收集飞行器和地球水平面的差异，即飞行姿态信息。

在一个实施例中，当所述飞行数据偏离所述飞行任务时，所述调度器4控制所述无人飞行器5的飞行。例如，在一个实施例中，未按航线执飞、飞入禁飞区、飞入禁飞高度、未收到航迹点确认、防撞警告激活等等，调度器4通知无人飞行器5由自动飞行模式转为控制飞行模式，由该调度器4控制其飞行，并调度航线上其他自动无人飞行器避让，直至无人飞行器5恢复正常航线、航向、高度。

调度装置1验证飞行任务后授权无人飞行器5飞行，同时分配密钥至无人飞行器5，用于建立一条无人飞行器5和调度装置1之间的端到端加密隧道通信链路以提高安全性。

在一个实施例中，调度装置1定义禁飞区域，禁飞高度，禁飞时间等无人飞行器飞行区域管理的策略；按照各项管理规定，更新无人飞行器飞行区域管理策略。调度装置1实时调用可飞行区域策略平台的禁飞区域和禁飞高度信息。调度装置1还提供全国地理信息数据，并周期性更新数据库为各管理性平台提供地图服务。

如图2所示的根据本实用新型的另一个实施例的无人飞行器的调度装置的示意图，一种无人飞行器的调度装置包括所述调度装置1包括存储器2、比较器3和调度器4，所述存储器2存储识别码数据和飞行任务数据；所述比较器3验证所述无人飞行器5发送的与所述无人飞行器5唯一对应的识别码；当所述识别码验证通过时，所述调度器4接收所述无人飞行器5发送的飞行任务，当所述飞行任务与其他无人飞行器的飞行任务冲突且所述飞行任务的优先级低于或等于所述其他无人飞行器的飞行任务时，所述调度器4调整所述飞行任务。

所述无人飞行器5在不同的方向上配置超声波探测传感器7。在一个实施例中，超声波探测传感器7探测无人飞行器5周围障碍物，在飞行方向的一定距离上探测到障碍物时，向调度器4发出减速避障请求，当距离进一步缩小时，向调度器4发出悬停或上升请求。

在所述无人飞行器5上设置的所述无线通信设备6由选自具有不同优先级的无线局域网模块、移动通信网络模块、平流层通信网络模块和卫星网络通信模块组成的组中的一个或多个组成。

在一个实施例中，移动通信网络模块主要由2G/3G/4G无线通信芯片组构成，负责通过移动通信网络接收调度装置1发送的指令和将无人飞行器5发送的识别码、飞行任务数据以及其他数据通过移动通信网络发送至调度装置1。无线局域网模块可以是蓝牙、ZigBee或Wi-Fi模块中的一个，无线局域网模块可通过2.4GHz通信频率建立短距离通信，在室内或低速移动的室外环境会优选该模块建立无人飞行器5与调度装置1之间的通信连接。平流层通信模块一般用充氦飞艇、气球作为安置转发站的平台，平台高度距地面17km～22km，无人飞行器5在大范围野外飞行时，可以优选平流层通信建立无人飞行器5与调度装置1之间的通信连接。卫星通信模块利用卫星通信信道建立无人飞行器5与调度装置1之间的通信连接，一般是在无其他可用无线通信网络的情况下，会使用卫星通信模块，作为应急通信。

在一个实施例中，依据无线网络成本或无线网络接入速度，选择无线传输网络，本申请设计以下为优先级方案，Wi-Fi网络：优先级为0；4G无线网络：优先级为1；3G无线网络：优先级为2；平流层通信网络：优先级为3；卫星通信网络：优先级为4；优先级别0-4，所选择无线网络优先级由高到低，即如果同时存在多种无线信号，且信号强度有效时，无人飞行器5会首先选择Wi-Fi网络作为无线接入网络；当Wi-Fi信号强度无效时，无人飞行器5会次优选择4G网络作为无线接入网络；依次类推。

在一个实施例中，所述无线通信设备6还设有计时器。无线通信设备可以对通信连接进行计时，如下表所示，可根据不同的不同优先级的无线局域网模块、移动通信网络模块、平流层通信网络模块和卫星网络通信模块组成的组中的一个或多个设置不同的计时器。

在一个实施例中，本以移动通信网络模块为例说明，无人飞行器5与远端Internet网络之间的通信建立过程，即网络附着过程。在无人飞行器5开机后，无人飞行器5的移动网络通信模块选择最优的移动通信网络2G/3G/4G建立无线通信连接，以选择4G网络接入为例，无人飞行器5存储有与其唯一对应当识别码。无人飞行器5UAV通过EnodeB基站向MobilityManagementEntity(MME)移动管理实体发起附着请求消息。无人飞行器5向HSS(HomeSubscriberServer)/AUC(authenticationcenter),即归属签约用户服务器/鉴权中心，发送识别码识别请求消息。HSS/AUC返回识别信息答复。MME核对识别响应数据与HSS/AUC返回的用户识别数据是否吻合，如果识别成功则协商加密方式，通过EnodeB向无人飞行器5发送安全模式请求；如果识别失败，则拒绝无人飞行器5接入移动通信网络。无人飞行器5回复加密协商结果，通过EnodeB向MME发送安全模式完成消息。完成识别和加密流程后，MME向HSS发送位置更新请求消息，HSS返回位置更新请求响应消息。确认无人飞行器5完成位置更新。MME将无人飞行器5请求连接的Internet网络做DNS解析，与DNS服务之间交互，DNSQuery和QueryResponse消息。MME利用解析的IP地址以及无人飞行器5对应的服务网关和分组数据网关，建立一条无人飞行器5至Internet网络之间的IP路由通道。MME在收到服务网关返回的消息后，通过EnodeB向无人飞行器5发送附着接受消息。无人飞行器5通过EnodeB向MME回复附着完成消息。至此，无人飞行器5完成了通过4G网络接入调度装置1的流程。

从协议来看，无人飞行器5至调度装置1之间的数据通路，在EnodeB,服务网关和分组数据网关之间是通过GTP-U的隧道协议实现的，在其上层是无人飞行器5与分组数据网关之间的IP通路；如果无人飞行器5上分配的是公网IP地址，无人飞行器5可以直接DNS解析的云端服务器IP地址访问云端，并建立和调度装置1之间的VPN通道；如果无人飞行器5分配的是运营商的私网IP地址，则可以通过部署在分组数据网关和Internet之间的网络地址转换NAT和防火墙，以调度装置1的IP地址为目的IP，实现无人飞行器5对Internet上调度装置1的访问。

无人飞行器5通过Radius协议在Radius服务器上实现调度装置1对无人飞行器5的身份验证。验证之后，无人飞行器5即完成了在调度装置1上的注册过程，无人飞行器5将向调度装置1实时回传自身的各类传感器数据，并接收调度装置1发送的警告性提示和强制性控制指令。

在一个实施例中，携带移动通信网络模块的无人飞行器5具有SIM卡接口，在开机启动无人飞行器5后，无人飞行器5根据网络选择优先级和侦测到网络信号情况，选择一种可接入的无线网络，建立无人飞行器5与远端Internet网络之间的通信。其中SIM卡接口包括SIM卡插口和数据读取器，SIM卡或USIM卡是用户在签订网络服务合同后由移动网络运营商发出的，该模块可读取SIM卡或USIM卡中用户信息，包括：用户签约信息，IMSI国际移动用户标识号码，鉴权三元组或五元组数据。

在一个实施例中，无人飞行器5能够与调度装置1进行通信，则开始调度装置1的注册和认证，发送识别码到比较器3进行确定无人飞行器5的身份合法性，在身份认证成功后，无人飞行器5在调度装置1中的状态会变为在线状态。

在一个实施例中，在飞行过程中，调度装置1的调度器6将实时监测飞行的各项数据，包括：飞行高度、航向、航速、能量消耗、GPS位置并对位置区域和航向进行判断，如果接近禁飞区，或超出申请飞行区域；调度装置1将通过数据通道向无人飞行器5发出告警；如果飞行控制器5未做出反应，无人飞行器5继续违规飞行，调度器6将进行强制控制，包括:减速、降低高度、降落或返航等操作。

在一个实施例中，所述无人飞行器5还可以包括摄像头模块，如机载相机负责采集高清视频和静态图片信息。所述无人飞行器5还可以包括媒体流处理模块，将视频或图片进行高效率压缩编码处理，使得图像或视频内容便于实时在各类无线通信网络中传输，回传至调度装置1。

所述无人飞行器5还可以包括可扩展应用模块，该模块预留作为各类无人飞行器5的应用开发，开源的用户开发界面和软件开发工具SDK让开发人员可以轻松地调用无人飞行器5的应用程序接口，访问摄像头、无线通信功能、数据库和各类传感器原始数据。

在一个实施例中，当所述飞行任务与所述其他无人飞行器的飞行任务冲突且所述飞行任务的优先级等于所述其他无人飞行器的飞行任务时，所述调度器4根据接收所述飞行任务的时间顺序调整所述飞行任务的起飞时间。

在一个实施例中，当所述飞行任务与所述其他无人飞行器的飞行任务冲突且所述飞行任务的优先级低于或等于所述其他无人飞行器的飞行任务时，所述调度器4对进入相关区域的无人飞行器实施实时排队调度从而调整所述飞行任务。

在一个实施例中，当所述飞行数据偏离所述飞行任务时，例如飞行器自动飞行控制失效、飞行器未按执飞航线飞行、飞行器防撞传感器激活、飞行器故障、飞行器失联等，所述调度器4控制所述无人飞行器5的飞行，并指挥调度空域中其他无人飞行器做规避飞行。

在本装置中，无人飞行器5将与无人飞行器5唯一对应的识别码发送给调度装置1进行识别，通过第二步骤确认无人飞行器5是否为在调度装置1进行了注册的合法飞行器。经过身份合法性验证之后，本方法的调度器4接收所述无人飞行器5发送的飞行任务，在第三步骤中，确认飞行任务是否可飞行，调度器根据接收的飞行任务和存储器中的飞行任务数据进行处理。如果调度器4判断该飞行任务可飞行，则发送通过指令，允许飞行器执行飞行任务，如果当所述飞行任务与所述其他无人飞行器的飞行任务冲突且所述飞行任务的优先级高于所述其他无人飞行器的飞行任务时，所述调度装置1也向所述无人飞行器5发送通过指令，当所述飞行任务的优先级低于或等于所述其他无人飞行器的飞行任务时，所述调度器4调整所述飞行任务且所述调度装置1向所述无人飞行器5发送禁止指令和调整后的飞行任务，最后，无人飞行器5接受调整后的飞行任务才允许起飞。

在一个实施例中，无人飞行器的调度装置可以是一种调度系统，该系统主要由系统管理模块、基础硬件设施、应用服务子系统、调度控制子系统和系统操作模块组成。其中，在基础硬件设施中：该层包括数据库设备、主机设备和网络设备，所有设备均已虚拟形式存在于各地区的数据中心。远程调度控制系统将利用基础设施层中的各类虚拟资源，包括：运算，数据存储，信息网络通信等等资源，实现商用无人飞行器的各类应用服务层的各类应用需求。

在调度控制子系统中：该层提供各类系统功能模块、服务器操作系统以及与上层应用程序接口API。具体的功能模块如下：认证、授权模块：在无人飞行器管控系统中，无人飞行器在开机后，首先要进行无人飞行器的入网认证，通过无人飞行器上报的设备信息和GPS位置，确保无人飞行器的身份合法，所在地位置正确(非禁飞区)。认证鉴权的过程就是验证用户身份的合法性；鉴权完成后，无人飞行器将在对应租用或购买的商用账号下，显示为在线状态；飞行任务管理模块：用于完成对飞行任务申请的审核，并将审核通过的飞行计划通过网络发送给执行飞行任务的无人飞行器，飞行任务中，包括：飞行任务性质、航班编号、航空器型别、飞行航速、起飞地点GPS信息、悬停点GPS信息、预计起飞时间、巡航高度、飞行航线、降落地点GPS信息、预计飞行时间等。飞行航线管理模块：在飞行任务审核过程中，该模块为飞行申请审核无人飞行器飞行航线是否符合无人飞行器管理策略要求，是否存在禁飞航线，航迹点是否符合调度系统航线要求。飞行数据管理模块：在无人飞行器飞行过程中，记录并实时监测无人飞行器各项飞行数据，包括：GPS位置、飞行高度、飞行航向、航迹点等等数据，该数据由无人飞行器各传感器采集，并通过网络向该模块实时传送。对于异常飞行数据，例如：未按航线执飞、飞入禁飞区、飞入禁飞高度、未收到航迹点确认、防撞警告激活等等，该模块立即通知应急飞行控制和调度模块。应急飞行控制和调度模块，对于存在异常飞行数据的飞行器，该模块通知飞行器有自动飞行模式转为控制飞行模式，由该模块控制其飞行，并调度航线上其他自动飞行无人飞行器避让，直至飞行器恢复正常航线、航向、高度。调度管理模块：实时远程调度正在航线上执飞的飞行器；远程调度控制无人飞行器起飞和降落；对无人飞行器起飞和降落地点设定管制区，对于进入管制区域的无人飞行器，实施实时排队调度。地理信息平台：提供全国地理信息数据，并周期性更新数据库；为各管理性平台提供地图服务。民航监管系统模块：提供与民航监控系统的接口，实时上报系统收集到的异常飞行数据信息，实时接收民航的空域管理信息和天气信息，根据民航相关空域管理信息，调整系统的授权、调度、禁飞等策略数据。

在应用服务子系统中:该层主要为商用无人飞行器用户提供商用飞行购买和租赁服务。无人飞行器注册：该项服务管理功能通过无人飞行器厂家以软件控制方式写入无人飞行器开机程序。在无人飞行器开机之后，无人飞行器通过网络向远程调度控制系统发起注册请求，网络鉴权后，无人飞行器确定为合法无人飞行器。

飞行任务申请：该应用主要用于商用无人飞行器服务提供商或者商用无人飞行器用户申请定期航线飞行任务、临时航线飞行任务或紧急航线飞行任务。飞行任务中，包括：飞行任务性质、航班编号、航空器型别、飞行航速、起飞地点GPS信息、悬停点GPS信息、预计起飞时间、巡航高度、飞行航线、降落地点GPS信息、预计飞行时间等。

商用用户登录：人机交互界面，用于拥有合法无人飞行器的商用用户登录远程调度控制系统。

飞行数据监控：该应用主要用于无人飞行器在飞行过程中实时上报飞行数据，远程调度控制系统记录所有飞行数据，商用用户可以通过系统实时监控无人飞行器飞行情况。

定期航班管理：商用用户对于已申请的定期航班进行管理，包括：航班飞行任务申请，定期航班有效期，定期航班更改等管理功能。

第三方应用扩展：商用无人飞行器服务提供商，针对客户对无人飞行器不同的商业应用需求，开发对应的应用程序。

在系统管理模块中：该层主要负责远程调度控制系统的系统管理功能。包括：系统安全管理、网络管理、策略管理、APP库管理、应用服务管理等等方面。

在系统操作模块中：该层主要负责远程调度控制系统的系统操作。包括：系统性能监测、系统配置管理、系统故障管理、系统接入权限管理等等方面。

在一个实施例中，一种无人飞行器调度系统，其包括所述的无人飞行器的调度装置、无线通信网络和多个无人飞行器。

在一个实施例中，无线通信网络为移动4g通信网络。

在一个实施例中，无线通信网络为移动3g通信网络。

在一个实施例中，无线通信网络设有计时器。

本装置可以识别多个无人飞行器且实时地调度无人飞行器使得无人飞行器可以高效、有序且安全地执行飞行任务，本方法还可以实时监控无人飞行器的飞行任务执行过程确保飞行任务的正确执行，保障了航空的安全性。

尽管以上结合附图对本实用新型的实施方案进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本实用新型保护之列。

Claims (10)

1.一种无人飞行器的调度装置，所述调度装置(1)包括存储器(2)、比较器(3)和调度器(4)，其中，

所述存储器(2)存储识别码数据和飞行任务数据；连接所述存储器的所述比较器(3)验证所述无人飞行器(5)发送的与所述无人飞行器(5)唯一对应的识别码；

当所述识别码验证通过时，所述调度器(4)接收所述无人飞行器(5)发送的飞行任务，当所述飞行任务与其他无人飞行器的飞行任务冲突且所述飞行任务的优先级低于或等于所述其他无人飞行器的飞行任务时，所述调度器(4)调整所述飞行任务。

2.根据权利要求1所述的无人飞行器的调度装置，其特征在于：在所述无人飞行器(5)上设有无线通信设备(6)，其由选自具有不同优先级的无线局域网模块、移动通信网络模块、平流层通信网络模块和卫星网络通信模块组成的组中的一个或多个组成。

3.根据权利要求1所述的无人飞行器的调度装置，其特征在于：所述无人飞行器(5)在不同的方向上配置超声波探测传感器(7)。

4.根据权利要求1所述的无人飞行器的调度装置，其特征在于：所述无人飞行器(5)包括选自电子罗盘、高度计、GPS单元、加速度计、重力传感器和陀螺仪组成的组中的一个或多个。

5.根据权利要求1所述的无人飞行器的调度装置，其特征在于：存储器(2)为SSD硬盘。

6.根据权利要求2所述的无人飞行器的调度装置，其特征在于：无线通信设备(6)设有计时器。

7.一种无人飞行器的调度系统，其包括权利要求1-5中任一项所述的无人飞行器的调度装置、无线通信网络和多个无人飞行器。

8.根据权利要求7所述的无人飞行器的调度系统，其特征在于：无线通信网络为移动4g通信网络。

9.根据权利要求7所述的无人飞行器的调度系统，其特征在于：无线通信网络为移动3g通信网络。

10.根据权利要求8所述的无人飞行器的调度系统，其特征在于：无线通信网络设有计时器。