[发明专利]无人机空中运行安全管控系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及安全管控领域，尤其涉及一种无人机空中运行安全管控系统及方法。

背景技术

无人驾驶飞机通常简称为“无人机”，由用户通过无线遥控设备和无人机中的飞行控制模块相互通信，以操纵无人机飞行。和载人飞机相比，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。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军用无人机的数量。

现有无人机在空中飞行时，仅由用户通过遥控设备进行操纵，而没有其他的管控系统对无人机进行管理。在空中交通管理中，无人机的自主飞行易造成空中交通混乱，且对大量无人机的监控并不容易，非法操作、违规飞行现象屡见不鲜。我国现行空管体系急需一套行之有效的无人机空中交通监控系统和管理办法，实现空中交通管理部门动态管控无人机活动，掌握主动权，有效提供空中交通服务。从而为我国无人机的发展提供有力保障。

发明内容

本发明提供一种无人机空中运行安全管控系统及方法，用于解决现有技术中缺乏有效的无人机空中运行安全管控问题，实现对无人机进行低成本、高效率安全管控，减少无人机安全事故发生。

本发明实施例一方面提供一种无人机空管系统，包括：

无人机，具有唯一生产编号，所述生产编号用于识别无人机身份，绑定用户身份实现实名制；

无线电台，用于管控区域内的远距离通信中继；

无人机地面管控中心，用于控制所述无人机在管控区域内规范飞行，接收来自所述管控区域内的所述无人机的起飞认证和跨区域飞行认证并获取所述无人机身份信息和飞行信息，进而以使得所述无人机地面管控中心能够基于所述飞行信息对所述目标无人机进行安全管控；

操作遥控器，接收和发送来自所述无人机飞行信息和所述无人机地面管控中心的指示信息；

所述无人机，包括：北斗定位模块，飞行控制模块，区域检测模块，安全认证模块，地理围栏模块；

所述飞行控制模块与所述北斗定位模块连接，用于确定所述无人机的位置信息，并将所述位置信息发送给所述飞行控制模块；

所述飞行控制模块与所述区域检测模块连接，用于所述无人机所在各级区域的自主相关认证和自主飞行控制；

所述安全认证模块与所述飞行控制模块连接，用于控制所述无人机的合法安全飞行；

所述地理围栏模块与所述飞行控制模块连接，用于控制所述无人机在禁飞区和临时禁飞区的自主悬停或撤离；

所述通讯模块与所述安全认证模块、所述无人机地面管控中心连接，用于传输加密数据，当所述无人机地面管控中心想要传输数据给所述无人机时，传输数据先通过所述无人机内部的所述通信模块进行接收，再由所述通信模块将数据传递给所述安全认证模块进行解密等操作，所述安全认证模块再将处理好的数据传递给所述控制模块。

所述无人机地面管控中心，包括：可视化监控界面，无人机身份信息系统，无人机飞行信息系统，无人机空域申请系统，无人机安全认证系统，无人机违规处理系统；其中：

所述实时可视化监控界面用于，直观监管所述无人机的飞行状态，飞行路径趋势预测；

所述无人机身份信息系统用于，存储和快速查找所述无人机的型号、生产编号以及购买用户的身份信息；

所述无人机飞行信息系统用于，存储和快速查找所述无人机的历史飞行记录；

所述无人机空域申请系统用于：登记存储和快速查找所述无人机的限制区域飞行申请记录，包括：批准的飞行空域、批准的飞行开始和结束时刻；

所述无人机安全认证系统用于：所述无人机在监管区域内的起飞安全认证和跨区域飞行安全认证；

所述无人机违规处理系统用于，所述无人机违规时的管控任务，包括向所述操作遥控器发送警告信息，控制违规飞行的所述无人机规范飞行。

本发明实施例另一方面提供一种无人机空中运行安全管控方法，包括：

所述无人机空中运行安全管控系统建立在所述无人机管控区域，既减小了所述无人机与所述无人机地面管控中心的传输距离又实现了低成本有效监管；

所述限制空域和所述禁飞空域设置飞行缓冲区，为所述跨区域飞行安全认证提供缓冲时间；

所述无人机开机自主向所述无人机地面管控中心发送位置信息，所述无人机地面管控中心根据所述位置信息判断所述无人机是否需要起飞安全认证；