一种基于计算机的无人机监控方法技术

本发明专利技术公开了一种基于计算机的无人机监控方法，该方法在进行无人机身份验证时时，验证身份验证请求信息，来确定计算机监控设备是否具备处理该无人机身份验证请求信息的权限，这样可以杜绝计算机监控设备合法无人机之外的无人机与计算机监控设备发生数据交互；该方法将无人机控制模块的配置信息归纳为由位置经度、位置纬度、位置高度、视角以及视距等元素构成的标准向量，从而提高了复杂监控环境监控配置的可操作性；该方法在无人机群优化监控模型的设计目标功能函数中，考虑到了各控制模块的配置速度、位置和状态等无人机群的动态特性，简化了使用人员的操作，降低了人员的技术要求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于计算机的无人机监控方法
本专利技术涉及无人机监控领域，具体涉及一种基于计算机的无人机监控方法。
技术介绍
无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是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机。从技术角度定义可以分为：无人固定翼机、无人垂直起降机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。随着近年来无人机技术飞速发展进步，我国民用无人机市场呈现出蓬勃发展之势，主要应用在涉及航拍、航测、人工降雨、农业作业和监视、遥感探矿、森林防火、气象探测和监视、海岸和边境巡逻、安防和监控、紧急救援、飞行俱乐部、应急减灾、警情监视等，其已经渗透到国民经济的各个领域。但由于无人机的起飞与回收方式多样，机动灵活且个体通常较小，造成无人机监管难度很大。目前，对于无人机的使用大多仅限于少量无人机的应用测试，并没有大范围的推广使用，并且无人机大多由用户本身自行控制和监测。对复杂环境构建基于无人机群的实时监控配置系统，面临的如下问题。一是出于成本或效率的考虑，无人机群通常由状态各异的监控单元组成，例如无人机群上搭载了不同品牌、型号的航拍相机，存在标准差异，构建统一监控需要完成身份的验证，目前，大多数的电子设备在不同的身份验证中均采用默认或由用户设置的身份验证方式，验证方式单一。较容易被非法入侵者破解，可靠性和安全性不高。二是监控策略通常涉及多个动态目标，无法对多目标进行精确的监控指标量化；将现有优化方法直接拓展到无人机群实时监控配置系统中，将导致一个高维设计向量与较多约束的复杂优化模型，不但难以通过计算机编程实现此类优化模型的构建，而且对其求解的过程更有可能面临计算量大、收敛性差的数值问题，难以满足实际安防监控过程所面临的实时性与鲁棒性的需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于计算机的无人机监控方法，该方法在进行无人机身份验证时时，验证身份验证请求信息，来确定计算机监控设备是否具备处理该无人机身份验证请求信息的权限，如果有处理权限，则向计算机监控设备的身份验证模块发送响应信息，如果没有处理权限，则不向计算机监控设备的身份验证发送响应信息，这样可以杜绝计算机监控设备合法无人机之外的无人机与计算机监控设备发生数据交互；该方法将无人机控制模块的配置信息归纳为由位置经度、位置纬度、位置高度、视角以及视距等元素构成的标准向量，从而提高了复杂监控环境监控配置的可操作性；该方法在无人机群优化监控模型的设计目标功能函数中，考虑到了各控制模块的配置速度、位置和状态等无人机群的动态特性，一方面，可通过监控策略达成函数对多目标进行精确的监控指标量化，保证本专利技术在解决实际问题方面具有较强的通用性和可操作性；另一方面，用户操作上只要通过简单设定监控策略指标值即可，简化了使用人员的操作，降低了人员的技术要求。为了实现上述目的，本专利技术提供一种基于计算机的无人机监控方法,该方法具体包括如下步骤：S1.计算机监控设备接收无人机身份验证请求信息；S2.将所述请求信息进行解密，得到无人机身份验证请求内容；S3.获取无人机身份验证的参数信息，根据参数信息确定身份验证方式，根据确定的身份验证方式对所述身份验证请求内容进行身份验证；S4.在计算机监控设备和通过身份验证的无人机之间建立通信，并实现数据交互；S5.计算机监控设备对建立通信后的无人机群进行优化配置，以提升监控的效能。优选的，在所述步骤S1中，所述身份验证请求信息为对原始身份验证请求内容加密得到，并存储于存储介质中或云端，所述身份验证请求信息可以通过计算机的存储介质接口加载，也可以通过网络从云端加载。优选的，在所述步骤S1和S2之间，还包括如下步骤：计算机监控设备验证所述请求信息的权限，获得第一判断结果；在所述第一判断结果表明所述身份验证请求信息具备处理权限时，根据解密后的请求内容向所述计算机监控设备的身份验证模块发送响应。优选的，所述验证所述请求的权限，包括：利用计算机监控设备的解密模块对所述身份请求信息进行解密，获得解密结果；在所述解密结果为解密成功时，表征所述请求具备处理权限，根据解密后的请求内容向所述计算机监控设备的身份验证模块发送响应；在所述解密结果为解密失败时，表征所述身份验证请求信息不具备处理权限，禁止向所述计算机监控设备的身份验证模块发送响应。优选的，在所述步骤S3中，所述参数信息包括环境信息，当环境信息满足优先使用的验证方式的使用条件时，将所述优先使用的验证方式确定为用于身份验证的验证方式，其中，所述优先使用的验证方式是预存的具有优先级别的多个验证方式中优先使用的验证方式。优选的，所述步骤S5中具体包括如下步骤：S51.各个无人机上的控制模块采集初始配置信息，并发送给远端的计算机监控设备；S52.所述计算机监控设备接收所有控制模块的初始配置信息，根据内置的优化模型计算得到各个控制模块的最优配置信息，分别发送给相应的控制模块；S53.无人机的控制模块接收到所述最优配置信息后，根据所述最优配置信息执行相应动作；其中，所述初始配置信息包括：初始位置经度、初始位置纬度、初始海拔高度、初始视角以及初始视距；所述最优配置信息包括：最优位置经度、最优位置纬度、最优海拔高度、最优视角以及最优视距。优选的，所述优化模型包括设计变量、设计目标以及设计约束，所述设计变量为所有控制模块的配置信息，用矩阵形式表示为：XG＝(X1，X2，...，Xi，...，Xm)，其中，m为控制模块个数，i为1到m之间的整数，Xi为第i个控制模块的配置信息，具体为Xi＝(αi，βi，θi，λi)，其中，αi为第i个控制模块的位置经度、βi为第i个控制模块的位置纬度、θi为第i个控制模块的视角、λi为第i个控制模块的视距。优选的，所述设计目标为无人机群的配置时间，计算公式为：其中，m为控制模块个数，i为1到m之间的整数，Xi为第i个控制模块的目标配置信息，为第i个控制模块的初始配置信息，表示第i个控制模块的配置速度，ti为第i个控制模块调整到目标配置信息所需的时间。优选的，所述设计约束包括监控策略指标和监控策略达成函数，其中，所述监控策略指标由用户设定，可表述为一个n维向量：n表示监控目标个数，j为1到n之间的整数，为对于第j个目标设定的监控策略指标值，所述监控策略达成函数计算公式为：m为控制模块个数，i为1到m之间的整数，hi(Xi,j)为第i个控制模块对第j个目标的监控达成指标函数。优选的，所述优化模型的标准优化数学模型形式为：其中，m为控制模块个数，i为1到m之间的整数，n为监控目标个数，j为1到n之间的整数，f为目标功能函数，表示无人机群配置时间，gj为监控策略达成函数，表示无人机群对第j个目标的监控达成指标值，为对于第j个目标设定的监控策略指标值，XG表示无人机群的配置信息矩阵，Xi表示第i个控制模块的配置信息，包括第i个控制模块的位置经度αi、第i个控制模块的位置纬度βi、第i个控制模块的视角θi、第i个控制模块的视距λi，Ωi表示Xi的可行域，为第i个控制模块配置信息的左边界值，为第i个控制模块配置信息的右边界值。本专利技术具有以下优点和有益效果：（1）该方法在进行无人机身份验证时时，验证身份验证请求信息，来确定计算机监控设备是否具备处理该无人机身份验证请求信息的权限，如果有处理权限，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于计算机的无人机监控方法,该方法具体包括如下步骤：S1.计算机监控设备接收无人机身份验证请求信息；S2.将所述请求信息进行解密，得到无人机身份验证请求内容；S3.获取无人机身份验证的参数信息，根据参数信息确定身份验证方式，根据确定的身份验证方式对所述身份验证请求内容进行身份验证；S4.在计算机监控设备和通过身份验证的无人机之间建立通信，并实现数据交互；S5.计算机监控设备对建立通信后的无人机群进行优化配置，以提升监控的效能。

【技术特征摘要】
1.一种基于计算机的无人机监控方法,该方法具体包括如下步骤：S1.计算机监控设备接收无人机身份验证请求信息；S2.将所述请求信息进行解密，得到无人机身份验证请求内容；S3.获取无人机身份验证的参数信息，根据参数信息确定身份验证方式，根据确定的身份验证方式对所述身份验证请求内容进行身份验证；S4.在计算机监控设备和通过身份验证的无人机之间建立通信，并实现数据交互；S5.计算机监控设备对建立通信后的无人机群进行优化配置，以提升监控的效能。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述身份验证请求信息为对原始身份验证请求内容加密得到，并存储于存储介质中或云端，所述身份验证请求信息可以通过计算机的存储介质接口加载，也可以通过网络从云端加载。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤S1和S2之间，还包括如下步骤：计算机监控设备验证所述请求信息的权限，获得第一判断结果；在所述第一判断结果表明所述身份验证请求信息具备处理权限时，根据解密后的请求内容向所述计算机监控设备的身份验证模块发送响应。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述验证所述请求的权限，包括：利用计算机监控设备的解密模块对所述身份请求信息进行解密，获得解密结果；在所述解密结果为解密成功时，表征所述请求具备处理权限，根据解密后的请求内容向所述计算机监控设备的身份验证模块发送响应；在所述解密结果为解密失败时，表征所述身份验证请求信息不具备处理权限，禁止向所述计算机监控设备的身份验证模块发送响应。5.如权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述参数信息包括环境信息，当环境信息满足优先使用的验证方式的使用条件时，将所述优先使用的验证方式确定为用于身份验证的验证方式，其中，所述优先使用的验证方式是预存的具有优先级别的多个验证方式中优先使用的验证方式。6.如权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，所述步骤S5中具体包括如下步骤：S51.各个无人机上的控制模块采集初始配置信息，并发送给远端的计算机监控设备；S52.所述计算机监控设备接收所有控制模块的初始配置信息，根据内置的优化模型计算得到各个控制模块的最优配置信息，分别发送给相应的控制模块；S53.无人机的控制模块接收到所述最优配...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：苏州南尔材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32