【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种无人机管理领域，尤其涉及一种无人机态势感知监控平台。
技术介绍
1、态势感知是对环境因素进行感知，并对环境因素进行理解，最终预测这些环境因素在未来的发展状态。对无人机进行态势感知，可以降低无人机的损坏率，为管理人员提供下一步的动态建议；而在现有技术中，对无人机的态势感知只涉及到无人机的飞行态势，没有对无人机相关设备进行态势感知的情况，这样在无人机相关设备在使用过程中发生损坏、老化时，没有对下一步的预先规划，这样极大的降低了效率。
2、因此亟需研发一种无人机态势感知监控平台，来克服现有技术中的缺点。
技术实现思路
1、(1)要解决的技术问题
2、本专利技术为了克服现有技术中的态势感知只是对无人机飞行态势进行预测，没有考虑到无人机的相关设备也可以进行态势感知，本专利技术要解决的技术问题是提供一种无人机态势感知监控平台。
3、(2)技术方案
4、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了这样一种无人机态势感知监控平台，包括无人机管理模块、飞手管理模块、挂载模块、飞行计划管理模块、信息存储模块，其具体实施方式为：
5、无人机管理模块负责对无人机相关信息进行登记和管理，存储至信息存储模块；所述无人机管理模块还对无人机进行生命周期管理，通过对无人机的机体状态、电池寿命进行判断，来采取下一步措施；所述无人机管理模块对无人机及各主要耗件的累计使用和保养时限进行设定，对超时或违规使用操作进行报警提示；
6、累计使用
7、飞行计划管理模块通过对无人机管理模块信息进行判断，对日常飞行和临时飞行任务的申请进行管理，这些申请信息会存储至信息存储模块；
8、挂载模块可以使无人机自主新增挂载设备，包括设备名称、设备图片、设备详情。
9、进一步的，对无人机、飞手、挂载设备基于区块链使用分层管理和权限控制的具体步骤如下：
10、s1首先将无人机、飞手、挂载设备的基本信息注册到区块链中；
11、s2为每个设备生成数字签名，并将数字签名信息存储在区块链中，以确保设备信息的真实性和完整性；
12、s3将设备的访问权限和操作权限记录在区块链上，确保只有经过授权的用户或系统可以对设备进行操作。
13、进一步的，无人机管理模块对无人机的机体状态实现生命周期管理的具体步骤如下：
14、x1通过无人机上携带的传感器，收集无人机机体状态数据，包括飞行时间、飞行距离、风速、设备负重、电池电量等；并将数据存储在无人机态势感知监控平台的存储中，利用大数据对数据进行实时处理和分析，提取特征和信息；
15、x2使用多元线性回归并根据历史数据和实时数据建立机体状态预测模型，并得出预测结果；其中模型具体公式为：
16、
17、其中y代表要预测的机体状态变量，β0、β1…βn是模型变量，x1…xn是影响无人机机体状态变量的特征变量，θ是误差项，1、2…n是影响机体变量的特征变量个数；当要预测的无人机机体状态变量是电量时，就需要根据模型将无人机飞行速度、风向、无人机挂载负重作为特征变量，来对无人机的电量进行预测；如果要将无人机机体状态中的其他数据之一作为要预测的机体状态变量时，就将所测量的数据中影响所述机体状态变量的数据作为特征变量；
18、x3无人机管理模块根据预测结果，对无人机制定维护计划，包括预防性维护、恢复性维护、零部件更换，确保无人机的运行安全和使用寿命。
19、进一步的，无人机管理模块对无人机的电池寿命进行生命周期管理的具体步骤如下：
20、y1通过无人机上携带的电量监测装置和温度湿度监测装置，收集无人机飞行时的电量消耗、湿度、温度、电池容量；
21、y2对收集到数据进行预处理操作，包括数据清洗、去噪、数据归一化处理；
22、y3将预处理后的数据分为训练集和测试集；
23、y4使用支持向量机建立电池寿命预测模型，将数据映射至高维空间，再通过最大化间隔和核技巧寻找一个最佳的超平面，使它能正确划分数据集，其中电池寿命预测模型的计算公式为：
24、
25、其中y为电池的寿命，n为训练集中样本的数量，αi为支持向量机中的拉格朗日乘子，yi表示训练样本的标签，k(x-i,x)表示核函数，b为偏置项；之后使用训练集数据对模型进行训练，通过最小化损失函数确定模型的拉格朗日乘子αi和偏置项b，再使用交叉验证，即分别使用不同的核函数，归纳误差最小的核函数就是最优的核函数；
26、y5使用训练集中的数据训练电池寿命预测模型，并使用测试集对训练模型进行测试，对测试结果使用均方差进行评估，评估不达标，通过调整模型的参数、尝试不同的核函数、进行特征选择等操作优化模型；
27、y6将优化好的电池寿命预测模型部署到电池寿命预测系统中，无人机管理模块对电池真实寿命进行预测，得到预测后的电池真实寿命，无人机管理模块根据预测得到的电池真实寿命，判断无人机是否需要更换电池。进一步的，无人机自主新增挂载设备的具体步骤如下：
28、t1首先无人机上安装有可扩展挂载接口，以便于挂载不同类型的设备；
29、t2挂载管理模块根据飞行计划管理模块中飞行任务报表里的所需挂载设备进行判断，检测无人机上连接的挂载设备是否缺失，如果缺失，挂载管理模块新增设备至存储中无人机下属的挂载设备中，无人机根据新增挂载设备列表在无人机管理模块中查找所述挂载设备所在位置；
30、t3无人机根据挂载设备所在位置制定路线规划，并到达挂载设备所在位置；
31、t4无人机根据所携带的图像识别系统查找挂载设备接口，进行挂载对接；
32、t5一直到无人机将新增挂载设备列表中的挂载设备挂载完毕。
33、进一步的，无人机进行数据综合，进行态势感知的具体步骤如下：
34、s1管理人员根据申请人提交的申请信息，首先在无人机管理模块中，搜索无人机管理模块中存储的无人机信息，查看申请表中的申请的无人机的机体状态、使用时间、电池寿命是否良好，是否进行了正确的生命周期管理，其次，无人机和各主要耗件是否超出累计使用和保养时限；如果管理人员在无人机管理模块中查看到申请表中的无人机不符合要求，直接拒绝申请，并给出拒绝意见；否则，进行下一步；
35、s2管理人员在飞手管理模块查询申请表中的飞手信息，并根据申请表中飞手和申请的无人机所属的飞手是否是同一人、飞手驾驶证号是否到期、飞手是否正在执行任务，如果申请表中的飞手有其中一项或多项情况，拒绝申请并给出拒绝意见；否则，进行下一步；
36、s3管理人员在查询无人机管理模块和飞手管理模块后，对申请表中的信息没有意见时，在飞行计划管理模块中通过对飞行任务申请表进行审批；
37、s4飞行任务申请表通过审批后，挂载管理模块会查看飞行任务申请本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无人机态势感知监控平台，其特征在于，包含无人机管理模块、飞手管理模块、挂载模块、飞行计划管理模块，信息存储模块，其具体实施方式为：无人机管理模块负责对无人机相关信息进行登记和管理，将信息存储至信息存储模块；所述无人机管理模块还对无人机进行生命周期管理，通过对无人机的机体状态、电池寿命进行判断，来采取下一步措施；所述无人机管理模块对无人机及各主要耗件的累计使用和保养时限进行设定，对超时或违规使用进行报警提示；
2.依据权利要求1中的一种无人机态势感知监控平台，其特征在于，所述无人机管理模块对无人机的采集登记信息包括无人机设备类型、飞控SN码、无人机的名称、民航局注册号、飞机类型、飞行航时、重量等级；所述飞手管理模块对飞手的采集信息包括单位、姓名、手机号、身份证号、驾驶证号、到期时间。
3.依据权利要求1中的一种无人机态势感知监控平台，其特征在于，对无人机、飞手、挂载设备基于区块链使用分层管理，其中每个飞手可以控制不同型号、不同数量的无人机，无人机又可以装载不同的挂载设备；
4.依据权利要求1中的一种无人机态势感知监控平台，其特征在于，无人
5.依据权利要求4中的一种无人机态势感知监控平台，其特征在于，实现无人机的生命周期管理需要对无人机的机体状态进行预测管理，具体步骤如下：X1通过无人机上携带的传感器，收集无人机机体状态数据，包括飞行时间、飞行距离、风速、设备负重、电池电量；并将数据存储在无人机态势感知监控平台的存储中，利用大数据对数据进行实时处理和分析，提取特征和信息；X2使用多元线性回归并根据历史数据和实时数据建立机体状态预测模型，并得出预测结果；其中模型具体公式为：
6.依据权利要求4中的一种无人机态势感知监控平台，其特征在于，实现无人机的生命周期管理需要对无人机的电池寿命进行预测管理，具体步骤如下：Y1通过无人机上携带的电量监测装置和温度湿度监测装置，收集无人机飞行时的电量消耗、湿度、温度、电池容量；
7.依据权利要求1中的一种无人机态势感知监控平台，其特征在于，所述无人机管理模块对无人机及各主要耗件的累计使用和保养时限进行判断，当超时或违规使用时开展报警提示；无人机管理模块分别为无人机和各主要耗件的累计使用和保养时限设置一个阈值，当累计使用和保养时限其中之一超过设定的各自阈值，无人机管理模块会在无人机态势感知监控平台进行报警提示，并通过飞手管理模块给飞手发送保养提示；在无人机保养完毕后，无人机管理模块通过使用公式计算无人机下一次的累计使用和保养时限，其中累计使用和保养时限的计算公式如下：
8.依据权利要求1中的一种无人机态势感知监控平台，其特征在于，所述挂载管理模块负责无人机新增挂载设备的管理；
9.依据权利要求1中的一种无人机态势感知监控平台，其特征在于，所述飞行任务管理模块依据无人机管理模块中存储的无人机数据详情和无人机管理模块对无人机展开的生命周期管理结果，判断是否对无人机飞行任务进行审批；所述无人机管理模块根据飞行计划管理模块中审批成功的无人机飞行任务，判断无人机及相关设备是否存在违规飞行操作，存在违规飞行操作则开展报警提示。
10.依据权利要求9中的一种无人机态势感知平台，其特征在于，所述无人机态势感知即对无人机及相关设备现有情况进行综合，对所述无人机及相关设备未来使用情况进行分析预测，其具体步骤如下：
...【技术特征摘要】
1.一种无人机态势感知监控平台，其特征在于，包含无人机管理模块、飞手管理模块、挂载模块、飞行计划管理模块，信息存储模块，其具体实施方式为：无人机管理模块负责对无人机相关信息进行登记和管理，将信息存储至信息存储模块；所述无人机管理模块还对无人机进行生命周期管理，通过对无人机的机体状态、电池寿命进行判断，来采取下一步措施；所述无人机管理模块对无人机及各主要耗件的累计使用和保养时限进行设定，对超时或违规使用进行报警提示；
2.依据权利要求1中的一种无人机态势感知监控平台，其特征在于，所述无人机管理模块对无人机的采集登记信息包括无人机设备类型、飞控sn码、无人机的名称、民航局注册号、飞机类型、飞行航时、重量等级；所述飞手管理模块对飞手的采集信息包括单位、姓名、手机号、身份证号、驾驶证号、到期时间。
3.依据权利要求1中的一种无人机态势感知监控平台，其特征在于，对无人机、飞手、挂载设备基于区块链使用分层管理，其中每个飞手可以控制不同型号、不同数量的无人机，无人机又可以装载不同的挂载设备；
4.依据权利要求1中的一种无人机态势感知监控平台，其特征在于，无人管理模块实现无人机生命周期管理主要是对无人机的机体状态、使用时间、电池寿命分别进行统计、处理、预测，依据无人机现阶段的损耗情况，为无人机下一步运行提供行动计划，以此来实现无人机的生命周期管理。
5.依据权利要求4中的一种无人机态势感知监控平台，其特征在于，实现无人机的生命周期管理需要对无人机的机体状态进行预测管理，具体步骤如下：x1通过无人机上携带的传感器，收集无人机机体状态数据，包括飞行时间、飞行距离、风速、设备负重、电池电量；并将数据存储在无人机态势感知监控平台的存储中，利用大数据对数据进行实时处理和分析，提取特征和信息；x...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴伟，马艺洋，黄理，
申请(专利权)人：杭州中汇通航航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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