無人機(jī)綜合管控平臺系統(tǒng)

關(guān)于搭建“無人機(jī)綜合管控平臺”的方案隨著智能制造和大規(guī)模集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，無人機(jī)的工藝越來越成熟，性能大幅提升。工業(yè)無人機(jī)在很多行業(yè)中開始使用，其中農(nóng)林植保和電力能源巡檢這兩個領(lǐng)域在目前已表現(xiàn)出較為迫切的需求趨勢，且具備較為可觀的市場規(guī)模前景。而隨著成本不斷降低，價廉物美的無人機(jī)也已經(jīng)在民用市場嶄露頭角。預(yù)計無人機(jī)憑借其優(yōu)勢，將會在消防救災(zāi)、公安系統(tǒng)、國土測繪、氣象環(huán)保監(jiān)測、包裹派送等等眾多方面一展身手，為許多行業(yè)帶來業(yè)務(wù)模式變革和管理規(guī)則的改變。這幾年以大疆、億航等國內(nèi)一線品牌為首的無人機(jī)制造商，將主力型號售價拉進(jìn)萬元以內(nèi)，甚至一兩千元的水平，無人機(jī)的普及度越來越高，更多個人用戶也開始“玩”無人機(jī)。據(jù)IDC數(shù)據(jù)預(yù)測，2019年中國消費級無人機(jī)年銷售規(guī)模達(dá)到390萬臺，上海等大城市將超10萬臺。無人機(jī)的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)在飛速發(fā)展，但配套的管控技術(shù)和規(guī)則制度卻沒有相應(yīng)跟上，已經(jīng)出現(xiàn)了很多嚴(yán)重的安全隱患和漏洞。例如由于無人機(jī)操作人員（包括遠(yuǎn)程操縱或者自主飛行）的經(jīng)驗不足、部分廉價品牌無人機(jī)以次充好等原因，無人機(jī)“摔機(jī)”（行業(yè)術(shù)語，指空中墜落但未造成機(jī)身損傷）、“炸機(jī)”（指空中墜落造成機(jī)身損壞）現(xiàn)象層出不窮。無人機(jī)使用不當(dāng)，也成為犯罪份子實施違法行為的新型工具，帶來的偷窺隱私、泄露國家機(jī)密、妨礙航空飛行等事件也屢見報端，國外也發(fā)生很多使用無人機(jī)搞恐怖襲擊和破壞社會穩(wěn)定的案例。一方面是無人機(jī)的應(yīng)用場景增多，質(zhì)量比較差的低端無人機(jī)也越來越多，使用頻率越來越高；另一方面是低空領(lǐng)域的資源有限，無序使用會造成擁堵，沒有監(jiān)管的飛行還會造成安全隱患。尤其在人口稠密的生活區(qū)和重點單位區(qū)域，一旦使用不當(dāng)，容易造成重大事故。不僅行業(yè)生產(chǎn)和銷售亟需監(jiān)管，而且使用者資質(zhì)需要規(guī)范，無人機(jī)運行狀態(tài)也需要嚴(yán)密監(jiān)控。遺憾的是，目前我國對于民用級無人機(jī)的規(guī)范文件，暫時只有國家民航局2015年底出臺的《輕小無人機(jī)運行規(guī)定》（試行）（下簡稱《運行規(guī)定》），而對于無人機(jī)駕駛員資質(zhì)問題，則只有一份民航局正在征求意見的《民用無人機(jī)駕駛員管理暫行規(guī)定》，該規(guī)定仍未正式出臺。兩份文件中，都將無人機(jī)按照起飛重量或用途分為七類或九類。其中民用級無人機(jī)，多屬于起飛重量在1.5千克以下或1.5千克至7千克的第一、二類，以及符合上述起飛重量，但可以超視距100米之外飛行的第七類。在《運行規(guī)定》中，明確規(guī)定無人機(jī)最好具備云功能和電子圍欄功能，兩種功能均要求無人機(jī)需要聯(lián)網(wǎng)及配備GPS定位，在闖入飛行禁區(qū)時，會自動報警回避。其中第二類和第七類在某些情況下必須具備該功能，第一類無該功能的無人機(jī)，在需要進(jìn)入某些特殊領(lǐng)域時，放飛前需向管理部門報備。但實際上，市面上大多數(shù)無人機(jī)均沒有上述功能，大量的個人操作員也沒有按照規(guī)定執(zhí)行。因此迫切的需要政府主管部門（公安部門）提供一個綜合管控平臺，把無人機(jī)飛行情況嚴(yán)密的管理起來。目前，每家無人機(jī)制作企業(yè)都有自己比較成熟的產(chǎn)品型號和工藝，要讓他們都更改產(chǎn)品結(jié)構(gòu)難度較大，而且市場上大量的存量無人機(jī)，也很難修改已有的控制程序和結(jié)構(gòu)。但是，如果不能盡快出臺解決方案，問題會越積越多，以后治理難度更大。洞明安防科技公司在北斗GPS定位領(lǐng)域、雷達(dá)監(jiān)控領(lǐng)域和物聯(lián)網(wǎng)平臺系統(tǒng)開發(fā)運營領(lǐng)域有這豐富的經(jīng)驗和多種相關(guān)產(chǎn)品?；谝陨蠁栴}分析以及本著服務(wù)大眾、為民眾的人身安全和財產(chǎn)安全為出發(fā)點，我司建議政府管理部門搭建無人機(jī)綜合管控平臺系統(tǒng)，協(xié)調(diào)眾多的無人機(jī)生產(chǎn)廠商和機(jī)型，安裝統(tǒng)一的定位監(jiān)控模塊并上傳無人機(jī)飛行信息。洞明安防科技公司愿作為科技服務(wù)方免費全程負(fù)責(zé)具體方案設(shè)計以及具體開發(fā)對接工作。無人機(jī)綜合管控平臺系統(tǒng)項目建設(shè)建議方案一、方案簡介目前，國內(nèi)外政府部門都在探索有效的無人機(jī)管控方式，這個領(lǐng)域會有巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。本方案的主要目標(biāo)是在不影響無人機(jī)生產(chǎn)企業(yè)銷售和無人機(jī)用戶正常使用的前提下，采用安全高效的方式，把無人機(jī)的飛行情況嚴(yán)格監(jiān)控起來，準(zhǔn)確的收集無人機(jī)飛行信息，在監(jiān)控平臺上實時顯示，并且可以針對違規(guī)、違法操作提前預(yù)警。為了達(dá)到以上目標(biāo)，特建議如下方案原則：兼顧實用性和先進(jìn)性，不影響無人機(jī)的生產(chǎn)和使用為保證對所有型號無人機(jī)的兼容性，我們充分利用現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備，集成相關(guān)領(lǐng)域的產(chǎn)品和經(jīng)驗，采用先進(jìn)的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計理念和解決方案，充分考慮未來業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。我們把定位和控制模塊做成可獨立安裝的，既可以嵌入到無人機(jī)體內(nèi)，也可以安裝在頂部或底盤位置。模塊能夠獨立的采集、發(fā)送數(shù)據(jù)，同時留有通用的數(shù)據(jù)傳輸接口，如果得到無人機(jī)廠家的授權(quán)，也可以從無人機(jī)中獲取數(shù)據(jù)并發(fā)送到管控平臺。我司將協(xié)助公安監(jiān)管部門，協(xié)調(diào)、指導(dǎo)各無人機(jī)生產(chǎn)廠家安裝定位模塊。標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，便于擴(kuò)展和推廣我們的管控平臺系統(tǒng)在搭建的時候遵循業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)和集成的硬件模塊采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，使用成熟的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，能夠規(guī)模化生產(chǎn)和部署。在設(shè)計系統(tǒng)架構(gòu)時，充分考慮系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，提供標(biāo)準(zhǔn)化的接口，使系統(tǒng)具有很高的兼容性，模塊化的設(shè)計也具有靈活的可擴(kuò)展性，既方便以后接入其他的設(shè)備和平臺，又能保障以后的技術(shù)升級。將來無人機(jī)管控平臺系統(tǒng)可以為政府其他部門或者商業(yè)企業(yè)提供增值服務(wù)，系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)API和豐富的二次開發(fā)接口，允許其他部門和企業(yè)做二次開發(fā)，調(diào)用平臺的軟硬件資源并實施交互，開展各種形式的業(yè)務(wù)合作。保護(hù)個人隱私和數(shù)據(jù)安全安裝定位模塊的無人機(jī)，都有身份識別碼，能夠被管理系統(tǒng)識別辨認(rèn)，經(jīng)過備案授權(quán)的無人機(jī)才允許正常飛行。我們在系統(tǒng)中改進(jìn)電子圍欄，在人口稠密區(qū)域、重要的工礦企業(yè)區(qū)域以及涉及政府隱私安全等區(qū)域特別關(guān)注，一旦無人機(jī)靠近這些重點區(qū)域，系統(tǒng)及時預(yù)警。必要情況下，還可主動向相關(guān)負(fù)責(zé)人發(fā)送短信或者撥打電話預(yù)警，提醒及時采取干預(yù)措施。綜合管控平臺系統(tǒng)自動記錄無人機(jī)的飛行記錄，經(jīng)過授權(quán)能夠調(diào)取查看歷史記錄，為事后監(jiān)督提供依據(jù)。數(shù)據(jù)經(jīng)過加密傳輸，平臺具有多級訪問權(quán)限、備份和恢復(fù)機(jī)制，避免數(shù)據(jù)泄露，保證7*24小時穩(wěn)定運行，抵御網(wǎng)絡(luò)攻擊。、系統(tǒng)功能說明無人機(jī)綜合管理平臺系統(tǒng)的功能主要分為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸、系統(tǒng)設(shè)置、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)展示和預(yù)警處理，六個主要的子系統(tǒng)。1、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集模塊安裝在無人機(jī)上，有集成北斗+GPS模塊、加速度傳感器等，主要采集匯總無人機(jī)的位置信息，運動信息，實時掌控?zé)o人機(jī)的起降次數(shù)、飛行高度、航行和地理坐標(biāo)等信息。為了節(jié)省電量，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)平時處于休眠或者關(guān)機(jī)狀態(tài)，無人機(jī)起飛之后自動開啟工作。數(shù)據(jù)采集模塊也具有黑匣子功能，給每臺無人機(jī)都添加了唯一的身份標(biāo)識，能記錄飛機(jī)狀態(tài)的關(guān)鍵信息，使用者不可自行篡改。2、數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸模塊，主要把采集到的無人機(jī)信息通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦芸仄脚_的數(shù)據(jù)中心。我們提供的數(shù)據(jù)采集模塊中集成2G/3G/4G/NB-IOT多種可選配的通信模組。無人機(jī)的信息經(jīng)過通信模組發(fā)送到基站，再轉(zhuǎn)發(fā)到管控平臺的服務(wù)器。平臺終端發(fā)起的操作指令，也通過基站傳送給數(shù)據(jù)采集端，反饋控制。數(shù)據(jù)采用加密方式傳輸，保障安全性。3、系統(tǒng)設(shè)置子系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)置主要包括管理平臺的用戶權(quán)限、電子圍欄管理、重大專項活動管理等模塊。支持設(shè)置多個系統(tǒng)用戶，分配不同角色和權(quán)限，分工協(xié)同。系統(tǒng)管理員通過平臺設(shè)置電子圍欄，遇到重大活動，可以動態(tài)修改。設(shè)置臨時或者固定的禁飛區(qū)，設(shè)置不同等級的敏感區(qū)，并且可以通過平臺自動下發(fā)到每臺無人機(jī)的硬件中。4、數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)從無人機(jī)采集來的數(shù)據(jù)，在中心服務(wù)器（數(shù)據(jù)由公安管理）進(jìn)行分析處理。計算無人機(jī)的飛行速度、高度，統(tǒng)計飛行距離，計算可以用的剩余電量，比對位置信息是否在允許飛行的空域，監(jiān)控單位空域中無人機(jī)的密度。管控平臺存儲所有無人機(jī)的飛行記錄，并且支持多維度檢索查詢。根據(jù)每臺無人機(jī)的歷史軌跡行為分析，能得出他們的使用頻率，日?；顒右?guī)律等信息。通過人工智能和大數(shù)據(jù)分析，實時分析無人機(jī)的飛行狀態(tài)是否有異常，對有可能發(fā)生違法違規(guī)行為的提前預(yù)判，對可疑目標(biāo)重點關(guān)注。5、數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng)經(jīng)過分析處理的無人機(jī)信息，動態(tài)展示在管控平臺上，展示的方式主要是動態(tài)圖像示意，文字滾動提示信息，以不同顏色區(qū)分不同狀態(tài)。系統(tǒng)支持靈活的組合查詢，可以根據(jù)篩選條件，分屏顯示相關(guān)無人機(jī)信息。管控系統(tǒng)的展示系統(tǒng)，提供數(shù)據(jù)接口，也可以跟公安的雷達(dá)預(yù)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)整合，把雷達(dá)掃描數(shù)據(jù)和從我們采集模塊中傳來的數(shù)據(jù)疊加顯示。管控系統(tǒng)帶有移動端版本，戶外執(zhí)勤的工作人員用戶在手機(jī)端登錄，就可以在手機(jī)上接收和查看無人機(jī)的信息，方便機(jī)動處理。6、預(yù)警處理子系統(tǒng)本模塊主要預(yù)警處理各種違規(guī)違法無人機(jī)飛行情況，設(shè)置不同的預(yù)警級別。發(fā)現(xiàn)無人機(jī)黑飛、無人機(jī)接近電子圍欄、或者計算分析剩余電量比較少等情況，展示平臺上就要提前警示，并且根據(jù)設(shè)定的規(guī)則，通過短信和撥打電話等方式給指定人員報警。通過人工智能分析，發(fā)現(xiàn)疑似有危險跡象的無人機(jī)，也在顯示屏上及時提示關(guān)注。結(jié)合大數(shù)據(jù)分析模型，對監(jiān)管空域的飛行交通流量和飛行交通航路進(jìn)行預(yù)測，實現(xiàn)對潛在風(fēng)險的動態(tài)評估和預(yù)警。三、系統(tǒng)拓?fù)鋱D1、由XX科技研發(fā)生產(chǎn)無人機(jī)專用定位器和綜合管控平臺系統(tǒng)；2、由XX科技協(xié)助監(jiān)管部門安裝在所有登記備案的無人機(jī)上；3、雷達(dá)識別系統(tǒng)與定位器系統(tǒng)協(xié)同工作，從設(shè)備端采集來的數(shù)據(jù)和雷達(dá)收集的數(shù)據(jù)都匯總到管控平臺，綜合分析處理。4、系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下：數(shù)據(jù)中心、分析系統(tǒng)、

顯示系統(tǒng)、預(yù)計系統(tǒng)數(shù)據(jù)應(yīng)用層數(shù)據(jù)中心、分析系統(tǒng)、

顯示系統(tǒng)