[发明专利]一种基于安全协议的无人机远程控制系统及其工作方法

说明书

本发明公开了一种基于安全协议的无人机远程控制系统及其工作方法，系统的硬件部分由外接传感器、芯片构成；软件部分由远端服务器、数据库组成。外接传感器包括温湿度传感器、高精度GPS定位传感器、PM2.5传感器，通过分别连接芯片数据总线接口的方式进行连接；芯片数据总线接口将接收的数据信息传输至可编程单片机，再由GPRS数据传输模块将数据信息发送至远端服务器。远端服务器由负载均衡服务器和逻辑服务器组成，前者用于对不同的安全芯片进行数据引流，后者用于处理接收数据，数据通过安全认证后，可实时展示到前端并存储至云端数据库。本发明突破了现有的无人机控制范围极限，信息提供更加准确，保证了通信安全，为无人机的飞行安全提供了保障。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种安全性能好、不易被干扰的基于安全协议的无人机远程控制系统及其工作方法。

背景技术

无人机(Unmanned Air Vehicle,UAV)是一种搭载飞行控制器、空气动力承载、无人驾驶并且能够重复使用、搭载多种设备、执行多种任务的飞行器。无人机的地面控制系统可以完成对无人机的飞行操控、航路规划、飞行状态获取及分析、前方图像获取等；而一个完善的无人机通信协议则是连接无人机与地面站的重要桥梁。无人机通常采用2.4G或5.8G无线电频段进行通信控制。

软件协议方面，MAVLink是一个开源的基于C/C++或者Python语言的能够对微型飞行器(MAV)进行数据封装和解析的库。MAVLink开源、可拓展性强，许多开源的地面站控制软件包括QGround-Control(QGC)、HK Ground Control Station、APM Plan-ner、Copter GCS等，都是基于MAVLink开发并集成一套完整的可视化界面，包括地图、仪表、实时参数曲线绘制和视频显示界面等。

现有技术中存在的缺点是：

1、由于无人机所采用的2.4G或5.8G通信频率容易存在被干扰的现象，一旦被干扰，无人机将处于失控状态；

2、软件协议MAVLink对于无人机通信的安全性无法做到绝对安全，黑客可以很容易的通过截获无人机通信数据并伪造数据包对无人机进行欺骗，从而达到控制无人机的目的。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种基于安全协议的无人机远程控制系统及其工作方法，其突破了现有的无人机控制范围极限，且在保证通信安全的同时，能够提供更多的无人机状态信息到云端控制系统，为无人机的飞行安全提供保障。

为解决现有技术中存在的问题，采用的具体技术方案是：

一种基于安全协议的无人机远程控制系统，其包括依次相连的外传感器模块、安全芯片模块、远端服务器模块、云端数据库模块；所述安全芯片模块包括可编程单片机和GPRS数据传输模块，所述外传感器模块通过芯片数据总线与所述可编程单片机相连，所述可编程单片机通过GPRS数据传输模块将数据传输至远端服务器模块。

优选的方案，所述外传感器模块包括温湿度传感器、GPS定位传感器、空气质量传感器，所述空气质量传感器为PM2.5传感器。温湿度传感器、GPS定位传感器、PM2.5传感器分别通过连接芯片数据总线接口的方式进行连接；芯片数据总线接口将接收的数据信息传输至可编程单片机，再由GPRS数据传输模块将数据信息发送至远端服务器。

进一步优选的方案，所述远端服务器模块包括负载均衡服务器和逻辑服务器，所述负载均衡服务器用于对不同的安全芯片进行数据引流，逻辑服务器用于处理接收数据。数据通过安全认证后，可实时展示到前端并存储至云端数据库。

更进一步优选的方案，所述可编程单片机采用与无人机系统适配的嵌入式芯片模式。

再进一步优选的方案，所述安全芯片模块采用自主供电以及无人机供电两种方式供电。