基於電子圍欄的提示方法和空域管理系統與流程

2023-06-17 22:10:37

本發明涉及電子技術領域，尤其涉及一種基於電子圍欄的提示方法和空域管理系統。

背景技術：

目前，無人機被廣泛應用於地圖測繪、森林勘測、搶險救災、物流快遞、高空拍攝等領域。然而，空域中存在不允許飛行的禁飛區，或者不允許隨意飛行的限制區。但是，由於絕大多數無人機駕駛員並不清楚禁飛區的位置，因此駕駛者所駕駛的無人機極有可能靠近或進入禁飛區。

技術實現要素：

本發明實施例提供了一種基於電子圍欄的提示方法和空域管理系統，用於提示無人機駕駛員無人機即將進入或已經進入禁飛區。

第一方面，本發明提供了一種基於電子圍欄的提示方法，包括：

接收無人機實時發送的無人機當前飛行數據，所述當前飛行數據包括所述無人機的當前飛行位置；

基於所述當前飛行位置，判斷所述無人機是否進入電子圍欄；所述電子圍欄包圍禁飛區；

當所述無人機進入所述電子圍欄時，向所述無人機關聯的用戶設備UE發送提示信息。

可選的，所述電子圍欄包括多級電子圍欄，上一級電子圍欄包圍下一級 電子圍欄，或者下一級電子圍欄包圍上一級電子圍欄，且最外圍的電子圍欄所包圍的區域大於所述禁飛區的區域，在判斷所述無人機進入電子圍欄之後，還包括：

確定所述無人機當前進入的電子圍欄級別；

向所述無人機關聯的用戶設備UE發送提示信息，包括：

向所述無人機關聯的UE發送與所述無人機當前進入的電子圍欄級別對應的提示信息。

可選的，所述方法還包括：

在向所述UE發送所述提示信息預設時長後，判斷所述無人機是否駛離所述電子圍欄；

當所述無人機未駛離所述電子圍欄時，向所述無人機發送強制控制指令，以使所述無人機駛離所述電子圍欄。

可選的，在判斷所述無人機是否進入電子圍欄之前，還包括：

獲得固定禁飛區的區域位置；

基於固定禁飛區的區域位置，建立所述電子圍欄。

可選的，在判斷所述無人機是否進入電子圍欄之前，還包括：

獲得臨時禁飛區的區域位置；

基於所述臨時禁飛區的區域位置，建立所述電子圍欄。

第二方面，本發明提供了一種空域管理系統，包括：

飛行數據接收模塊，用於接收無人機實時發送的無人機當前飛行數據，所述當前飛行數據包括所述無人機的當前飛行位置；

第一判斷模塊，用於基於所述當前飛行位置，判斷所述無人機是否進入電子圍欄；所述電子圍欄包圍禁飛區；

提示信息發送模塊，用於當所述無人機進入所述電子圍欄時，向所述無人機關聯的用戶設備UE發送提示信息。

可選的，所述電子圍欄包括多級電子圍欄，上一級電子圍欄包圍下一級電子圍欄，或者下一級電子圍欄包圍上一級電子圍欄，且最外圍的電子圍欄所包圍的區域大於所述禁飛區的區域，所述系統還包括：

確定模塊，用於在判斷所述無人機進入電子圍欄之後，確定所述無人機當前進入的電子圍欄級別；

所述提示信息發送模塊用於向所述無人機關聯的UE發送與所述無人機當前進入的電子圍欄級別對應的提示信息。

可選的，所述系統還包括：

第二判斷模塊，用於在向所述UE發送所述提示信息預設時長後，判斷所述無人機是否駛離所述電子圍欄；

指令發送模塊，用於當所述無人機未駛離所述電子圍欄時，向所述無人機發送強制控制指令，以使所述無人機駛離所述電子圍欄。

可選的，所述系統還包括：

第一獲得模塊，用於在判斷所述無人機是否進入電子圍欄之前，獲得固定禁飛區的區域位置；

電子圍欄建立模塊，用於基於固定禁飛區的區域位置，建立所述電子圍欄。

可選的，所述系統還包括：

第二獲得模塊，用於在判斷所述無人機是否進入電子圍欄之前，獲得臨時禁飛區的區域位置；

所述電子圍欄建立模塊還用於基於所述臨時禁飛區的區域位置，建立所 述電子圍欄。

本申請實施例中的上述一個或多個技術方案，至少具有如下一種或多種技術效果：

在本發明實施例的技術方案中，空域管理系統實時接收無人機發送的當前飛行數據，其中當前飛行數據包括無人機的當前飛行位置，然後基於當前飛行位置判斷無人機是否進入包圍禁飛區的電子圍欄，如果無人機進入電子圍欄，則向進入電子圍欄的無人機所關聯的UE發送提示信息，以提示該無人機的駕駛者儘快駛離禁飛區。所以，通過向進入電子圍欄的無人機關聯的UE發送提示信息，實現了提示無人機駕駛員即將進入或已經進入禁飛區的技術效果。

附圖說明

圖1為本發明實施例中基於電子圍欄的提示方法的流程圖；

圖2為本發明實施例一禁飛區示意圖；

圖3a-圖3b為本發明實施例中電子圍欄示意圖；

圖4a-圖4b為本發明實施例中多級電子圍欄示意圖；

圖5為本發明一實施例的方法流程圖；

圖6為本發明另一實施例的方法流程圖；

圖7為本發明一又實施例的方法流程圖；

圖8為本發明實施例中空域管理系統的架構示意圖。

具體實施方式

本發明實施例提供了一種基於電子圍欄的提示方法和空域管理系統，用 於提示無人機駕駛員無人機即將進入或已經進入禁飛區。

為了解決上述技術問題，本發明提供的技術方案總體思路如下：

在本發明實施例的技術方案中，空域管理系統實時接收無人機發送的當前飛行數據，其中當前飛行數據包括無人機的當前飛行位置，然後基於當前飛行位置判斷無人機是否進入包圍禁飛區的電子圍欄，如果無人機進入電子圍欄，則向進入電子圍欄的無人機所關聯的UE發送提示信息，以提示該無人機的駕駛者儘快駛離禁飛區。所以，通過向進入電子圍欄的無人機關聯的UE發送提示信息，實現了提示無人機駕駛員即將進入或已經進入禁飛區的技術效果。

下面通過附圖以及具體實施例對本發明技術方案做詳細的說明，應當理解本申請實施例以及實施例中的具體特徵是對本申請技術方案的詳細的說明，而不是對本申請技術方案的限定，在不衝突的情況下，本申請實施例以及實施例中的技術特徵可以相互組合。

本文中術語「和/或」，僅僅是一種描述關聯對象的關聯關係，表示可以存在三種關係，例如，A和/或B，可以表示：單獨存在A，同時存在A和B，單獨存在B這三種情況。另外，本文中字符「/」，一般表示前後關聯對象是一種「或」的關係。

本發明第一方面提供了一種基於電子圍欄的提示方法，請參考圖1，為本發明實施例中基於電子圍欄的提示方法的流程圖。該方法包括：

S101：接收無人機實時發送的無人機當前飛行數據；

S102：基於所述當前飛行數據中的所述當前飛行位置，判斷所述無人機是否進入電子圍欄；

S103：當所述無人機進入所述電子圍欄時，向所述無人機關聯的用戶設 備UE發送提示信息。

具體來講，本發明實施例中的無人機在上電狀態下會自動接入本發明實施例中的空域管理系統，並實時對無人機的當前飛行數據進行檢測，進而將檢測到的當前飛行數據發送給空域管理系統。空域管理系統能夠對無人機飛行提供大數據支持。當前飛行數據至少包括當前飛行位置，進一步還可以包括當前飛行高度、當前飛行速度、俯仰角和駕駛員等，本發明不做具體限制。進而，在S101中，空域管理系統將接收到無人機發送的當前飛行數據。

然後，在S102中，基於無人機當前飛行位置，判斷無人機是否進入電子圍欄。

具體來講，在本發明實施例中，在禁飛區周圍建立了電子圍欄，以使電子圍欄包圍禁飛區。其中，電子圍欄可以沿著禁飛區的邊緣設置，那麼電子圍欄的形狀和面積就與禁飛區一致。圖2示出了一禁飛區，建立電子圍欄時可以如圖3b所示，在圖2示出的禁飛區邊緣設置。或者，電子圍欄也可以按任意形成設置在禁飛區邊緣以外，那麼電子圍欄的面積將大于禁飛區。如圖3b所示，在圖2示出的禁飛區邊緣之外設置電子圍欄。在具體實現過程中，本發明所屬領域的普通技術人員可以根據實際進行設置，本發明不做具體限制。

建立電子圍欄之後，空域管理系統將進一步計算出電子圍欄的區域位置。在判斷無人機是否進入電子圍欄時，具體為判斷當前飛行位置是否位於電子圍欄的區域內。如果當前飛行位置位於電子圍欄區域內，則表示無人機進入電子圍欄，當前飛行位置未位於電子圍欄區域內時，則表示無人機未進入電子圍欄。

接著，在S103中，當無人機進入電子圍欄時，向無人機關聯的UE(用 戶設備，User Equipment)發送提示信息。

具體來講，無人機所有者或者無人機駕駛者在無人機飛行之前，將無人機的身份標識、所有者或駕駛者的身份信息以及能夠接收信息的UE預先發送到空域管理系統。進而，空域管理系統記錄接收到的身份標識、所有者或駕駛者的身份信息以及UE，並且將身份標識、所有者或駕駛者的身份信息以及UE關聯。而無人機在向空域管理系統發送當前飛行數據時，為了使空域管理系統接收當前飛行數據的時候知道是哪個無人機的當前飛行數據，會將身份標識包含在當前飛行數據中。

所以，當空域管理系統基於無人機當前飛行位置判斷出有無人機進入電子圍欄時，將通過該進入電子圍欄的無人機的身份標識，查找到關聯的UE，進而向關聯的UE發送提示信息。

在具體實現過程中，向UE發送提示信息，可以為向UE中安裝的與空域管理系統配套的應用發送提示信息，進而應用向用戶展示提示信息；也可以為向UE發送簡訊；或者也可以為向UE發起通話，進而在通話連接後通過語音表達提示信息。本發明所屬領域的普通技術人員可以根據實際進行選擇，本發明不做具體限制。

另外，如果電子圍欄設置在禁飛區邊緣，則無人機進入禁飛區時空域管理系統將發送提示信息，所以提示信息此時用於提示無人機已經進入禁飛區。而如果電子圍欄設置在禁飛區邊緣外圍，則無人機進入電子圍欄時並沒有進入禁飛區，而是即將進入禁飛區，所以提示信息此時用於提示無人機即將進入禁飛區。

由上述描述可以看出，空域管理系統接收無人機實時發送的當前飛行數據，如果基於無人機的當前飛行位置發現無人機進入電子圍欄，則向進入電 子圍欄的無人機關聯的UE發送提示信息。所以，UE的用戶，即無人機的駕駛員或所有者在接收到提示信息後，就知道無人機即將進入或者已經進入禁飛區，進而及時控制無人機駛離。

另外，在具體實現過程中，本發明實施例中的電子圍欄還可以用於對應當進入禁飛區的無人機進行提示。具體來講，由於處於國防原因或其他原因，有時可能需要一個或多個無人機進入禁飛區作業。所以，空域管理系統還可以基於無人機當前飛行數據，判斷無人機是否進入電子圍欄，進而判斷無人機是否按照要求作業。如果無人機進入電子圍欄，表示該無人機已經進入或即將進入禁飛區。而如果無人機沒有進入電子圍欄，則表示該無人機沒有進入禁飛區作業，所以空域管理系統將向該無人機關聯的UE發送提示信息，以提示駕駛員儘快按照要求進入禁飛區作業。

作為一種可選的實施例，本發明實施例中電子圍欄包括多級電子圍欄，如圖4a和圖4b所示，其中電子圍欄邊緣的數字表示該電子圍欄的級別。並且，多級電子圍欄中上一級電子圍欄包圍下一級電子圍欄，例如圖4a所示，或者，下一級電子圍欄包圍上一級電子圍欄，例如圖4b所示。並且，最外圍的電子圍欄設置在禁飛區的邊緣外圍，即最外圍的電子圍欄所包圍的區域大于禁飛區的區域。在具體實現過程中，本發明所屬領域的普通技術人員可以根據實際選擇上一級電子圍欄包圍下一級電子圍欄，即從內至外電子圍欄的級別逐漸降低，或者選擇下一級電子圍欄包圍上一級電子圍欄，即從內至外電子圍欄的級別逐漸升高，本發明不做具體限制。

為方便說明，下面以上一級電子圍欄包圍下一級電子圍欄的設置方式為例進行後續介紹。

在S102判斷出無人機進入電子圍欄後，進一步還包括：

確定所述無人機當前進入的電子圍欄級別；

而S103中向無人機關聯的用戶設備UE發送提示信息，則包括：

向所述無人機關聯的UE發送與所述無人機當前進入的電子圍欄級別對應的提示信息。

具體來講，當無人機進入電子圍欄後，進一步根據當前飛行位置確定出無人機所進入的電子圍欄級別。具體來講，如果當前飛行位置位於一個電子圍欄中，則該電子圍欄的級別就是無人機當前進入的電子圍欄級別。如果當前飛行位置位於多個電子圍欄的交集區域中，以面積最小的電子圍欄的級別作為無人機當前進入的電子圍欄級別。

舉例來說，如圖4a所示，圖4a中的圓圈表示當前飛行位置。當前飛行位置位於第1級別電子圍欄和第2級別電子圍欄中，第2級別電子圍欄的區域面積小於第1級別電子圍欄，故確定無人機當前進入的電子圍欄級別為第2級別。

進一步，向關聯UE發送與無人機當前進入的電子圍欄級別對應的提示信息。具體來講，本發明實施例中將提示信息也分成多個級別，且提示信息的級別與電子圍欄的級別一一對應。不同級別的提示信息可以通過不同的發送方式發送，或者在提示信息中添加不同的標記，或者發送不同內容，本發明不做具體限制。

以圖4a所示的3級電子圍欄為例來說明。第1級別提示信息與第1級別電子圍欄對應，以向UE安裝的應用發送信息的方式發送；第2級別提示信息與第2級別電子圍欄對應，以向UE發送簡訊的方式發送；第3級別提示信息與第3級別電子圍欄對應，以向UE發送通話語音的方式發送。

或者，第1級別提示信息與第1級別電子圍欄對應，第1級別提示信息 中添加黃色標記；第2級別提示信息與第2級別電子圍欄對應，第2級別提示信息中添加橙色標記；第3級別提示信息與第3級別電子圍欄對應，第3級別提示信息中添加紅色標記。

或者，第1級別提示信息與第1級別電子圍欄對應，內容為「您與禁飛區距離2km，請注意」；第2級別提示信息與第2級別電子圍欄對應，內容為「您與禁飛區距離1km，請及時離開」；第3級別提示信息與第3級別電子圍欄對應，內容為「您已進入禁飛區，請立刻離開」。

由上述描述可以看出，在無人機進入電子圍欄後，根據無人機當前進入的電子圍欄級別向UE發送對應的提示信息，可以實現根據無人機與禁飛區靠近程度逐級提示駕駛員或所有者。

作為一種可選的實施例，如圖5所示，進一步還可以包括：

S104：在向所述UE發送所述提示信息預設時長後，判斷所述無人機是否駛離所述電子圍欄；

S105：當所述無人機未駛離所述電子圍欄時，向所述無人機發送強制控制指令。

具體來講，在本發明實施例中，預設時長例如為10分鐘，30分鐘等，本發明所屬領域的普通技術人員可以根據實際進行設置，本發明不做具體限制。

在向UE發送提示信息預設時長後，如果無人機仍然位於電子圍欄中，為了保障禁飛區安全，此時，空域管理系統將向無人機發送強制控制指令，強制使無人機駛離電子圍欄。

具體來講，在本發明實施例中，強制控制指令可以為控制無人機返回起飛位置或指定位置的強制返航指令。無人機接收強制返航指令後，返回起飛位置降落，或者前往指定位置，例如無人機管理基地降落，從而從電子圍欄 中駛出。或者，強制控制指令可以為控制無人機立即降落的迫降指令。無人機接收迫降指令後，立即降落。

由上述描述可以看出，在向無人機發送提示信息預設時長後，如果無人機仍然位於電子圍欄中時，則向無人機發送強制控制指令，以使無人機駛離電子圍欄。一方面，在預設時長後再判斷，可以給無人機充足的飛離時間；另一方面，如果預設時長後無人機依然未離開電子圍欄，則強制控制無人機駛離，從而保障禁飛區安全。

作為一種可選的實施例，在S101之前，空域管理系統需要先建立電子圍欄。具體來講，本發明實施例中的禁飛區包括固定禁飛區，固定禁飛區表示通常情況下禁止飛行的空域，例如機場空域、軍事基地上空的空域和政府辦公地區上空的空域等。

所以，如圖6所示，在S101之前還包括：

S1001：獲得固定禁飛區的區域位置；

S1002：基於固定禁飛區的區域位置，建立所述電子圍欄。

具體來講，空域管理系統從具有劃定和管理禁飛區的系統或政府部門網站中申請獲得固定禁飛區的區域位置，然後，基於固定禁飛區的區域位置，建立電子圍欄。

在建立電子圍欄時，可以在禁飛區的邊緣上建立單級電子圍欄，或者在禁飛區邊緣外圍建立單級電子圍欄。或者，也可以按照需要建立多級電子圍欄，且最內部的電子圍欄可以建立在禁飛區的邊緣上，也可以建立在禁飛區的邊緣外圍。本發明所屬領域的普通技術人員可以根據實際進行選擇，本發明不做具體限制。

舉例來說，假設固定禁飛區如圖2所示，則建立電子圍欄時，可以建立 如圖3b或圖3a所示的單級電子圍欄，也可以建立如圖4a或4b所示的3級電子圍欄。

進一步，本發明實施例中的禁飛區還包括臨時禁飛區，臨時禁飛區表示臨時地、短期地禁止飛行的空域，例如某草原需要舉行軍事演習，則該草原上空的空域被劃定為臨時禁飛區。

所以，如圖7所示，S101之前還包括：

S1003：獲得臨時禁飛區的區域位置；

S1004：基於所述臨時禁飛區的區域位置，建立所述電子圍欄。

具體來講，空域管理系統從具有劃定和管理禁飛區的系統或政府部門網站中獲得臨時禁飛區的區域位置，然後，基於臨時禁飛區的區域位置，建立電子圍欄。

為臨時禁飛區建立電子圍欄的方式與為固定禁飛區建立電子圍欄的方式類似，因此這裡就不再重複贅述了。

在具體實現過程中，在不衝突的情況下，本發明實施例中的各個方案和實施方式可以任意組合，本發明不做具體限制，且本發明也意圖包含這些組合。

基於與前述實施例中基於電子圍欄的提示方法同樣的發明構思，本發明第二方面還提供一種空域管理系統，如圖5所示，包括：

飛行數據接收模塊101，用於接收無人機實時發送的無人機當前飛行數據，所述當前飛行數據包括所述無人機的當前飛行位置；

第一判斷模塊102，用於基於所示當前飛行數據中的所述當前飛行位置，判斷所述無人機是否進入電子圍欄；所述電子圍欄包圍禁飛區；

提示信息發送模塊103，用於當所述無人機進入所述電子圍欄時，向所述 無人機關聯的用戶設備UE發送提示信息。

可選的，所述電子圍欄包括多級電子圍欄，上一級電子圍欄包圍下一級電子圍欄，或者下一級電子圍欄包圍上一級電子圍欄，且最外圍的電子圍欄所包圍的區域大於所述禁飛區的區域，所述系統還包括：

確定模塊，用於在判斷所述無人機進入電子圍欄之後，確定所述無人機當前進入的電子圍欄級別；

提示信息發送模塊103用於向所述無人機關聯的UE發送與所述無人機當前進入的電子圍欄級別對應的提示信息。

可選的，所述系統還包括：

第二判斷模塊，用於在向所述UE發送所述提示信息預設時長後，判斷所述無人機是否駛離所述電子圍欄；

指令發送模塊，用於當所述無人機未駛離所述電子圍欄時，向所述無人機發送強制控制指令，以使所述無人機駛離所述電子圍欄。

可選的，所述系統還包括：

第一獲得模塊，用於在判斷所述無人機是否進入電子圍欄之前，獲得固定禁飛區的區域位置；

電子圍欄建立模塊，用於基於固定禁飛區的區域位置，建立所述電子圍欄。

可選的，所述系統還包括：

第二獲得模塊，用於在判斷所述無人機是否進入電子圍欄之前，獲得臨時禁飛區的區域位置；

所述電子圍欄建立模塊還用於基於所述臨時禁飛區的區域位置，建立所述電子圍欄。

前述圖1-圖7實施例中的基於電子圍欄的提示方法的各種變化方式和具體實例同樣適用於本實施例的空域管理系統，通過前述對基於電子圍欄的提示方法的詳細描述，本領域技術人員可以清楚的知道本實施例中空域管理系統的實施方法，所以為了說明書的簡潔，在此不再詳述。

本申請實施例中的上述一個或多個技術方案，至少具有如下一種或多種技術效果：

在本發明實施例的技術方案中，空域管理系統實時接收無人機發送的當前飛行數據，其中當前飛行數據包括無人機的當前飛行位置，然後基於當前飛行位置判斷無人機是否進入包圍禁飛區的電子圍欄，如果無人機進入電子圍欄，則向進入電子圍欄的無人機所關聯的UE發送提示信息，以提示該無人機的駕駛者儘快駛離禁飛區。所以，通過向進入電子圍欄的無人機關聯的UE發送提示信息，實現了提示無人機駕駛員即將進入或已經進入禁飛區的技術效果。

本領域內的技術人員應明白，本發明的實施例可提供為方法、系統、或電腦程式產品。因此，本發明可採用完全硬體實施例、完全軟體實施例、或結合軟體和硬體方面的實施例的形式。而且，本發明可採用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限於磁碟存儲器、CD-ROM、光學存儲器等)上實施的電腦程式產品的形式。

本發明是參照根據本發明實施例的方法、設備(系統)、和電腦程式產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由電腦程式指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些電腦程式指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器，使得通 過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些電腦程式指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的製造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些電腦程式指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。