本發(fā)明涉及無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種無人機(jī)遠(yuǎn)程自動認(rèn)證機(jī)制及認(rèn)證方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的非軍用無人機(jī)在使用中缺少有效的認(rèn)證監(jiān)管手段，準(zhǔn)入門檻較低，無人機(jī)可以隨時隨地起飛，不受任何管制部門的約束，“黑飛”現(xiàn)象較為突出，國內(nèi)外已發(fā)生多起由無人機(jī)違規(guī)起飛運行給民航客機(jī)產(chǎn)生影響的事件，也發(fā)生過無人機(jī)危及地面人員生命財產(chǎn)安全的事件，給整個空域的有序運行帶來巨大的安全隱患。

當(dāng)前對無人機(jī)起飛運行缺乏有效的認(rèn)證機(jī)制，航管部門無法判定無人機(jī)身份的合法性，更無法準(zhǔn)確判斷無人機(jī)是否起飛，對于是否起飛無法進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，這成為制約無人機(jī)發(fā)展亟需解決的重大問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷和不足，為了能夠判斷無人機(jī)是否合法，對要起飛無人機(jī)實現(xiàn)自動身份認(rèn)證，并控制起飛的目的，提供了一種無人機(jī)遠(yuǎn)程自動認(rèn)證機(jī)制及認(rèn)證方法。

一種無人機(jī)遠(yuǎn)程自動認(rèn)證機(jī)制，包括：無人機(jī)本體與地面認(rèn)證中心兩部分；所述的無人機(jī)本體包括機(jī)載無線通信單元、主控制器單元和數(shù)據(jù)解密單元；地面認(rèn)證中心包括地面無線通信單元、地面控制單元和數(shù)據(jù)處理單元；

無人機(jī)本體的主控制器單元同時連接機(jī)載無線通信單元和數(shù)據(jù)解密單元；地面認(rèn)證中心的地面控制單元同時連接地面無線通信單元和數(shù)據(jù)處理單元；且在機(jī)載無線通信單元和地面無線通信單元建立無線通信鏈路，通過無線傳輸?shù)姆绞綄崿F(xiàn)無人機(jī)本體與地面認(rèn)證中心的數(shù)據(jù)交換；

一種無人機(jī)遠(yuǎn)程自動認(rèn)證方法，包括以下步驟：

步驟一、對要起飛的無人機(jī)本體上電初始化；主控制器單元生成認(rèn)證申請碼，連同自身id編碼進(jìn)行組合，并將組合信號通過機(jī)載無線通信單元發(fā)送給地面認(rèn)證中心；

組合信號包括2位認(rèn)證申請碼和無人機(jī)自身的5位id編碼；

步驟二、地面認(rèn)證中心的地面無線通信單元接收組合信號，并通過地面控制單元傳送到數(shù)據(jù)處理單元；

步驟三、數(shù)據(jù)處理單元生成與無人機(jī)id唯一對應(yīng)的預(yù)加密校驗碼，并返回給對應(yīng)id的無人機(jī)本體；

數(shù)據(jù)處理單元在組合信號后附加8位預(yù)加密的校驗碼，該校驗碼與無人機(jī)本體的id唯一對應(yīng)，并經(jīng)地面控制單元傳輸給地面無線通信單元返回給對應(yīng)id的無人機(jī)本體；

步驟四、無人機(jī)本體的數(shù)據(jù)解密單元對附加了校驗碼的組合信息進(jìn)行解密處理，并將解密結(jié)果提交到地面認(rèn)證中心；

具體為：主控制器單元控制機(jī)載無線通信單元接收到附加了校驗碼的組合信息后，傳輸給數(shù)據(jù)解密單元；

數(shù)據(jù)解密單元對8位預(yù)加密的校驗碼進(jìn)行解密處理，并將解密結(jié)果經(jīng)機(jī)載無線通信單元提交到地面認(rèn)證中心；

步驟五、地面認(rèn)證中心再次進(jìn)行解密，并比對無人機(jī)本體返回的解密數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷；

具體過程如下：

步驟501、地面無線通信單元接收無人機(jī)本體的解密數(shù)據(jù)，并判斷解密后的數(shù)據(jù)中前7位是否與附加8位校驗碼之前的2位認(rèn)證申請碼和無人機(jī)自身的5位id編碼相同，如果相同，進(jìn)行步驟502；否則，發(fā)送認(rèn)證拒絕指令；

步驟502、數(shù)據(jù)處理單元采用與數(shù)據(jù)解密單元相同的解密算法再次驗證校驗碼；

步驟503、地面控制單元收到數(shù)據(jù)處理單元解密后的校驗碼，并與無人機(jī)本體提交的解密結(jié)果進(jìn)行比對，若結(jié)果一致，則由地面控制單元發(fā)送認(rèn)證通過指令，反之則發(fā)送認(rèn)證拒絕指令；

步驟六、無人機(jī)本體等待認(rèn)證結(jié)果，若收到認(rèn)證通過信息，則主控制器單元接收用戶遙控器控制信號執(zhí)行飛行任務(wù)，反之則拒絕任何來自用戶遙控器的控制信息。

本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：

1、一種無人機(jī)遠(yuǎn)程自動認(rèn)證機(jī)制，航管部門可以對任何將要起飛的無人機(jī)身份的合法性進(jìn)行認(rèn)證，并通過認(rèn)證指令對無人機(jī)是否起飛進(jìn)行有效控制，消除非法無人機(jī)起飛升空帶來的威脅。

2、一種無人機(jī)遠(yuǎn)程自動認(rèn)證方法，保證了無人機(jī)在使用、運行過程中的安全性，杜絕黑飛現(xiàn)象，有利保障無人機(jī)行業(yè)健康快速有序發(fā)展。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種無人機(jī)遠(yuǎn)程自動認(rèn)證機(jī)制的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明一種無人機(jī)遠(yuǎn)程自動認(rèn)證方法的流程示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

一種無人機(jī)遠(yuǎn)程自動認(rèn)證機(jī)制，如圖1所示，包括無人機(jī)本體1與地面認(rèn)證中心2兩部分，所述的無人機(jī)本體1包括機(jī)載無線通信單元11、主控制器單元12和數(shù)據(jù)解密單元13；地面認(rèn)證中心2實現(xiàn)無人機(jī)自動遠(yuǎn)程認(rèn)證，包括地面無線通信單元21、地面控制單元22和數(shù)據(jù)處理單元23；

無人機(jī)本體1的主控制器單元12同時連接機(jī)載無線通信單元11和數(shù)據(jù)解密單元13；地面認(rèn)證中心2的地面控制單元22同時連接地面無線通信單元21和數(shù)據(jù)處理單元23；且在機(jī)載無線通信單元11和地面無線通信單元21之間建立無線通信鏈路，通過無線傳輸?shù)姆绞綄崿F(xiàn)無人機(jī)本體1與地面認(rèn)證中心2的數(shù)據(jù)交換，通過移動通信網(wǎng)絡(luò)，無線傳輸渠道為2g/3g/4g網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)機(jī)載端與地面端的數(shù)據(jù)傳輸。

機(jī)載無線通信單元11和地面無線通信單元21均為雙工工作模式，同時收發(fā)信號；來自地面認(rèn)證中心2的認(rèn)證信號具有最高優(yōu)先級，如果收到認(rèn)證拒絕信號，則無人機(jī)本體1拒絕任何其他非地面認(rèn)證中心2的控制信號。

無人機(jī)本體1上電后，主控制器單元12通過機(jī)載無線通信單元11向地面認(rèn)證中心2發(fā)送包含自身id的認(rèn)證申請數(shù)據(jù)包，地面控制單元22通過地面無線通信單元21接收來自無人機(jī)本體1的認(rèn)證申請數(shù)據(jù)包，經(jīng)數(shù)據(jù)處理單元23處理后返回唯一對應(yīng)的預(yù)加密校驗碼，無人機(jī)本體1的數(shù)據(jù)解密單元13解密該校驗碼，將結(jié)果發(fā)回地面認(rèn)證中心2，地面認(rèn)證中心2的數(shù)據(jù)處理單元23采用相同的解密算法解密校驗碼后與無人機(jī)本體1的解密結(jié)果比對，若一致則給出認(rèn)證通過信號，反之認(rèn)證拒絕。

一種無人機(jī)遠(yuǎn)程自動認(rèn)證方法，包括以下步驟：

步驟一、對要起飛的無人機(jī)本體上電初始化；主控制器單元生成認(rèn)證申請碼，連同自身id編碼進(jìn)行組合，并將組合信號通過機(jī)載無線通信單元發(fā)送給地面認(rèn)證中心；

主控制器單元生成2位認(rèn)證申請碼，與無人機(jī)自身的5位id編碼進(jìn)行組合，得到組合信號；并控制機(jī)載無線通信單元將組合信號發(fā)送給地面認(rèn)證中心；

步驟二、地面認(rèn)證中心的地面無線通信單元接收組合信號，并通過地面控制單元傳送到數(shù)據(jù)處理單元；

地面控制單元控制地面無線通信單元接收組合信號，并傳送到數(shù)據(jù)處理單元；

步驟三、數(shù)據(jù)處理單元生成與無人機(jī)id唯一對應(yīng)的預(yù)加密校驗碼，并返回給對應(yīng)id的無人機(jī)本體；

數(shù)據(jù)處理單元使用atsha204a加密芯片在組合信號后附加8位預(yù)加密的校驗碼，該校驗碼與無人機(jī)本體的id唯一對應(yīng)，并經(jīng)地面控制單元傳輸給地面無線通信單元返回給對應(yīng)id的無人機(jī)本體；

步驟四、無人機(jī)本體的數(shù)據(jù)解密單元對附加了校驗碼的組合信息進(jìn)行解密處理，并將解密結(jié)果提交到地面認(rèn)證中心；

具體為：主控制器單元控制機(jī)載無線通信單元接收到附加了校驗碼的組合信息后，傳輸給數(shù)據(jù)解密單元；

數(shù)據(jù)解密單元對8位預(yù)加密的校驗碼進(jìn)行解密處理，并將解密結(jié)果經(jīng)機(jī)載無線通信單元提交到地面認(rèn)證中心；

步驟五、地面認(rèn)證中心再次進(jìn)行解密，并比對無人機(jī)本體返回的解密數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷；

具體過程如下：

步驟501、地面無線通信單元接收無人機(jī)本體的解密數(shù)據(jù)，并判斷解密后的數(shù)據(jù)中前7位是否與附加8位校驗碼之前的2位認(rèn)證申請碼和無人機(jī)自身的5位id編碼相同，如果相同，進(jìn)行步驟502；否則，發(fā)送認(rèn)證拒絕指令；

步驟502、數(shù)據(jù)處理單元采用與數(shù)據(jù)解密單元相同的解密算法再次解密校驗碼；

步驟503、地面控制單元收到數(shù)據(jù)處理單元解密后的校驗碼，并與無人機(jī)本體提交的解密結(jié)果進(jìn)行比對，若結(jié)果一致，則由地面控制單元發(fā)送認(rèn)證通過指令，反之則發(fā)送認(rèn)證拒絕指令；

步驟六、無人機(jī)本體等待認(rèn)證結(jié)果，若收到認(rèn)證通過信息，則主控制器單元接收用戶遙控器控制信號執(zhí)行飛行任務(wù)，反之則拒絕任何來自用戶遙控器的控制信息。

來自地面認(rèn)證中心的認(rèn)證信號具有最高優(yōu)先級，如果收到認(rèn)證拒絕信號，則無人機(jī)拒絕任何其他非地面認(rèn)證中心的控制信號。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。