本發(fā)明屬于低空飛行設(shè)備，尤其涉及一種城市低空飛行設(shè)備與地面平臺的統(tǒng)一信息交互方法及通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著城市低空交通的快速發(fā)展，低空飛行設(shè)備如無人機、無人駕駛飛行器等在航拍、城市環(huán)境監(jiān)測、物流配送、應(yīng)急救援等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。這些設(shè)備不僅為城市管理提供了新的視角和工具，還在提高物流效率、保障公共安全等方面發(fā)揮了重要作用。然而，隨著應(yīng)用場景的不斷拓展，對低空飛行設(shè)備的控制和數(shù)據(jù)接入提出了更高的要求。

2、目前，無人機的控制和數(shù)據(jù)接入主要依靠飛控系統(tǒng)與地面平臺之間的通信。為了確保飛行安全和任務(wù)執(zhí)行的有效性，城市低空飛行設(shè)備與地面平臺之間需要進行穩(wěn)定、準確的信息交互。這種信息交互不僅包括基本的飛行指令傳輸，還涉及到實時狀態(tài)反饋、環(huán)境感知數(shù)據(jù)共享等多方面內(nèi)容。只有通過高效可靠的通信機制，才能保證整個系統(tǒng)運行順暢，并及時響應(yīng)各種突發(fā)情況。

3、然而，現(xiàn)有的信息交互方式存在諸多問題。首先，大多數(shù)情況下，無人機飛控系統(tǒng)與地面平臺之間的通信采用的是定制化開發(fā)方案。這種方式雖然能夠滿足特定項目的需求，但往往缺乏通用性和靈活性。不同廠商生產(chǎn)的設(shè)備可能使用不同的協(xié)議標準和技術(shù)架構(gòu)，導致彼此之間難以實現(xiàn)無縫對接。此外，當需要添加新功能或升級現(xiàn)有系統(tǒng)時，也會遇到較大阻力，因為每一次改動都可能影響到已有的工作流程和服務(wù)質(zhì)量。其次，由于缺乏統(tǒng)一規(guī)范的支持，當前的信息交互模式還面臨著兼容性差的問題。即使是在同一類型的產(chǎn)品中，不同品牌或者型號之間也可能無法直接進行有效溝通。

4、現(xiàn)有的信息交互方式無人機飛控系統(tǒng)與地面平臺之間的通信多采用定制化開發(fā)，存在兼容性差、擴展性弱、維護成本高、數(shù)據(jù)接入不穩(wěn)定、信息解析不準確等問題，影響了飛行設(shè)備的控制和監(jiān)測效果。具體而言，首先定制化開發(fā)存在通信協(xié)議不統(tǒng)一，導致不同廠商的無人機系統(tǒng)難以互聯(lián)互通；其次，數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)固定，難以適應(yīng)多樣化的飛行任務(wù)需求；此外，還缺乏有效的錯誤檢測和重傳機制，影響通信的可靠性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種城市低空飛行設(shè)備與地面平臺的統(tǒng)一信息交互方法及通信系統(tǒng)，旨在解決的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一方面，所述城市低空飛行設(shè)備與地面平臺的統(tǒng)一信息交互方法，包括下述步驟：

4、步驟s1、低空飛行設(shè)備定期或者當接收到觸發(fā)指令后，按照設(shè)置的數(shù)據(jù)幀封裝格式發(fā)送飛行信息數(shù)據(jù)包至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器；

5、步驟s2、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器接收到飛行信息數(shù)據(jù)包后先進行驗證，驗證通過后進行數(shù)據(jù)解析，提取其中的數(shù)據(jù)信息；

6、步驟s3、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器將解析后的數(shù)據(jù)信息存儲至數(shù)據(jù)庫中，并實時推送至地面平臺，實時顯示低空飛行設(shè)備的飛行狀態(tài)以進行監(jiān)控；

7、步驟s4、當?shù)孛嫫脚_發(fā)出操作指令時，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器將操作指令發(fā)送至低空飛行設(shè)備，低空飛行設(shè)備根據(jù)操作指令執(zhí)行對應(yīng)動作，并將執(zhí)行結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器反饋至地面平臺。

8、進一步的，步驟s1中，飛行信息數(shù)據(jù)包的封裝格式為：同步頭、標識、幀長度、經(jīng)度、緯度、高度、航向角、俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、定位標識、航跡角、地速、垂向速度、gps時間、自定義信息和校驗和。

9、進一步的，其中校驗和長度為1字節(jié)，具體為數(shù)據(jù)包除校驗和其它字段數(shù)值之和取低8位。

10、進一步的，飛行信息數(shù)據(jù)包中：同步頭字段占2個字節(jié)；標識字段占2個字節(jié)；幀長度字段為變長結(jié)構(gòu)，總幀長為n，n≤101，占一個字節(jié)；經(jīng)度、緯度、高度、航向角、俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、定位標識、航跡角、地速、垂向速度、gps時間字段為固定信息，總共占31字節(jié)；自定義信息字段占0到64個字節(jié)；校驗和占1個字節(jié)。

11、進一步的，數(shù)據(jù)包各字段數(shù)值保存為整數(shù)，包括無符號整數(shù)和有符號整數(shù)，且每個字段有固定的分辨率，解析數(shù)據(jù)包時，根據(jù)提取的數(shù)據(jù)并結(jié)合分辨率還原成實際數(shù)據(jù)。

12、進一步的，步驟s2的數(shù)據(jù)解析過程具體如下：

13、使用固定的同步碼匹配接收到的數(shù)據(jù)包，以快速識別出數(shù)據(jù)幀的開始位置，然后提取標識字段確定低空飛行設(shè)備的設(shè)備類型，獲取到幀長度數(shù)值n之后即可快速獲取到校驗和數(shù)值，即校驗碼，然后計算前n-1個字節(jié)的數(shù)值和，對數(shù)值和取低8位與所述校驗碼進行比較驗證，驗證通過后再獲取固定信息各字段以及自定義信息字段的數(shù)值，并通過分辨率換算成實際數(shù)據(jù)信息，最后將獲取到的實際數(shù)據(jù)信息保存至數(shù)據(jù)庫。

14、另一方面，所述城市低空飛行設(shè)備與地面平臺的通信系統(tǒng)，包括低空飛行設(shè)備、地面平臺、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫，所述低空飛行設(shè)備、地面平臺、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器用于執(zhí)行所述的統(tǒng)一信息交互方法。

15、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過定義了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)封裝格式以及幀內(nèi)容，以及實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)解析與校驗機制，確保了低空飛行設(shè)備與地面平臺之間信息的快速、準確、實時接入，解決了數(shù)據(jù)接入延遲、數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)解析復雜等問題，使得地面平臺能夠準確獲取飛行設(shè)備的狀態(tài)信息，提高了監(jiān)測精度。實時的信息交互能夠及時發(fā)現(xiàn)飛行設(shè)備的異常情況，提高了飛行安全性。

技術(shù)特征：

1.一種城市低空飛行設(shè)備與地面平臺的統(tǒng)一信息交互方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟：

2.如權(quán)利要求1所述城市低空飛行設(shè)備與地面平臺的統(tǒng)一信息交互方法，其特征在于，步驟s1中，飛行信息數(shù)據(jù)包的封裝格式為：同步頭、標識、幀長度、經(jīng)度、緯度、高度、航向角、俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、定位標識、航跡角、地速、垂向速度、gps時間、自定義信息和校驗和。

3.如權(quán)利要求2所述城市低空飛行設(shè)備與地面平臺的統(tǒng)一信息交互方法，其特征在于，其中校驗和長度為1字節(jié)，具體為數(shù)據(jù)包除校驗和其它字段數(shù)值之和取低8位。

4.如權(quán)利要求3所述城市低空飛行設(shè)備與地面平臺的統(tǒng)一信息交互方法，其特征在于，飛行信息數(shù)據(jù)包中：同步頭字段占2個字節(jié)；標識字段占2個字節(jié)；幀長度字段為變長結(jié)構(gòu)，總幀長為n，n≤101，占一個字節(jié)；經(jīng)度、緯度、高度、航向角、俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、定位標識、航跡角、地速、垂向速度、gps時間字段為固定信息，總共占31字節(jié)；自定義信息字段占0到64個字節(jié)；校驗和占1個字節(jié)。

5.如權(quán)利要求4所述城市低空飛行設(shè)備與地面平臺的統(tǒng)一信息交互方法，其特征在于，數(shù)據(jù)包各字段數(shù)值保存為整數(shù)，包括無符號整數(shù)和有符號整數(shù)，且每個字段有固定的分辨率，解析數(shù)據(jù)包時，根據(jù)提取的數(shù)據(jù)并結(jié)合分辨率還原成實際數(shù)據(jù)。

6.如權(quán)利要求5所述城市低空飛行設(shè)備與地面平臺的統(tǒng)一信息交互方法，其特征在于，步驟s2的數(shù)據(jù)解析過程具體如下：

7.一種城市低空飛行設(shè)備與地面平臺的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述通信系統(tǒng)包括低空飛行設(shè)備、地面平臺、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫，所述低空飛行設(shè)備、地面平臺、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器用于執(zhí)行權(quán)利要求1-6任一項所述的統(tǒng)一信息交互方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明適用于低空飛行設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，提供一種城市低空飛行設(shè)備與地面平臺的統(tǒng)一信息交互方法及通信系統(tǒng)，所述方法包括：低空飛行設(shè)備按照設(shè)置的數(shù)據(jù)幀封裝格式發(fā)送飛行信息數(shù)據(jù)包至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器進行驗證，驗證通過后進行數(shù)據(jù)解析，提取其中的數(shù)據(jù)信息；解析后的數(shù)據(jù)信息存儲至數(shù)據(jù)庫中，實時顯示低空飛行設(shè)備的飛行狀態(tài)以進行監(jiān)控；當?shù)孛嫫脚_發(fā)出操作指令時，低空飛行設(shè)備根據(jù)操作指令執(zhí)行對應(yīng)動作，并將執(zhí)行結(jié)果反饋至地面平臺。本發(fā)明通過定義了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)封裝格式以及幀內(nèi)容，以及實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)解析與校驗機制，確保了低空飛行設(shè)備與地面平臺之間信息的快速、準確、實時接入，解決了數(shù)據(jù)接入延遲、數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)解析復雜等問題。

技術(shù)研發(fā)人員：王偉,金魯峰,李文凱,宋樹華,崔長江,劉佳
受保護的技術(shù)使用者：中科星圖慧安科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15