CN106600749A - 一种数据记录方法及无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无人机领域，公开了一种数据记录方法及无人机。该数据记录方法包括：采集来自用户的无人机控制命令及各类传感器的数据；其中，各类传感器为安装于无人机上的传感器；存储无人机控制命令及各类传感器的数据。本发明的实施方式还公开了一种无人机。本发明实施方式相对于现有技术而言，将采集到的来自用户的无人机控制命令及各类传感器的数据进入保存，使得相关人员可根据该存储的数据，了解无人机的飞行状况，有利于提早发现问题、排除隐患。一旦发现问题，相关人员也可以根据保存的数据分析事故原因，既有利于提高事故原因分析的准确率，也有助于查清责任归属，减少企业与用户的纠纷。

Description

一种数据记录方法及无人机
技术领域
本发明涉及无人机领域，特别涉及一种数据记录方法及无人机。
背景技术
众所周知，现在的飞机上一般都会安装一个标准的记录设备，称为黑匣子。通过黑匣子，可以解析出飞机在整个飞行过程中的飞行数据。根据黑匣子记录的飞行数据，可预先排除飞机隐患，一旦发生事故，也可以通过黑匣子记录的飞行数据分析事故原因。但因黑匣子体积和重量较大，且会占用飞机自动驾驶***的资源，因此，现在的黑匣子一般都安装在大型的飞机上，并不适用于中小型的无人机。而无人机也因此无法保存飞行数据，这就导致无人机的用户很难掌握无人机的飞行状况，也无法知晓无人机本身的状态。
本发明的发明人发现，当无人机出现问题时，相关人员只能根据用户口头反馈的现象，来猜测可能的原因，而由于掌握的情况有限，用户在反馈时也可能出现遗漏和不准确的情况，因此，通过这种方式很难准确地找出问题的所在。即无法准确地判断出是无人机自身的原因，还是用户操作不当的原因，这不仅会引起用户与企业的纠纷，还可能留下很大的安全隐患。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种数据记录方法及无人机，可在无人机飞行过程中，将相关数据保存下来。在无人机出现问题时，使得相关人员可通过该保存的数据，分析产生问题的原因，提高事故原因分析的准确率。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种数据记录方法及无人机，包括：采集来自用户的无人机控制命令及各类传感器的数据；其中，各类传感器为安装于无人机上的传感器；存储无人机控制命令及各类传感器的数据。
本发明的实施方式还提供了一种无人机，包括：飞机控制单元及存储单元；飞机控制单元用于采集来自用户的无人机控制命令及各类传感器的数据，并发送给存储单元；其中，各类传感器为安装于无人机上的传感器；存储单元用于存储无人机控制命令及各类传感器的数据。
本发明实施方式相对于现有技术而言，将采集到的来自用户的无人机控制命令及各类传感器的数据进入保存，使得相关人员可根据该存储的数据，了解无人机的飞行状况，有利于提早发现问题、排除隐患。一旦发现问题，相关人员也可以根据保存的数据分析事故原因，既有利于提高事故原因分析的准确率，也有助于查清责任归属，减少企业与用户的纠纷。
另外，采集来自用户的无人机控制命令及各类传感器的数据中，由无人机中的飞机控制单元来采集来自用户的无人机控制命令及各类传感器的数据；存储无人机控制命令及各类传感器的数据中，由无人机的相机单元将无人机控制命令及各类传感器的数据发送至存储单元进行存储；在采集来自用户的无人机控制命令及各类传感器的数据之后，在存储无人机控制命令及所述各类传感器的数据之前，还包括：飞机控制单元将无人机控制命令及各类传感器的数据发送给无人机的相机单元。提供一种数据传输的通道。
另外，飞机控制单元将无人机控制命令及各类传感器的数据发送给相机单元，具体包括：按照预定的顺序归置无人机控制命令及各类传感器的数据；在归置结束后，将无人机控制命令及各类传感器的数据打包成第一数据包；根据预设的通讯协议，为第一数据包设置校验信息，并生成第二数据包；将第二数据包发送给相机单元；相机单元将无人机控制命令及各类传感器的数据发送至存储单元进行存储，具体包括：根据校验信息，判断接收的数据包是否为第二数据包；在判定接收的数据包为第二数据包时，对第二数据包进行解析，获取第一数据包；将第一数据包发送至存储单元。有利于提高数据在传输过程中的安全性。
另外，在将无人机控制命令及各类传感器的数据打包成第一数据包之后，在根据预设的通讯协议，为第一数据包设置校验信息之前，还包括：按照预设的加密规则为第一数据包加密。进行加密，既有利于提高数据的安全性，也有利于防止用户篡改数据、伪造数据，保证数据的真实性及有效性。
另外，在存储无人机控制命令及各类传感器的数据之后，还包括：定期将存储的无人机控制命令及各类传感器的数据发送至无远程数据监测平台。有利于避免无人机在遭遇突发、重大事故时，无人机中保存的数据被破坏。
附图说明
图1是根据本发明第一实施方式的数据记录方法的流程图；
图2是根据本发明第一实施方式的飞机控制单元对无人机控制命令及各类传感器的数据的处理流程图；
图3是根据本发明第一实施方式的相机单元对接收到的数据包的处理流程图；
图4是根据本发明第二实施方式的数据记录方法的流程图；
图5是根据本发明第三实施方式的无人机的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种数据记录方法。具体流程如图1所示。
步骤101：采集来自用户的无人机控制命令及各类传感器的数据。
具体地，本实施方式中，可由无人机的飞行命令收发单元接收来自用户的无人机控制命令；由无人机的飞机控制单元来采集无人机上安装的各类传感器(如加速度传感器、陀螺仪、磁力计、气压计以及GPS等)的数据。
步骤102：将无人机控制命令及各类传感器的数据发送给无人机的相机单元。
飞行命令收发单元可将接收到无人机控制命令实时发送给飞机控制单元，飞机控制单元再将接收到的无人机控制命令及采集的各类传感器的数据定时(如每隔0.5s)发送给相机单元。
值得一提的是，为进一步保证数据传输的安全性，飞机控制单元在向相机单元发送无人机控制命令及各类传感器的数据时，可对其做如下处理，具体流程如图2所示。
步骤1021：按照预定的顺序归置无人机控制命令及各类传感器的数据。
为便于相关人员在日后取用各种数据，可按照一定的顺序来归置各数据。该顺序可在无人机出厂时设定好，也可以在后期使用时再设定。
步骤1022：将无人机控制命令及各类传感器的数据打包成第一数据包。
步骤1023：根据预设的通讯协议，为第一数据包设置校验信息，并生成第二数据包。
为进一步保证数据的安全性，可为第一数据包加上包头、数据长度及数据校验位等校验信息，组成新的数据包，即第二数据包。
步骤1024：将第二数据包发送给相机单元。
将无人机控制命令及各类传感器的数据发送给相机单元后，即可进入步骤103。
步骤103：相机单元将接收到的无人机控制命令及各类传感器的数据，发送至存储单元进行存储。
具体地说，本步骤中，相机单元在接收到数据包时，会先判断该接收的数据包是否为第二数据包。在判定该接收的数据包为第二数据包时，会对该第二数据包进行解析，以得到第一数据包，并将该第一数据包发送至存储单元。具体流程如图3所示。
步骤1031：根据校验信息，判断接收的数据包是否为第二数据包。
如前文所述，第二数据包上携带有校验信息，该校验信息是根据预设的通讯协议设定的，因此，相机单元可通过判断接收的数据包的校验信息是否符合该预设的通讯协议，来判断该接收的数据包是否为第二数据包。即判断包头、数据长度及数据校验位等校验信息是否符合该预设的通讯协议。
若符合，则进入步骤1032；若不符合，则退出本流程。
步骤1032：对第二数据包进行解析，得到第一数据包。
本步骤中，相机单元即可根据该预设的通讯协议，将包头、校验位等去掉，得到第一数据包。
步骤1033：将第一数据包发送至存储单元进行存储。
需要说明的是，本实施方式中的存储单元是与相机单元一起工作、负责记录相机单元的相关数据的，因此，飞机控制单元需要通过相机单元将无人机控制命令及各类传感器的数据发送给该存储单元进行存储。但在实际应用中，当涉及的存储单元是独立于相机单元之外的部件时，飞机控制单元也可以直接将无人机控制命令及各类传感器的数据发送给该存储单元进行存储。
本实施方式，利用无人机已有的硬件(存储单元)来存储无人机控制命令及各类传感器的数据，无需额外增加新的硬件，既有利于节省成本，也有利于减少对无人机的资源的占用；同时也使得相关人员可根据该存储的数据，了解无人机的飞行状况，有利于提早发现问题、排除隐患。一旦发现问题，相关人员也可以根据保存的数据分析事故原因，既有利于提高事故原因分析的准确率，也有助于查清责任归属，减少企业与用户的纠纷。
本发明的第二实施方式涉及一种数据记录方法。第二实施方式是在第一实施方式的基础上做的进一步改进，主要改进之处在于：第二实施方式中，飞机控制单元在将无人机控制命令及各类传感器的数据打包成第一数据包之后，还会对该第一数据包进行加密处理。
具体地说，本实施方式中，飞机控制单元在将无人机控制命令及各类传感器的数据打包成第一数据包之后，还会根据预设的加密规则对该第一数据包进行加密，以进一步提高数据的安全性。该预设的加密规则可以是MD5、DES、AES等加密算法，也可以是通过字符串加偏移量等方法对数据进行加密。对第一数据包进行加密也利于防止用户篡改数据、伪造数据等，有助于保护数据的有效性和真实性。
对第一数据包进行加密处理后，即可根据预设的通讯协议，为该加密后的第一数据包设置校验信息，组成新的第二数据包，并将该第二数据包发送给相机单元。在实际应用中，也可以在第一数据包加密后，直接将其发送给相机单元。
此外，本实施方式还可设置无人机定期将存储的无人机控制命令及各类传感器的数据发送至远程数据监测平台，以避免无人机在遭遇突发、重大事故时，无人机中保存的数据被破坏。具体地，可设置无人机的存储单元定期将其存储的第一数据包发送给远程数据监测平台。该远程数据监测平台由无人机生产企业进行管理与维护。远程数据监测平台在接收到第一数据包后，可根据该预设的加密规则，反向解密第一数据包。解密成功后，即可对存储的相关数据进行分析，以了解无人机的飞行状态及用户的操作指令。在实际应用中，也可设置存储单元在无人机出现故障时，自行将存储的第一数据包上传至远程数据监测平台，以使无人机生产企业解析事故的原因。
本实施方式的具流程如图4所示：
步骤401：采集来自用户的无人机控制命令及各类传感器的数据。
步骤402：按照预定的顺序归置无人机控制命令及各类传感器的数据。
步骤403：将无人机控制命令及各类传感器的数据打包成第一数据包。
步骤404：按照预设的加密规则为第一数据包加密。
步骤405：根据预设的通讯协议，为加密后的第一数据包设置校验信息，生成第二数据包。
步骤406：将第二数据包发送给相机单元。
步骤407：相机单元对第二数据包进行解析，得到第一数据包。
步骤408：相机单元将第一数据包发送至存储单元进行存储。
本实施方式，一方面，对第一数据包进行加密，可进一步保证数据的有效性和真实性；另一方面，定期将存储的第一数据包发送给远程数据监测平台，也进一步保证了数据的安全性。
上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本发明的第三实施方式涉及一种无人机。如图5所示，该无人机包括：飞行命令收发单元51、飞机控制单元52、相机单元53及存储单元54。
其中，飞行命令收发单元51与飞机控制单元52之间、飞机控制单元52与相机单元53之间均可通过串行总线接口连接。该串行总线接口可为UART串口、I2C总线接口或SPI总线接口。
相机单元53与存储单元54之间则可通过并行接口连接。
具体地，本实施方式中，飞行命令收发单元51可用于接收来自用户的无人机控制命令，并将接收到的无人机控制命令发送给飞机控制单元52。
飞机控制单元52接收飞行命令收发单元51发送的无人机控制命令，并将其与采集的各类传感器的数据，一并发送给相机单元53，再由相机单元53将无人机控制命令及各类传感器的数据发送给存储单元54进行存储。其中，本实施方式涉及的各类传感器均为安装于无人机上的传感器。
需要说明的是，本实施方式中的存储单元是与相机单元一起工作、负责记录相机单元的相关数据的，因此，飞机控制单元需要通过相机单元将无人机控制命令及各类传感器的数据发送给该存储单元进行存储。但在实际应用中，当涉及的存储单元是独立于相机单元之外的部件时，飞机控制单元则可直接将无人机控制命令及各类传感器的数据发送给该存储单元进行存储。
另外，值得一提的是，本实施方式中，是利用飞行命令收发单元来直接接收来自用户的无人机控制命令、利用飞机控制单元来直接采集各类传感器的数据的，在实际应用中，也可以只通过飞机控制单元来直接采集上述这两种信息，本实施方式对此不做限制。
本实施方式，利用无人机已有的存储单元来存储无人机控制命令及各类传感器的数据，有利于减少对无人机的资源的占用，降低成本；同时也使得相关人员可根据该存储的数据，了解无人机的飞行状况，有利于提早发现问题、排除隐患。一旦发现问题，相关人员也可以根据保存的数据分析事故原因，既有利于提高事故原因分析的准确率，也有助于查清责任归属，减少企业与用户的纠纷。
不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的装置实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种数据记录方法，其特征在于，包括：
采集来自用户的无人机控制命令及各类传感器的数据；其中，所述各类传感器为安装于无人机上的传感器；
存储所述无人机控制命令及所述各类传感器的数据。
2.根据权利要求1所述的数据记录方法，其特征在于，
所述采集来自用户的无人机控制命令及各类传感器的数据中，由所述无人机中的飞机控制单元来采集来自用户的无人机控制命令及各类传感器的数据；
所述存储无人机控制命令及各类传感器的数据中，由所述无人机的相机单元将所述无人机控制命令及各类传感器的数据发送至所述无人机的存储单元进行存储；
在所述采集来自用户的无人机控制命令、及各类传感器的数据之后，在所述存储无人机控制命令及所述各类传感器的数据之前，还包括：
所述飞机控制单元将所述无人机控制命令及所述各类传感器的数据发送给所述无人机的相机单元。
3.根据权利要求2所述的数据记录方法，其特征在于，所述飞机控制单元将所述无人机控制命令及所述各类传感器的数据发送给相机单元，具体包括：
按照预定的顺序归置所述无人机控制命令及所述各类传感器的数据；
在归置结束后，将所述无人机控制命令及所述各类传感器的数据打包成第一数据包；
根据预设的通讯协议，为所述第一数据包设置校验信息，并生成第二数据包；
将所述第二数据包发送给所述相机单元；
所述相机单元将所述无人机控制命令及各类传感器的数据发送至所述无人机的存储单元进行存储，具体包括：
根据校验信息，判断接收的数据包是否为所述第二数据包；
在判定所述接收的数据包为所述第二数据包时，对所述第二数据包进行解析，获取第一数据包；
将所述第一数据包发送至所述存储单元进行存储。
4.根据权利要求3所述的数据记录方法，其特征在于，在所述将无人机控制命令及各类传感器的数据打包成第一数据包之后，在所述根据预设的通讯协议，为所述第一数据包设置校验信息之前，还包括：
按照预设的加密规则为所述第一数据包加密。
5.根据权利要求1所述的数据记录方法，其特征在于，在所述存储无人机控制命令及所述各类传感器的数据之后，还包括：
定期将所述存储的无人机控制命令及所述各类传感器的数据发送至无远程数据监测平台。
6.一种无人机，其特征在于，包括：飞机控制单元及存储单元；
所述飞机控制单元用于采集来自用户的无人机控制命令及各类传感器的数据，并发送给所述存储单元；其中，所述各类传感器为安装于无人机上的传感器；
所述存储单元用于存储所述无人机控制命令及所述各类传感器的数据。
7.根据权利要求6所述的无人机，其特征在于，所述无人机还包括相机单元；
所述飞机控制单元通过所述相机单元，将所述无人机控制命令及所述各类传感器的数据发送给所述存储单元。
8.根据权利要求7所述的无人机，其特征在于，所述无人机还包括飞行命令收发单元；
所述飞行命令收发单元用于接收来自用户的无人机控制命令，并将所述无人机控制命令发送给所述飞机控制单元。
9.根据权利要求7所述的无人机，其特征在于，所述飞机控制单元通过串行总线接口与所述相机单元连接。
10.根据权利要求9所述的无人机，其特征在于，所述串行总线接口为UART串口、I2C总线接口或SPI总线接口。
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