本實用新型屬于無人機控制領域，具體涉及一種無人機系統(tǒng)。

背景技術：

現(xiàn)在無人機的基本構成包括飛行器和地面控制系統(tǒng)，地面控制系統(tǒng)是操作者與飛行器進行有效溝通的樞紐。一方面，操作者通過地面控制系統(tǒng)對飛行器進行控制，地面控制系統(tǒng)將操作者的控制指令利用無線電方式發(fā)送到飛行器，控制飛行器執(zhí)行操作；另一方面，飛行器將采集到的信息實時反饋給地面控制系統(tǒng)從而提供給操作者，或將采集到的信息暫存在飛行器自備的存儲系統(tǒng)中，等到需要時再將采集到的信息提供給操作者。

地面控制系統(tǒng)和飛行器之間的通信基本通過2.4GHZ等無線頻率進行通信，通信距離受到限制，并且無線頻率易受干擾，這些缺陷都可能導致地面控制系統(tǒng)無法遠程控制飛行器。

另外，目前飛行器基本都是由飛行器的擁有者或者使用者來操作控制，但在某些情況下，使用者可能無法控制地面控制系統(tǒng)，例如使用者讓飛行器跟拍自己的滑雪過程?，F(xiàn)有的辦法是利用飛行器自帶的程序，利用圖像識別和定位等技術對使用者進行自動跟拍，但這種自動跟拍相對而言還是比較機械，靈活性不夠，無法取代人類的藝術拍攝；如果由使用者之外的其他人控制飛行器進行拍攝，可能會由于通信距離的限制，而不能正常控制飛行器。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種無人機系統(tǒng)，具體的技術方案如下。

一種無人機系統(tǒng)，包括遠程控制端、飛行器和公網(wǎng)服務器；

其中，遠程控制端包括通信模塊和配對模塊；遠程控制端通過通信模塊接入互聯(lián)網(wǎng)，并與公網(wǎng)服務器連接；配對模塊用于初始化時與飛行器進行配對操作以及獲取和保存飛行器的設備唯一標識符，并設定飛行器的參數(shù)；

飛行器包括wifi通信模塊，飛行器通過wifi通信模塊接入互聯(lián)網(wǎng)，并與公網(wǎng)服務器連接；

公網(wǎng)服務器用于與遠程控制端和飛行器交互數(shù)據(jù)，并進行處理。

進一步地，公網(wǎng)服務器包括監(jiān)聽模塊、地址解析交換模塊和信息轉發(fā)模塊；監(jiān)聽模塊用于監(jiān)聽飛行器的心跳包和遠程控制端的接入請求，并將飛行器的心跳包和遠程控制端的接入請求發(fā)送給地址解析交換模塊；地址解析交換模塊用于對接收到的飛行器的心跳包和遠程控制端的接入請求進行地址解析和保存，并將解析的飛行器的地址信息發(fā)送給遠程控制端和/或將解析的遠程控制端的地址信息發(fā)送給飛行器；信息轉發(fā)模塊用于轉發(fā)信息。

進一步地，公網(wǎng)服務器還包括第一認證模塊，第一認證模塊用于對發(fā)送接入請求的遠程控制端進行認證，認證合法后，公網(wǎng)服務器將認證合法的遠程控制端所請求的飛行器對應的地址信息返回給該遠程控制端；和/或，第一認證模塊用于對發(fā)送的心跳包的飛行器進行認證。

進一步地，公網(wǎng)服務器還包括發(fā)布模塊和存儲模塊，存儲模塊用于存儲從飛行器獲取的信息，發(fā)布模塊用于將該存儲模塊中存儲的信息發(fā)布給被授權的設備或應用。

進一步地，飛行器還包括第三認證模塊，用于對發(fā)起連接的遠程控制端進行認證。

進一步地，公網(wǎng)服務器還包括配置模塊，用于對飛行器的參數(shù)進行配置和存儲。

進一步地，飛行器還包括無線充電電池模塊。

進一步地，所述遠程控制端為手機、電腦、VR設備或者裝有通信模塊的地面控制系統(tǒng)。

本實用新型的有益效果：飛行器通過wifi接入網(wǎng)絡，公網(wǎng)服務器提供尋址等服務，使得遠程控制端可以從網(wǎng)絡的任何位置對飛行器進行控制并與飛行器進行信息交互。并且在飛行器和遠程控制端無法通過點對點直接進行信息交互時或因為某些應用的需求，公網(wǎng)服務器還提供信息轉發(fā)服務。再者，公網(wǎng)服務器還可以提供信息的存儲，被授權的外部設備可以通過公網(wǎng)服務器獲取信息。另外，公網(wǎng)服務器還可以實現(xiàn)多個控制端的選擇和控制，使得在同一時間僅有一個控制端對飛行器進行控制，避免發(fā)生指令沖突的情況。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提出的無人機系統(tǒng)的結構框圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本實用新型進一步詳細說明。但本領域技術人員知曉，本實用新型并不局限于附圖和以下實施例。需要說明的是，文中用到的“第一”、“第二”等術語沒有具體的含義，僅是為了從表述上對不同部件進行區(qū)分。

實施例1：

本實用新型提出的無人機系統(tǒng)如圖1所示，包括遠程控制端、飛行器和公網(wǎng)服務器。

其中，遠程控制端包括通信模塊和配對模塊。

遠程控制端通過通信模塊接入互聯(lián)網(wǎng)，并與公網(wǎng)服務器連接。

配對模塊用于初始化時與飛行器進行配對操作以及獲取飛行器的設備唯一標識符，并將獲取到的飛行器的設備唯一標識符保存在遠程控制端，例如保存在遠程控制端的存儲模塊中。設備唯一標識符可以是MAC地址。另外，配對模塊還對飛行器所需接入wifi的密碼等信息進行配置。所述配對模塊可以通過掃碼、wifi直連、藍牙直連等方式與飛行器進行信息交互配對。

遠程控制端可以為手機、電腦或者VR(virtual reality，虛擬現(xiàn)實)設備等智能設備，也可以為裝有通信模塊的地面控制系統(tǒng)。

飛行器包括wifi通信模塊，飛行器通過wifi通信模塊接入互聯(lián)網(wǎng)，并與公網(wǎng)服務器連接。

公網(wǎng)服務器包括監(jiān)聽模塊、地址解析交換模塊和信息轉發(fā)模塊。

監(jiān)聽模塊用于監(jiān)聽飛行器的心跳包和遠程控制端的接入請求，并將飛行器的心跳包和遠程控制端的接入請求發(fā)送給地址解析交換模塊。

地址解析交換模塊用于對接收到的飛行器的心跳包和遠程控制端的接入請求進行解析，其中，通過解析飛行器的心跳包可以獲取飛行器的ip地址信息、設備唯一標識符和在線狀態(tài)，通過解析遠程控制端的接入請求可以獲取遠程控制端的ip地址信息、設備唯一標識符以及遠程控制端所請求控制的飛行器對應的設備唯一標識符。所述ip地址信息包括ip地址，必要時還可以包括端口號。根據(jù)遠程控制端所請求控制的飛行器對應的設備唯一標識符即可查找到該飛行器對應的ip地址信息。將遠程控制端所請求的飛行器對應的ip地址信息返回給遠程控制端。接收到飛行器ip地址信息的遠程控制端向飛行器發(fā)起連接操作，從而建立遠程控制端與飛行器之間的直接點對點信息交互鏈路。通過該信息交互鏈路，遠程控制端可以控制飛行器的飛行以及控制飛行器上的設備，該設備例如為信息采集設備，信息采集設備例如為攝像頭；遠程控制端還可以獲取或接收飛行器上的設備采集到的信息，例如攝像頭拍攝到的圖像。

信息轉發(fā)模塊用于在飛行器和遠程控制端無法建立直接的點對點信息交互鏈路時或因為某些應用的需求，飛行器和遠程控制端的信息交互或飛行器與某些應用的信息交互將通過公網(wǎng)服務器的信息轉發(fā)模塊完成。例如，在飛行器和遠程控制端無法建立直接的點對點信息交互鏈路時，可以將操作者通過遠程控制端發(fā)出的控制飛行器的信息轉發(fā)給飛行器，也可以將飛行器傳回的信息轉發(fā)給遠程控制端。在某些應用場景中，例如利用飛行器進行網(wǎng)絡直播時，此時參與網(wǎng)絡直播的客戶端可以為多個，一般來說，參與網(wǎng)絡直播的客戶端為被授權客戶端；在這種場景下，飛行器實時拍攝到的畫面交由公網(wǎng)服務器的信息轉發(fā)模塊轉發(fā)給參與網(wǎng)絡直播的多個客戶端。

本實施例中無人機系統(tǒng)的工作過程如下。

使用前，通過遠程控制端的配對模塊對飛行器和遠程控制端進行配對，設置飛行器接入wifi所需的信息，并獲取飛行器的設備唯一標識符，將獲取到的飛行器的設備唯一標識符保存在遠程控制端。

工作時，遠程控制端通過通信模塊接入互聯(lián)網(wǎng)，與公網(wǎng)服務器連接，并將接入請求發(fā)送給公網(wǎng)服務器，飛行器通過wifi通信模塊接入互聯(lián)網(wǎng)，與公網(wǎng)服務器連接，并將心跳包發(fā)送給公網(wǎng)服務器；公網(wǎng)服務器的監(jiān)聽模塊監(jiān)聽到飛行器的心跳包或者遠程控制端的接入請求后，將監(jiān)聽到的飛行器的心跳包和遠程控制端的接入請求發(fā)送給公網(wǎng)服務器的地址解析交換模塊進行解析，從心跳包中解析飛行器的設備唯一標識符及其對應的ip地址信息，并根據(jù)心跳包發(fā)送的間隔時間，標識該飛行器是否在線，將這些信息都存于公網(wǎng)服務器的數(shù)據(jù)庫中。公網(wǎng)服務器將根據(jù)遠程控制端所請求控制的飛行器設備唯一標識符對數(shù)據(jù)庫進行索引查詢，把對應的ip地址信息或者在線狀態(tài)信息返回給遠程控制端，接收到飛行器ip地址信息的遠程控制端向在線的飛行器發(fā)起連接操作，從而建立遠程控制端與飛行器之間的直接點對點信息交互鏈路。

在飛行器和遠程控制端無法建立直接的點對點信息交互鏈路時或因為某些應用的需求，飛行器和遠程控制端的各種信息交互將通過公網(wǎng)服務器的信息轉發(fā)模塊完成。

當然，本領域技術人員知曉，地址解析交換模塊也可以將遠程控制端的ip地址信息發(fā)送給飛行器，由飛行器向遠程控制端發(fā)起連接操作。

實施例2：

本實施例在實施例1的基礎上在公網(wǎng)服務器增加了身份認證的功能。

公網(wǎng)服務器還可以包括第一認證模塊，第一認證模塊用于對發(fā)送接入請求的遠程控制端進行認證，認證合法后，公網(wǎng)服務器將認證合法的遠程控制端所請求的飛行器對應的ip地址信息返回給該遠程控制端。

所述認證可以是通過遠程控制端的設備唯一標識符(例如MAC地址)進行認證的方式和/或通過賬戶和密碼進行認證的方式。配對好的飛行器和遠程控制端的設備唯一標識符可以預先關聯(lián)地保存在公網(wǎng)服務器。

通過遠程控制端的設備唯一標識符(例如MAC地址)進行認證時，公網(wǎng)服務器會預先存儲合法遠程控制端的設備唯一標識符。

通過賬戶和密碼進行認證時，使用者需預先設定賬戶和密碼，并將賬戶和密碼關聯(lián)地保存在公網(wǎng)服務器中。

第一認證模塊也可用于對發(fā)送的心跳包的飛行器進行認證，在飛行器生產(chǎn)或銷售或者飛行器激活時，將合法的設備唯一標識和/或驗證秘鑰等驗證所需信息存于公網(wǎng)服務器及飛行器中，只有通過認證的飛行器所發(fā)送的心跳包，才會在公網(wǎng)服務器的數(shù)據(jù)庫中建立認證飛行器的地址索引和狀態(tài)等信息。

另外，在實施例1描述的通過公網(wǎng)服務器的信息轉發(fā)模塊進行信息轉發(fā)的應用中，第一認證模塊還可以對請求信息轉發(fā)模塊轉發(fā)信息的設備進行身份認證。

實施例3：

本實施例在上述各實施例的基礎上增加了信息共享的功能。

公網(wǎng)服務器還可以包括第二認證模塊和存儲模塊，存儲模塊用于存儲從飛行器獲取的信息，第二認證模塊用于對訪問該存儲模塊中存儲的信息的設備進行身份認證。

當有設備或應用希望訪問公網(wǎng)服務器的存儲模塊中存儲的信息時，公網(wǎng)服務器的第二認證模塊對發(fā)出信息獲取請求的設備或應用進行身份認證，并根據(jù)該設備或應用的身份開放相應的訪問權限。

認證方式可以采取通過賬戶和密碼進行認證的方式，或者通過賬戶和密碼以及設備唯一標識符進行認證的方式。

所述設備可以是遠程控制端，也可以是外部設備或應用，例如可以是希望獲取飛行器工作參數(shù)以進行飛行器性能分析的研究人員的電腦。公網(wǎng)服務器還可以包括發(fā)布模塊，所述發(fā)布模塊用于主動發(fā)布或者推送信息給相應的設備或者應用。

當然，上述第二認證模塊的功能也可以通過第一認證模塊來實現(xiàn)。

實施例4：

本實施例在前述各實施例的基礎上在飛行器增加了身份認證的功能。

飛行器還可以包括第三認證模塊，用于對發(fā)起連接的遠程控制端進行認證。

認證方式可以是通過與發(fā)起連接的遠程控制端有關的標識信息進行認證的方式，也可以通過賬戶和密碼進行認證的方式，為了進一步提高安全性，可以同時采用這兩種方式，也可以在這兩種方式上增加其他認證手段。與發(fā)起連接的遠程控制端有關的標識信息包括設備唯一標識符，還可以進一步包括ip地址信息等。

通過與公網(wǎng)服務器發(fā)送請求，或者公網(wǎng)服務器主動提供的方式，飛行器將預先獲得與發(fā)起連接的遠程控制端有關的標識信息等。

通過賬戶和密碼進行認證時，飛行器中預先存儲有賬戶和密碼的信息。

實施例5：

本實施例在前述各實施例的基礎上在公網(wǎng)服務器增加了參數(shù)配置功能。

公網(wǎng)服務器還可以包括配置模塊，用于對飛行器的參數(shù)進行配置和存儲。所述配置例如可以提供對多個遠程控制端的控制優(yōu)先級進行設置或修改，并在多個遠程控制端同時針對同一飛行器發(fā)出接入請求時提供與控制優(yōu)先級相對應的控制策略服務，防止產(chǎn)生控制沖突?？刂撇呗园ǖ幌抻?，優(yōu)先級高的遠程控制端可以隨時獲得對飛行器的控制權，或者優(yōu)先級低的遠程控制端可以通過公網(wǎng)服務器向優(yōu)先級高的遠程控制端請求獲得對飛行器的控制權。

另外，還可以通過配置模塊設定不同設備對于存儲模塊中存儲信息的訪問或者推送權限，例如，根據(jù)設備的權限，將相應的信息發(fā)布給不同的設備或者應用。

實施例6：

本實施例在前述各實施例的基礎上在飛行器增加了無線充電功能。

飛行器還可以包括無線充電電池模塊，當飛行器的電量低于閾值時，飛行器根據(jù)預先設定的程序自動返航到無線充電設備所覆蓋的范圍中，通過無線充電設備對無線充電電池模塊進行無線充電。

下面結合上述實施例對無人機系統(tǒng)的應用場景進行示例性描述，本領域技術人員根據(jù)這些示例性描述，可以知曉無人機系統(tǒng)還可以應用在其他場景。

場景1：

在目前智能安防系統(tǒng)中，一般攝像頭都為固定安放模式，其監(jiān)控的范圍受限，導致目前的智能安防系統(tǒng)很難進行全面監(jiān)控。采用本實用新型提出的無人機系統(tǒng)，在有異常情況發(fā)生或者需要主動查詢某區(qū)域的情況時，操作者可通過遠程控制端發(fā)出指令，遙控帶攝像頭等信息采集設備的飛行器對整個家居環(huán)境進行信息搜集。

結合自動返航、無線充電等技術，使得飛行器可重復使用，從而解決飛行器在這種場景下續(xù)航時間短的問題。

場景2：

現(xiàn)在無人機系統(tǒng)也可以大量使用在遠程看房買房中，但基本都是由中介或售房人操控帶攝像頭等信息采集設備的飛行器對房屋情況進行拍攝，可能不能讓看房者完全滿意。采用本實用新型提出的無人機系統(tǒng)，可以允許看房者將自己的手機、電腦或VR設備作為遠程控制端控制飛行器，以看房者的角度進行拍攝和信息采集。

場景3：

本實用新型提出的無人機系統(tǒng)還可以應用在家居環(huán)境下，將帶攝像頭等信息采集設備的飛行器放置家中，操作者可以通過互聯(lián)網(wǎng)遠程控制飛行器，全方位拍攝家中的信息，不再是以前的定點收集，甚至可對家中的一些電器設備進行可視控制，如控制空調，操作者可以通過遠程控制端控制飛行器上的紅外發(fā)射器對傳統(tǒng)的空調進行設置，并且通過飛行器上的攝像頭可以看到是否設置成功。

場景4：

本實用新型提出的無人機系統(tǒng)還可以應用在滑雪等運動的跟拍中，滑雪者可隨身攜帶一個接入互聯(lián)網(wǎng)的WiFi熱點，飛行器即可接入互聯(lián)網(wǎng)，拍攝者操作遠程控制端即可對滑雪者進行各種角度的拍攝。

以上，對本實用新型的實施方式進行了說明。但是，本實用新型不限定于上述實施方式。凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。