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【I810761】架構於資訊安全之智慧無人機群飛即時監控與防干擾安全迫降裝置
| 公告號 | I810761 公開202326331 |
| 公告日 | 2023/08/01 |
| 公報卷期 | 50-22 |
| 證書號 | I810761 |
| 申請號 | 110148523 E |
| 申請日 | 2021/12/23 |
| 公報IPC | G05D 1/10(2006.01); B64C 19/00(2006.01); H04L 9/28(2006.01) |
| 當前IPC | G05D 1/10(2006.01); B64C 19/00(2006.01); H04L 9/28(2006.01) |
| 申請人 | 國立高雄科技大學 高雄市三民區建工路415號 (中華民國) (TW) |
| 當前專利權人 | 國立高雄科技大學 |
| 發明人 | 鄭婉淑 (中華民國) (TW) |
| 代理人 | 歐奉璋 |
| 審查委員 | 李志偉 |
| 摘要 | 一種架構於資訊安全之智慧無人機群飛即時監控與防干擾安全迫降裝置，係包括至少一無人機、一邊緣運算設備、一裝設有一無人機監控應用模組之電子通訊設備、以及一網路設備所構成。藉此，本發明開發出一套深具教育意義之iOS系統之無人機監控應用模組，並輔以邊緣運算設備，對於練習場地之環境進行即時深度智慧運算，即時訊息提醒初學者危險動作或危險死角之即時修正，助初學者安心練習之同時，並在任一飛行命令未完成送達任一無人機或是未完整執行時，可提供使用者快速判斷是否啟動單台無人機停止或啟動所有無人機停止；本發明之無人機監控應用模組不僅可讓新手學員藉安裝在電子通訊設備(如：智慧型手機)上提升基本練習之便利性外，在安全性、監控性與防干擾安全迫降上亦為本發明之開發重點，藉以提升學員練飛時之安全性。 |
| 引用專利 | CN107918402A E; CN113467275A E; TWM593114U; TWM618419U; US2019/0391575A1 E |
專利範圍 
| 專利範圍 | 1.一種架構於資訊安全之智慧無人機群飛即時監控與防干擾安全迫降裝置，係包括：數個無人機，各該無人機上設置有一控制模組、一影像擷取模組、一第一無線通訊模組、一飛行模組、一記憶模組及一定位模組，該控制模組內建一模式通訊協定，該模式通訊協定至少包含位址模式、飛控模式，該控制模組利用該定位模組於一練習場地中選取定位至少一飛行位置點，由該影像擷取模組於該飛行位置點攝取至少一個或數個現場環境資料，通過該第一無線通訊模組依據該飛行位置點選擇傳輸至少一現場衛星資訊，該控制模組將該現場衛星資訊結合於該現場環境資料，以便轉換產生一現場3D地形資訊，並將該現場3D地形資訊透過該第一無線通訊模組加密編碼後即時輸出該編碼後之現場3D地形資訊；一邊緣運算設備，係具有一圖像處理單元(Graphics Processing Unit,GPU)、一儲存模組、一第二無線通訊模組、及一智慧型安全迫降單元，該第二無線通訊模組與該第一無線通訊模組相互適配，用以接收各該無人機即時輸出該編碼後之現場3D地形資訊並進行解碼操作，每一解碼後之現場3D地形資訊係關聯於一無人機其周邊環境之狀況，該圖像處理單元執行深度學習模型以識別該解碼後之現場3D地形資訊，從該儲存模組提取與該解碼後之現場3D地形資訊相關的一個或數個地理環境資訊進行即時深度智慧運算，以識別各該無人機是否存在危險死角或危險動作行為，並對應產生一識別結果，該第二無線通訊模組將該識別結果加密編碼後即時輸出該編碼後之識別結果，傳至電子通訊模組，以提供使用者判斷是否啟動單台無人機停止或啟動所有無人機停止；一電子通訊設備，裝設有一無人機監控應用模組，該電子通訊設備具有與該無人機監控應用模組連接之一操控顯示介面模組、一通知模組、及一第三無線通訊模組，該第三無線通訊模組與該第一、二無線通訊模組相互適配，用以與該邊緣運算設備及各該無人機連結，該無人機監控應用模組通過該操控顯示介面模組接收一使用者輸入一飛行命令，該飛行命令內含模式通訊協定、位址及飛控資料，透過該第三無線通訊模組將該飛行命令加密編碼後輸出至各該無人機，各該無人機之控制模組透過該第一無線通訊模組接收該編碼後之飛行命令並解碼後，取得對應位址之飛控資料，獲取該飛控資料中的計時器時間，根據該飛控資料進行各該無人機的群飛表演訓練，且於群飛啟動時，倘若有任一飛行命令未完成送達任一無人機或是未完整執行，該未完成送達或未完整執行的無人機之控制模組將自動產生一錯誤訊息，透過該第一無線通訊模組對該錯誤訊息加密編碼，該無人機監控應用模組再透過該第三無線通訊模組接收該安全迫降單元分析當時情境所產生該編碼後之智慧安全迫降結果並進行解碼操作，以提供該使用者快速判斷是否啟動單台無人機停止或啟動所有無人機停止，該無人機監控應用模組亦透過該第三無線通訊模組接收該邊緣運算設備即時深度智慧運算所產生該編碼後之識別結果並進行解碼操作，當該解碼後之識別結果為該至少一無人機具有危險死角或危險動作行為的存在時，該無人機監控應用模組會藉由該通知模組對外即時發出一警告訊號，並將該解碼後之現場3D地形資訊即時顯示於該操控顯示介面模組上，供該使用者可即時評估調配平衡該至少一無人機飛行狀態，據以下達至少一飛行修正命令，並透過該第三無線通訊模組對該飛行修正命令加密編碼後傳送給該至少一無人機，該至少一無人機之控制模組透過該第一無線通訊模組接收該編碼後之飛行修正命令並解碼後，通過該解碼後之飛行修正命令以操控該至少一無人機之飛行模組對其飛行狀態即時進行對應修正；以及一網路設備，係提供一無線區網以無線連結該至少一無人機、該邊緣運算設備、及該電子通訊設備。 2.依申請專利範圍第1項所述之架構於資訊安全之智慧無人機群飛即時監控與防干擾安全迫降裝置，其中，該網路設備為無線路由器或手機熱點。 3.依申請專利範圍第1項所述之架構於資訊安全之智慧無人機群飛即時監控與防干擾安全迫降裝置，其中，該飛行命令係依該使用者之群飛表演需求，依格式輸入各該無人機的網際網路協定(Internet Protocol,IP)、執行任務時間點及執行指令，編輯成為舞譜與舞序資料，並於選擇讀取音樂後即可觸發該無人機監控應用模組開啟群飛開關，開啟群飛。 4.依申請專利範圍第3項所述之架構於資訊安全之智慧無人機群飛即時監控與防干擾安全迫降裝置，其中，該無人機監控應用模組通過該飛行命令觸發開啟群飛，進行自動偵測無人機數目，並伴隨音樂自動控制群飛。 5.依申請專利範圍第1項所述之架構於資訊安全之智慧無人機群飛即時監控與防干擾安全迫降裝置，其中，該控制模組、該第一無線通訊模組、該飛行模組、該記憶模組及該定位模組係整合在一任務板上並將該任務板設置於各該無人機下方。 6.依申請專利範圍第1項所述之架構於資訊安全之智慧無人機群飛即時監控與防干擾安全迫降裝置，其中，各該無人機、該電子通訊設備及該邊緣運算設備其訊號發送與接收之過程係透過用戶資料包協定(User Datagram Protocol,UDP)來通訊該網路設備，經過該網路設備而與彼此聯繫。 7.依申請專利範圍第1項所述之架構於資訊安全之智慧無人機群飛即時監控與防干擾安全迫降裝置，其中，該現場環境資料係該練習場地之影像或照片。 8.依申請專利範圍第1項所述之架構於資訊安全之智慧無人機群飛即時監控與防干擾安全迫降裝置，其中，該邊緣運算設備係經由一無線感測網路控制其感測收集地理環境資訊，並儲存至該儲存模組中。 9.依申請專利範圍第1項所述之架構於資訊安全之智慧無人機群飛即時監控與防干擾安全迫降裝置，其中，該警告訊號包含警示用之聲響、語音、光源或電子訊息。 10.依申請專利範圍第1項所述之架構於資訊安全之智慧無人機群飛即時監控與防干擾安全迫降裝置，其中，該無人機監控應用模組更包括監控各該無人機之一電池之電力，並於該操控顯示介面模組上顯示目前該電池之一電池剩餘電量。 |
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