一种无人机外部指令介入的约束方法及装置

计算;推算;计数设备的制造及其应用技术1.本发明涉及无人机控制技术领域，特别是涉及一种无人机外部指令介入的约束方法及装置。背景技术：2.无人机的与控制端往往通过无线信号进行控制，此种形式也创造了外部环境中的其他控制端的介入条件，对于无人机的有效控制存在较大的干扰。现行的解决办法往往通过频率、网关、指令标识等限制条件来实现一对一的控制，但此种形式破解简单，容易被外界的恶意控制端介入控制，干预无人机的正常使用。技术实现要素：3.本发明的目的是提供一种无人机外部指令介入的约束方法及装置，基于控制指令的数据结构实现对外部指令的介入约束，使得外部指令的介入不仅存在技术上的障碍，还存在数据结构上的不匹配，失效介入的控制指令。4.根据本发明的第一方面，提出一种无人机外部指令介入的约束方法，包括：5.查询上次被响应的控制指令，基于所述上次被响应的控制指令的响应回执重新定义响应赋值；6.查询操作端的标识信息，生成操作指令时，将辨识标签添加至所述操作指令内，所述标识标签包操作端的标识信息、响应赋值；7.查询所接收到的操作指令的数据结构内的是否存在所述响应赋值，若存在，则按照既定协议响应所述操作指令中的控制指令，并根据所述操作端标识反馈响应回执；8.若不存在，则记录该项操作指令形成介入日志，不响应该项操作指令。9.进一步的，查询上次被响应的控制指令时，还包括：10.预定义初始响应值；11.当查询不到该操作端的上次被响应的控制指令时，将所述初始响应值定义为所述响应赋值；12.当查询到该操作端上的上次被响应的控制指令时，获取该控制指令的响应回执，将所述响应回执定义为所述响应赋值。13.进一步的，获取操作端标识，生成操作指令时，将辨识标签添加至所述操作指令内，所述标识标签包操作端标识、响应赋值，具体包括：14.查询操作端的标识信息，当产生控制指令时，将所述操作端的标识信息后缀于所述控制指令的末端，将所述响应赋值植入所述控制指令内，生成操作指令并发射；15.所述响应赋值、所述标识信息与所述控制指令之间均设置有可识别的间隔标识符。16.进一步的，将所述响应赋值植入所述控制指令内，具体包括：17.将所述响应赋值划分为头部数据、尾部数据；18.将所述头部数据植入至所述控制指令的前端，基于所述控制指令的单位长度复制多个所述尾部数据分别植入所述控制指令内；19.所述头部数据前端、后端均设置第一间隔符；20.所述尾部数据的前端、后端均设置第n+1间隔符，n的取值与所述尾部数据的复制序列相同。21.进一步的，查询所接收到的操作指令的数据结构内的是否存在所述响应赋值，具体包括：22.接收所述操作指令，依序读取所述操作指令内的头部数据、控制指令及植入所述控制指令内的多个尾部数据；23.当读取到所述头部数据时，计算所述头部数据约束值，所述约束值即为尾部数据的参考值；24.当读取到所述控制指令内所植入的所述尾部数据时，与所述参考值进行匹配并记录间隔符的序列；25.当出现以下任一中情况时，判定为不存在响应赋值：读取不到第一间隔符/头部数据、任一项植入所述控制指令内的尾部数据匹配失败、间隔符的序列错乱。26.进一步的，按照既定协议响应所述操作指令中的控制指令，并根据所述标识信息反馈响应回执，具体包括：27.根据间隔符的序列依序剔除植入所述控制指令内的尾部数据，还原出完整所述控制指令；28.所述无人机响应所述控制指令；29.获取所述控制指令的控制类型，将所述控制类型编译为头部数据，定义约束函数，计算所述头部数据的函数值，将所述函数值编译为尾部数据；30.将所述头部数据、所述尾部数据生成所述响应回执；31.获取所述无人机响应的控制指令所对应的操作端的所述标识信息，发送所述响应回执。32.进一步的，记录该项操作指令形成介入日志，不响应该项操作指令，具体包括：33.将被判定为不存在响应赋值的操作指令记录并保存，锁定该项操作指令的数据结构，并生成介入日志；34.剔除该项操作指令的在响应序列中的位置，不响应该项操作指令。35.根据本发明的第二方面，提供了一种无人机外部指令介入的约束装置，包括：36.数据获取模块：查询上次被响应的控制指令，基于所述上次被响应的控制指令的响应回执重新定义响应赋值；37.指令赋值模块：查询操作端的标识信息，生成操作指令时，将辨识标签添加至所述操作指令内，所述标识标签包操作端的标识信息、响应赋值；38.响应判定模块：查询所接收到的操作指令的数据结构内的是否存在所述响应赋值，若存在，则按照既定协议响应所述操作指令中的控制指令，并根据所述操作端标识反馈响应回执；若不存在，则记录该项操作指令形成介入日志，不响应该项操作指令。39.根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面中任一项的所述方法步骤。40.根据本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一项的所述方法步骤。41.本发明的有益效果为：42.本发明提供了一种无人机外部指令介入的约束方法及装置，基于控制指令的数据结构进行重新设计，使连续的控制指令能够有序进行，形成闭环控制链，有效避免外部的常规干扰、恶意介入等，保证无人机的正常控制飞行。附图说明43.并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。44.图1为本发明实施例的一种无人机外部指令介入的约束方法的流程图；45.图2为本发明实施例的一种无人机外部指令介入的约束装置的模块化框图；46.图3为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。具体实施方式47.为了更清楚的说明本发明实施例和现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创在性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。另，设计方位的属于仅表示各部件间的相对位置关系，而不是绝对位置关系。48.实施例一49.根据本发明的第一方面，提供了一种无人机外部指令介入的约束方法，如图1所示，为无人机外部指令介入的约束方法的流程图，包括：50.步骤s101：查询上次被响应的控制指令，基于所述上次被响应的控制指令的响应回执重新定义响应赋值。51.本发明的执行主体可为用于控制的操作端以及响应控制的无人机。52.可以理解的是，操作端每次发射控制指令之后，可对已发送的控制指令进行保存，以便于查询该次指令是否响应；而对于无人机来说，接收到控制指令并响应之后，则反馈响应回执，以标明无人机已经执行了该控制指令。53.对于初始状态的操作端与无人机而言，当两者能够建立有效的控制连接时，首次控制指令一般为开/关机的验证指令或者起飞/降落的验证指令，不具备实质性的控制效果，此时，可预定义初始响应值，以便于形成闭环的控制形态。54.本发明的实施例中，在进行查询的过程中，若是初次响应，则查询不到上次的响应回执，可直接调用初始响应值作为响应回执进行验证，后续则不再采用该初始响应值。由于已响应的控制指令，在操作端、无人机端均存在记录，因此，可直接进行有效的闭环验证，有效避免中途介入式的初始响应值。55.在一个具体的实施例中，在查询上次被响应的控制指令时，具体步骤包括：56.预定义初始响应值；57.当查询不到该操作端的上次被响应的控制指令时，将所述初始响应值定义为所述响应赋值；58.当查询到该操作端上的上次被响应的控制指令时，获取该控制指令的响应回执，将所述响应回执定义为所述响应赋值。59.本发明的实施例中，响应回执是基于控制指令的类型生成的，具备一定的时效性和实际意义，必要时，可作为识别信息对外部的介入指令进行剔除。60.步骤s102：查询操作端的标识信息，生成操作指令时，将辨识标签添加至所述操作指令内，所述标识标签包操作端的标识信息、响应赋值。61.本发明的实施例中，以响应回执定义响应赋值，直接利用操作端的标识信息生成辨识标签，对操作指令的响应与否进行识别，将上次的控制指令与后续的控制指令联系起来，形成闭环，从而将外部介入指令的介入隔绝，使之无效化。62.在一个具体的实施例中，生成操作指令具体步骤包括：63.查询操作端的标识信息，当产生控制指令时，将所述操作端的标识信息后缀于所述控制指令的末端，将所述响应赋值植入所述控制指令内，生成操作指令并发射；64.所述响应赋值、所述标识信息与所述控制指令之间均设置有可识别的间隔标识符。65.更具体的，将所述响应赋值植入所述控制指令内，具体包括：66.将所述响应赋值划分为头部数据、尾部数据；67.将所述头部数据植入至所述控制指令的前端，基于所述控制指令的单位长度复制多个所述尾部数据分别植入所述控制指令内；68.所述头部数据前端、后端均设置第一间隔符；69.所述尾部数据的前端、后端均设置第n+1间隔符，n的取值与所述尾部数据的复制序列相同。70.本发明的实施例中，间隔标识符将控制指令与添加的数据进行分隔，以便于读取、辨识和后续的指令还原。响应赋值的划分标准与响应回执的生成方法相关，对于初始响应值，可定义为约束函数的某一个边界值，根据映射关系划分头部数据和尾部数据即可。71.本发明的实施例中，将尾部数据复制多份并以控制指令的单位长度进行分段植入，能够反映出控制指令的有效性。可以理解的是，分段植入的区间长度可根据实际需求自行定义，单位长度可以理解为某个完整的操作所对应的执行区间，对于的每个完整的操作的执行区间所耗时间、所占数据量可不相同。72.本发明的实施例中，复制多份的尾部数据以复制序列的排序依次对于设置第n+1间隔符，复制序列的序列为1、2、3、…、n，(n为正整数)。在进行尾部数据的读取时，可基于间隔符对应读取相应的序列号。73.可以理解的是，将标识信息、响应赋值添加至控制指令内之后所形成的操作指令对于无人机来说，是不能直接使用的，需要对其中的控制指令进行还原，剔除植入其中尾部数据才能够还原出无人机可直接使用/响应的控制指令。74.步骤s103：查询所接收到的操作指令的数据结构内的是否存在所述响应赋值，若存在，则按照既定协议响应所述操作指令中的控制指令，并根据所述操作端标识反馈响应回执；若不存在，则记录该项操作指令形成介入日志，不响应该项操作指令。75.本发明的实施例中，由无人机执行对操作指令的响应判定。在接收到操作指令之后，即可根据时间戳排列得出待执行的响应序列，对于可响应的操作指令等待响应即可，对于不响应的操作指令，剔除出响应序列。76.本发明的实施例中，以操作指令中是否存在响应赋值为标准进行响应判定。查询所接收到的操作指令的数据结构内的是否存在所述响应赋值，具体步骤包括：77.接收所述操作指令，依序读取所述操作指令内的头部数据、控制指令及植入所述控制指令内的多个尾部数据；78.当读取到所述头部数据时，计算所述头部数据约束值，所述约束值即为尾部数据的参考值；79.当读取到所述控制指令内所植入的所述尾部数据时，与所述参考值进行匹配并记录间隔符的序列；80.当出现以下任一中情况时，判定为不存在响应赋值：读取不到第一间隔符/头部数据、任一项植入所述控制指令内的尾部数据匹配失败、间隔符的序列错乱。81.可以理解的是，读取不到第一间隔符，则无法识别头部数据，即不能读取完整的头部数据，不能进行后续的匹配判定。尾部数据的序列号错乱则说明数据结构被篡改，不能继续执行。82.本发明的实施例中，头部数据与尾部数据之间可通过约束函数建立映射关系，约束函数可自行定义，如三角函数等；头部数据对应控制类型，可对控制类型进行编号，以编号作为头部数据的编译源码，约束函数的变量对应头部数据、约束函数的函数值对应尾部数据。83.对于头部数据的变量选择可以是多样化的，可选的，可直接采用头部数据的编号，采用二进制编译；可选的，头部数据所对应的变量可根据编译方式进行摘取，如采用二进制编译时的幂的字符串，并对字符串进行二次编译。84.本发明的实施例中，对于判定为可响应的操作指令，可按照既定协议响应所述操作指令中的控制指令，并根据所述标识信息反馈响应回执，具体步骤包括：85.根据间隔符的序列依序剔除植入所述控制指令内的尾部数据，还原出完整所述控制指令；86.所述无人机响应所述控制指令；87.获取所述控制指令的控制类型，将所述控制类型编译为头部数据，定义约束函数，计算所述头部数据的函数值，将所述函数值编译为尾部数据；88.将所述头部数据、所述尾部数据生成所述响应回执；89.获取所述无人机响应的控制指令所对应的操作端的所述标识信息，发送所述响应回执。90.本发明中，既定协议即为尾部数据的剔除方法，作为一种可行的实施例，根据间隔符的序列依序剔除植入的尾部数据即可，其目的为还原出控制指令，实现对无人机的控制操作。91.本发明的实施例中，对于判定为不响应的操作指令，可记录该项操作指令形成介入日志，不响应该项操作指令，具体步骤包括：92.将被判定为不存在响应赋值的操作指令记录并保存，锁定该项操作指令的数据结构，并生成介入日志；93.剔除该项操作指令的在响应序列中的位置，不响应该项操作指令。94.对于不响应的操作指令，可由工作人员进行后续筛查原因，以便于区别外部干预以及自身故障。95.可以理解的是，若还原得到的控制指令对无人机而言，不能执行，则应向控制人员发出警报。96.实施例二97.根据本发明的第二方面，提供了一种无人机外部指令介入的约束装置。如图2所示，为无人机外部指令介入的约束装置的模块化框图，包括：98.数据获取模块201：查询上次被响应的控制指令，基于所述上次被响应的控制指令的响应回执重新定义响应赋值；99.指令赋值模块202：查询操作端的标识信息，生成操作指令时，将辨识标签添加至所述操作指令内，所述标识标签包操作端的标识信息、响应赋值；100.响应判定模块203：查询所接收到的操作指令的数据结构内的是否存在所述响应赋值，若存在，则按照既定协议响应所述操作指令中的控制指令，并根据所述操作端标识反馈响应回执；若不存在，则记录该项操作指令形成介入日志，不响应该项操作指令。101.可以理解的是，本发明实施例提供的装置均适用于实施例一所述的方法，各个模块的具体功能可参照上述方法流程，此处不再赘述。102.实施例三103.本发明实施例提供的一种电子设备，用于实现实施例一所述的方法。图3是本发明实施例提供的一种电子设备的实体结构示意图。电子设备可以包括：至少一个中央处理器，至少一个网络接口，控制接口，存储器，至少一个通信总线。104.其中，通信总线用于实现各组件之间的连接通信，信息交互。105.其中，网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如wi-fi接口)。106.其中，控制接口用于根据指令输出控制数据。107.其中，中央处理器可以包括一个或者多个处理核心。中央处理器利用各种接口和线路连接整个终端内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器内的数据，根据实施例一所述的方法执行终端的各种功能和处理数据。108.其中，存储器可以包括随机存储器(random access memory，ram)，也可以包括只读存储器(read-only memory)。可选的，该存储器包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述实施例一的方法等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。109.本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述实施例一所述的方法。其中，计算机可读存储介质可以包括但不限于任何类型的盘，包括软盘、光盘、dvd、cd-rom、微型驱动器以及磁光盘、rom、ram、eprom、eeprom、dram、vram、闪速存储器设备、磁卡或光卡、纳米系统(包括分子存储器ic)，或适合于存储指令和/或数据的任何类型的媒介或设备。110.需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。111.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。112.在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。113.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。114.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：u盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。115.本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通进程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取器(random access memory，ram)、磁盘或光盘等。116.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。117.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施例只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。









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