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CN107924636B - 移动体识别系统及识别方法 - Google Patents

移动体识别系统及识别方法 Download PDF

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CN107924636B
CN107924636B CN201680043681.7A CN201680043681A CN107924636B CN 107924636 B CN107924636 B CN 107924636B CN 201680043681 A CN201680043681 A CN 201680043681A CN 107924636 B CN107924636 B CN 107924636B
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drone
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regular
unmanned aerial
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山下千晶
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Hitachi Ltd
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Abstract

一种识别移动体的移动体识别系统，取得由监视移动体的移动状态的移动状态监视装置检测到的包含多个移动体的第一位置信息的移动状态信息；从移动体取得规定的报告信息，该报告信息包含由移动体测定的自身的第二位置信息；基于第一位置信息和第二位置信息，识别移动体的登记状况。

Description

移动体识别系统及识别方法
技术领域
本发明涉及移动体识别系统及识别方法。
背景技术
近年来，所谓无人机(drone)的作为移动体的一种的无人航空机正在普及。从十几厘米左右的小型机到十几米左右的大型机，制造出了各种无人航空机，其用途也是空中拍摄用、观测用等各种各样。今后期待进一步无人航空机的应用，但从安全的观点来看，放任不管无秩序的飞行是不好的。
在专利文献1中，公开了一种如果检测到其他机体的接近则自动回避的以往技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004－175209号公报
发明内容
发明要解决的课题
以往技术仅能够回避无人航空机彼此的接触，在事前登记的正规的无人航空机和其以外的无人航空机(不正规的无人航空机)混合起来飞行的情况下，无法区别这些正规的无人航空机与不正规的无人航空机。
本发明是鉴于上述课题而做出的，其目的是提供一种能够识别正规的移动体的移动体识别系统及识别方法。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，在遵循本发明的移动体识别技术中，取得由监视移动体的移动状态的移动状态监视装置检测到的包含多个移动体的第一位置信息的移动状态信息；从移动体取得包含由移动体测定的自身的第二位置信息的规定的报告信息；基于第一位置信息和第二位置信息，识别移动体的登记状况。
发明效果
根据本发明，能够在多个移动体中识别正规的移动体是哪个。进而，由于从多个移动体中去除了正规的移动体的剩余的移动体是不正规的移动体，所以本发明能够将多个移动体区别为正规的移动体和不正规的移动体。
附图说明
图1是有关第1实施例的移动体识别系统的整体概要图。
图2是正规的移动体(无人机)的结构图。
图3是不正规的移动体的结构图。
图4是认证站的结构图。
图5是卫星的结构图。
图6是管理移动体的识别结果的表的例子。
图7是管理正规的移动体的识别结果的表的例子。
图8是表示向认证站登记移动体的处理的流程图。
图9是表示识别移动体的处理的流程图。
图10是表示向移动体发送的询问信息与通过询问信息的解读得到的报告信息的关系的说明图。
图11是表示在移动体间传送报告信息的处理的流程图。
图12是显示移动体的识别结果的画面例。
图13是有关第2实施例的移动体识别系统的整体概要图。
图14是表示识别移动体的处理的流程图。
图15有关第3实施例，是表示将移动体的识别结果显示在用户终端上的处理的流程图。
图16是有关第4实施例的移动体识别系统的整体概要图。
具体实施方式
以下，基于附图说明本发明的实施方式。如以下所述，在本实施方式中，说明作为“移动体”的一例而应用到无人航空机(所谓的无人机)的识别中的情况。这里，本实施方式的移动体并不限于飞行的移动体，包括在陆地上移动的移动体、以及在水上或海中移动的移动体。本实施方式的移动体是无人式移动体。无人式移动体是指操纵者未搭乘的移动体，也可以操纵者以外的乘员或乘客搭乘在移动体上。在本实施方式中，监视飞行中的无人航空机群，实时地识别哪个无人航空机是正规的无人航空机。能够识别正规的无人航空机的结果是，也能够实时地识别哪个无人航空机是不正规的无人航空机。还能够将无人航空机的识别结果向外部系统输出而发出警报等。
实施例1
使用图1～图12说明第1实施例。图1是本实施例的作为“移动体识别系统”的无人航空机识别系统的整体概要图。在包括本实施例的各实施例中，作为“移动体识别系统”的例子而说明“无人航空机识别系统”。在图1中，表示了作为“移动体”的一例的多个无人航空机(无人机)1(1)～1(3)、1U(4)、1U(5)在规定区域中飞行的样子。无人航空机是指通过远程操作、或通过基于计算机控制的自动动作而无人状态下飞行的物体。无人航空机中例如有直升机型或飞机型等，其大小也是各种各样的。规定区域是指监视无人航空机的范围，其大小能够适当设定。例如，既可以如整个日本那样将国家作为规定区域，也可以以县或市等的行政区分单位设定规定区域。也可以以行政机关、发电站、游乐园、公园、医院、工厂、商业施设等的施设单位设定规定区域。进而，也可以按每个河流、道路、山等的地理要素设定规定区域。
在图1中，正规的无人航空机1(1)～1(3)和不正规的无人航空机1U(4)、1U(5)混合存在。正规的无人航空机1(1)～1(3)是指登记在后述的认证站2中的无人航空机。不正规的无人航空机1U(4)～1U(5)是指没有登记在认证站2中的无人航空机、或认证站2中的登记有效期间过期的无人航空机。
在图1中，不区别正规的无人航空机和不正规的无人航空机而赋予连续号码(1)～(5)。但是，如果仅着眼于不正规的无人航空机1U，则无人航空机1U(4)是第1不正规无人航空机，无人航空机1U(5)是第2不正规无人航空机。在后述的图12中，在正规无人航空机和不正规无人航空机的各自的组内赋予连续号码而显示。以下，有将无人航空机称作无人机的情况。此外，有不区别正规、不正规而作为整体称作无人航空机1(无人机1)的情况。
无人航空机识别系统例如包括认证站2、卫星3和无线LAN接入点4及通信网CN2而构成。用户例如通过使用专用的遥控器或智能电话等的用户终端14，能够对无人机1给出指示或读出数据。
认证站2是对识别对象的无人机1是否是已登记无人机进行认证的计算机系统。认证站2既可以按每个规定区域设置，也可以将多个规定区域(监视范围)汇集在一起而设置。例如，既可以将用于对日本的无人机进行监视的认证站在整个日本设置1个，也可以按每个地域或按每个施设设置子认证站。认证站2不需要被固定地设置，也可以构成为可移动的系统。例如，也可以运入并设置临时的认证站2，以便在特定的期间中监视特定的地域或施设的无人机。
认证站2具有多个功能F20、F21、F22。飞行状态取得功能F20是例如通过相机等的光学图像、雷达等的电波、声纳或传声器等的声波、超声波等在外形上检测移动体，从而检测飞行状态(位置信息)的功能，利用与后述的和无人机的通信不同的方法，不论无人机登记/未登记或通信回答的有无，都取得飞行状态。例如是从卫星3等的位于规定区域的上空的飞行状态监视装置取得无人机的飞行状态的功能。“上空”可以称作“一方侧”。卫星3可以称作“一侧移动状态监视装置”。飞行状态取得功能F20例如由后述的图像解析程序P20等实现。这里，作为“移动状态”的一例的飞行状态是指包含在监视范围内飞行中或停机中的无人机(不管是正规还是不正规)的位置信息的状态。除了位置信息以外，在飞行状态中也可以包含移动方向、移动速度。通过从卫星3隔开时间差接受多个卫星图像并解析，还能够检测位置信息和移动方向、还有移动速度。
报告信息取得功能F21是通过向作为识别对象的无人机群发送询问信息，从无人机群中的正规无人机接受报告信息的功能。报告信息取得功能F21例如可以由后述的无人机认证管理程序P21等实现。
正规无人机判别功能F22是基于报告信息和飞行状态，从识别对象的无人机群中识别正规无人机的功能。由于能够辨别正规无人机，所以能够将无人机群中的正规无人机以外的无人机识别为不正规无人机。正规无人机判别功能F22例如可以由后述的正规无人机判定程序F22等实现。
使用图1说明无人航空机识别系统的整体动作。首先，最开始执行登记处理(S1)。想要使无人机飞行的用户将关于该无人机的信息向认证站2登记。认证站2如果认可该无人机的登记，则发行作为加密控制信息的一次性口令(OTID_B)。用户将一次性口令下载并存储到无人机中。这里，一次性口令是易失性较高的口令的一例。即，在本实施例中，作为易失性较高的加密控制信息的一例而采用一次性口令。但是，本实施例并不限于一次性口令，只要是能够用于正规无人机和不正规无人机的识别的加密控制信息，也可以使用一次性口令以外的口令或加密解读程序。
然后，认证站2定期或不定期地识别无人机群。认证站2既可以例如以规定周期识别无人机群，也可以在系统管理者等指定的时刻识别无人机群。或者，也可以当由外部系统输入了警报信号等的触发时，认证站2识别无人机群。
在识别无人机群时，认证站2向卫星3请求将加密的询问信息发送给识别对象的无人机群(S2)。该询问信息中包含有询问时刻。在询问信息中，除了询问时刻以外，可以还包括用于识别认证站2的信息(认证站ID、位置信息)。询问信息被用一次性口令(OTID_A)加密。
卫星3如果经由通信网络CN1从认证站2接受到询问信息的发送请求，则将拍摄对象空域(包括规定区域)进行拍摄，将其图像向认证站2发送(S3)。进而，卫星3朝向包括规定区域的空域一齐发送加密的询问信息(S4)。在询问信息的发送中，可以使用卫星3的数据广播CN3等。另外，既可以先发送询问信息，接着拍摄卫星照片，也可以同时进行询问信息的发送和卫星照片的拍摄。
无人机群中的正规无人机1(1)～1(3)在向认证站2的登记时取得并保持着一次性口令(OTID_B)。正规无人机如果接收到加密的询问信息，则使用一次性口令(OTID_B)将该询问信息解读(S5)。不正规无人机1U(4)、1U(5)由于没有保持一次性口令(OTID_B)，所以不能将询问信息解读。
正规无人机如果解读了询问信息，则包括该解读结果和本机的位置信息而生成报告信息。报告信息例如包括询问信息中包含的询问时刻、和正规无人机的最新的位置信息。在报告信息中，也可以还包括识别作为询问信息的发行源的认证站2的信息、表示正规无人机的移动方向和/或移动速度的信息、正规无人机的登记时的管理号码(无人机ID)等。报告信息优选的是通过仅由认证站2及正规无人机能够解读的方法被加密。这是为了防止不正规无人机1U将假的报告信息发送给认证站2而伪装是正规无人机。
正规无人机在直接能够与无线接入点4通信的情况下，通过将报告信息朝向无线接入点4发送，能够将报告信息向认证站2传送。在图1中，接近于地面的正规无人机1(1)能够直接向无线接入点4发送报告信息(S7)。
相对于此，在正规无人机远离无线接入点4而不能直接通信的情况下，将报告信息向其他的正规无人机传送。在图1中，正规无人机1(3)向位于能够以无线通信CN4交换信息的范围的其他的正规无人机1(2)传送正规无人机1(3)的报告信息(S6(1))。
正规无人机1(2)将本机的报告信息和从正规无人机1(3)接收到的报告信息经由无线通信CN4向正规无人机1(1)传送(S6(2))。正规无人机1(1)将正规无人机1(2)的报告信息及正规无人机1(3)的报告信息向无线接入点4发送(S7)。
正规无人机1(1)能够在从其他的正规无人机1(2)、1(3)接收到报告信息的时间点，将这些报告信息向无线接入点4发送。或者，正规无人机1(1)也可以匹配于将本机的报告信息朝向认证站2发送的定时，将来自其他的正规无人机1(2)、1(3)的报告信息向无线接入点4发送。
认证站2基于从卫星3取得的卫星照片的解析结果、和从正规无人机取得的报告信息，判别无人机群中的哪个是正规无人机、哪个是不正规无人机。例如，通过将卫星照片解析，判明与询问信息的发行时刻对应的拍摄时刻的各无人机的位置。另一方面，认证站2作为对询问信息的应答而从正规无人机取得的报告信息中包含有正规无人机的位置信息。
所以，认证站2将根据卫星照片的解析结果得到的位置信息(及移动方向或移动速度的至少某一方)和根据报告信息的解读结果得到的位置信息(及移动方向或移动速度的至少某一方)进行比较对照。由此，认证站2能够识别出拍摄在卫星照片中的无人机群中的哪个是正规无人机。认证站2还能够输出无人机识别结果(S8)。例如，外部的警戒系统能够基于从认证站2接收到的无人机识别结果而发出警报。此外，也可以如后述的实施例那样，通过用户终端14等显示无人机识别结果。
图2是正规无人机的硬件结构图。正规无人机1例如包括机体10、控制器11、驱动转子等的马达12、和向控制器11及马达12供给电力的电池13。控制器11控制无人机的飞行，例如包括微处理器110、存储器111、传声器112、相机113、传感器群114、GPS接收部115、通信部116、马达控制部117。
微处理器(图中CPU)110通过执行存储在存储器111中的计算机程序P10、P11，实现规定的功能。作为存储装置的存储器111存储飞行控制程序P10及无人机认证程序P11、和作为加密控制信息的一次性口令(OTID_B)。关于操作系统及各种驱动器等省略说明。飞行控制程序P10是用于通过远程操作或自动控制，使无人机在大气中飞行的计算机程序。无人机认证程序P11是用于认证是正规无人机的计算机程序，与认证站2的软件协同作用。无人机认证程序P11实现基于从认证站2经由卫星3接收到的询问信息生成报告信息的功能、将从其他的正规无人机接收到的报告信息再向其他的正规无人机或无线接入点4传送的功能、和为了传送报告信息而检测在周围飞行的其他的无人机的功能等。
传声器(microphone)112和相机113是用于掌握在周围飞翔的无人机的无人机检测机构。例如，通过将传声器112检测到的周围的声音解析，检测其他无人机的飞行音等。此外，例如通过将相机113拍摄的周围的图像解析，检测其他无人机的存在。也可以是综合地判断由传声器112检测到的声音的解析结果和由相机113检测到的周围图像的解析结果来感知其他无人机的存在的结构。此外，无人机检测机构并不限于传声器112、相机113，例如也可以使用磁传感器等。
传感器群114例如是气压高度传感器、3轴加速度传感器、3轴陀螺仪传感器、对地速度传感器、地磁传感器、压力传感器、红外线传感器、温度传感器、湿度传感器等计测机构。上述传感器群是一例，无人机不需要具备它们的全部。只要搭载与无人机的使用目的对应的传感器群就可以。
GPS(Global Positioning System)接收部115是用于从GPS接收本机的位置信息的装置。通信部116是用于与卫星3、GPS、无线接入点4、其他无人机进行通信的装置。马达控制部117是控制马达12的装置。
在图2中，以将无人机认证程序P11作为计算机程序安装的情况为例，但并不限于此，也可以将无人机认证程序P11实现的功能中的至少一部分用专用硬件电路实现。例如，使用一次性口令将询问信息解读的功能等可以通过硬件电路与计算机程序协同作用来实现。在其他的功能结构的说明中，也与上述同样，可以通过硬件电路或软件的某一方、或通过两者的协同作用来安装。功能的安装方法的差异没有限定。不论是以怎样的方法安装的情况，都包含在本发明的技术范围中。
图3表示不正规无人机1U的结构例。不正规无人机1U与图2所述的正规无人机1相比，至少在不具有无人机认证程序P11及一次性口令(OTID_B)这一点上不同。不正规无人机1U和正规无人机1在传感器群114的具体的结构及马达12的数量等方面也有可能不同，但这样的差异不是本质上的差异。
图4表示认证站2的结构例。认证站2例如具备微处理器210、存储器211、通信部212。存储器211例如保存有图像解析程序P20、无人机认证管理程序P21、正规无人机判定程序P22这样的各种计算机程序。进而，在存储器211中，还保存有用于将朝向无人机群发送的询问信息加密的一次性口令(OTID_A)。
图像解析程序P20是将从卫星3取得的卫星照片解析，检测飞行中(或停机中)的无人机的数量、位置等的程序。图像解析程序P20实现图1所示的飞行状态取得功能F20。
无人机认证管理程序P21是将加密的询问信息向无人机群发送、从正规无人机取得作为对该询问信息的应答的报告信息并解读的程序。无人机认证管理程序P21实现图1所示的报告信息取得功能F21。在询问信息的加密中，使用与正规无人机保持的一次性口令(OTID_B)对应的一次性口令(OTID_A)。
正规无人机判定程序P22是通过将卫星照片的解析结果(无人机群的飞行状态)与来自正规无人机的报告信息进行比较，从无人机群中判别正规无人机的程序。正规无人机判定程序P22实现图1所示的正规无人机判别功能F22。
另外，计算机程序P20～P22的结构并不限于上述例子。也可以使用更细分化的计算机程序群，也可以作为无人机认证站控制程序那样的一个计算机程序实现。
通信部212是实现经由无线接入点4及通信网络CN2的与正规无人机的通信、经由通信网络CN1的与卫星3的通信、和与用户终端14的通信的装置。
认证站2不需要由一个计算机系统构成，也可以通过使多个计算机系统协调动作来构成认证站2。此外，也可以为在物理计算机内生成多个虚拟计算机、按每个虚拟计算机设置各地域的认证站的结构。
图5表示卫星3的结构例。卫星3例如具备微处理器310、存储器311、通信部312、拍摄部313、姿势控制部314、传感器群315、GPS接收部316等。
存储器311例如存储卫星控制程序P30、图像发送程序P31、询问信息分发程序P32。进而，存储器311还保存从认证站2经由通信网络CN1接收的询问信息。
卫星控制程序P30是控制卫星3的计算机程序。图像发送程序P31是拍摄卫星照片并向认证站2发送的计算机程序。询问信息分发程序P32是将从认证站2接收到的询问信息朝向无人机群分发的计算机程序。
通信部312是进行与认证站2的通信、和询问信息向无人机群的发送的装置。拍摄部313是拍摄卫星照片的装置。姿势控制部314是控制卫星3的姿势的装置。传感器群315例如是红外线传感器、地磁传感器、3轴陀螺仪传感器等各种传感器群。GPS接收装置316是从GPS取得卫星3的位置信息的装置。
图6是认证站2使用的无人机识别结果管理表T20的例子。认证站2如果识别出无人机群，则将其识别结果存储到管理表T20中。无人机识别结果管理表T20例如将管理号码C200、询问信息的解读可否C201、位置信息C202、无人机ID C203建立对应而存储。
管理号码C200是用于区分根据卫星照片判别出的无人机群的管理号码。询问信息的解读可否C201是表示是否将从认证站2发送的询问信息正确地解读了的标志。即，标志C201表示是否是具有用于询问信息的解读的一次性口令(OTID_B)的正规无人机。位置信息C202是表示由管理号码C200确定的无人机的位置的信息。无人机ID C203是在向认证站2登记无人机时被赋予的识别号码。
记载在管理表T20中的5架无人机中，只有将询问信息正确地解读的管理号码#1～#3的无人机是正规无人机。管理号码#4、#5的无人机由于没有将询问信息正确地解读，所以是不正规无人机。管理号码#4的无人机虽然成功发送了位置信息，但没有证明正确地解读了询问信息。即，是伪装失败的不正规无人机。
图7表示管理正规无人机的正规无人机管理表T21的例子。正规无人机管理表T21例如管理无人机名C210、无人机ID C211、一次性口令C212、询问信息的解读结果C213、位置信息C214等。
无人机名C210是正规无人机的名称。用户可以对无人机设定希望的名称。无人机ID C211是认证站2对正规无人机赋予的识别号码。一次性口令C212是为了在询问信息的解读中使用而认证站2赋予的一次性口令(OTID_B)。
询问信息的解读结果C213表示正规无人机使用一次性口令(OTID_B)将询问信息解读而得到的结果。作为解读结果，例如有对询问的回答的请求、询问信息的发行时刻、认证站ID、控制命令等。控制命令是指控制正规无人机的飞行等通信以外的动作的指令，例如有“高度上升”、“高度下降”、“着陆”、“从其场所移动”等单纯的指令，“禁止向规定的区域的进入”“飞行禁止区域的设定/解除(更新)”“速度制限”等对飞行计划添加条件的指令。认证站2能够基于卫星照片的解析结果，对正规无人机中的规定的无人机赋予控制命令。接收到控制命令的无人机执行有关控制命令的操作，或考虑有关控制命令的条件而变更飞行计划。由此，能够将无人机彼此的接触防止于未然，或使无人机从进入禁止区域强制退出。此外，还能够发生指定了无人机的控制命令，在此情况下，将作为对象的无人机的无人机ID、位置信息(从卫星取得)、位置信息(通过第1次通信从无人机取得，通过第2次通信将位置信息包含到询问信息中)等包含到询问信息中。
位置信息C214表示正规无人机的位置。位置例如包括纬度、经度、高度而构成。也可以包括位置的过去的履历、飞行计划中的将来的位置。正规无人机的高度也可以使用正规无人机搭载的高度传感器的值。
除图7所示的以外，管理表T21还可以管理例如电池剩余量、飞行时间、机种、厂商名、用户名等。另外，管理表T21不需要是一个表，也可以通过将多个表建立关联而构成。
图8是表示将无人机向认证站2登记的处理的流程图。用户例如使用个人计算机、便携信息终端、便携电话等的用户终端14，访问认证站2提供的无人机登记服务，输入用户名等所需的信息(S10)。无人机登记服务例如由无人机认证管理程序P21作为Web服务提供。认证站2检查用户名等，进行登录处理(S11)。
用户终端14将希望登记的无人机的信息向认证站2发送(S12)。用户终端14例如将用户的姓名及住址、无人机名称、厂商名、机种名等向认证站2发送。在不仅是无人机的主体、对无人机的飞行也要登记的情况下，也可以还登记飞行日期及时间、飞行区域、飞行目的等。在此情况下，证明登记的后述的一次性口令能够设定为与飞行日期及时间对应的有效期限。
认证站2接收从用户终端14接收到的无人机信息(S13)，判定是否许可该无人机信息的登记(S14)。认证站2例如在没有被输入作为无人机管理者的用户的姓名等的情况下判定为不可登记(S14：否)，进行错误处理(S15)。在错误处理中，例如将必须项目没有输入之意的错误消息返回给用户终端14。或者，从安全确保的观点出发，对于预先指定的厂商的无人机或特定机种的无人机，也可以拒绝向认证站2登记。
认证站2如果判定为许可在步骤S13中接收到的无人机信息的登记(S14：是)，则将该无人机信息登记到图7所述的正规无人机管理表T21(S16)。接着，认证站2发行一次性口令(OTID_B)并向用户终端14发送，以使登记的无人机作为正规无人机能够正确地解读询问信息(S17)。
用户终端14接收并存储一次性口令(OTID_B)(S18)，将该一次性口令传送给无人机(S19)。无人机将从用户终端14接收到的一次性口令向存储器111存储(S20)。
图9是表示识别无人机群的处理的流程图。首先，认证站2最先对卫星3发送询问信息，并请求将该询问信息向无人机群发送(S30)。卫星3如果从认证站2接收到询问信息的发送请求，则拍摄卫星照片，将该图像数据发送给认证站2(S31)。卫星3将从认证站2接收到的询问信息向无人机群发送(S32)。
认证站2将从卫星3接收到的卫星照片的图像数据解析，判别哪台无人机位于哪里(S33)。
另一方面，无人机群中的正规无人机如果接收到被加密的询问信息，则使用预先存储的一次性口令(OTID_B)将询问信息解读(S34，S36)，从GPS取得最新的位置信息(S35，S37)。并且，制作包含位置信息等的报告书。报告书中包含的位置信息既可以是接收到询问信息后测定的位置信息，也可以从将位置信息与时刻对应而存储的日志中，选择与询问信息中包含的时刻信息(询问时刻或卫星图像拍摄时刻)对应的位置信息，作为拍摄卫星图像时的无人机的位置。
这里，假定正规无人机1(1)、1(2)中的一方的正规无人机1(1)能够与无线接入点4进行通信，另一方的正规无人机1(2)由于远离无线接入点4所以不能通信。并且，假设一方的正规无人机1(1)与另一方的正规无人机1(2)能够无线通信。
另一方的正规无人机1(2)如果发现在附近飞行中的正规无人机1(1)，则朝向该正规无人机1(1)发送本机的报告信息(S38)。一方的正规无人机1(1)如果从另一方的正规无人机1(2)接收到报告信息，则将该报告信息向无线接入点4传送，在此时正规无人机1(1)正在制作报告信息的情况下，也加上本机的报告信息而向无线接入点4发送(S39)。
认证站2经由无线接入点4及通信网络CN2取得正规无人机1(1)、1(2)的报告信息。认证站2通过将正规无人机的报告信息与从卫星3得到的飞行状态(根据卫星照片的解析得到的无人机群的位置信息等)进行比较，从无人机群之中检测正规无人机(S40)。处于与报告信息中包含的位置信息有关的位置上的无人机是正规无人机。
认证站2能够基于用卫星照片解析的无人机群整体的飞行状态(无人机群的位置等)和检测到的正规无人机的位置，将无人机群中的正规无人机以外的无人机检测为不正规无人机(S41)。从卫星3得到的飞行状态中包含的多个无人机中的、在从正规无人机得到的位置信息中没有符合的位置信息的无人机是不正规无人机。认证站2可以根据来自外部系统或用户终端14等的请求，或每当得到无人机的识别结果，输出该识别结果(S42)。
另外，图9所示的步骤的顺序能够适当变更。例如，也可以将步骤S31和步骤S32的顺序替换，也可以在步骤S32之前执行步骤S33。
使用图10说明询问信息D1和报告信息D2的关系的一例。报告信息D2(1)是接收到询问信息的正规无人机制作的报告信息。另一个报告信息D2(2)是包含从在附近飞行中的其他的正规无人机接收到的报告信息而制作的报告信息。
询问信息D1例如可以包括作为用于识别询问信息的发行源的信息的认证站ID、和表示询问信息的发行时刻的时间戳。在如认证站2在全国中是一个的情况那样不需要认证站ID的情况下，也可以仅根据时间戳(询问信息的发行时刻)制作询问信息D1。也可以去掉时间戳，仅根据认证站ID制作询问信息D1。即，询问信息D1只要是正规无人机知道接收到了用于制作报告信息并发送的信息(询问信息)的结构就可以。
因而，询问信息D1例如也可以仅包含表示“请发送报告信息”这样的内容的控制命令而构成。控制命令中，除了指示报告信息的发送的命令以外，可以还包括指示紧急着陆的命令、指示从当前的飞行地域退出的命令、请求用户对认证站2的联络的指示等。如图10所示，询问信息D1也可以包含认证站ID、时间戳、一个以上的控制命令的全部而构成。这里，举询问信息D1包含认证站ID和时间戳而构成的情况为例进行说明。
正规无人机如果接收到询问信息D1，则制作报告信息D2。报告信息D2例如包含询问信息的解读结果和本机信息。询问信息的解读结果是指将加密的询问信息解读而得到的信息，是认证站ID及时间戳。在询问信息中包含有控制命令的情况下，既可以将该控制命令的内容或对该控制命令的应答包含在解读结果中，也可以完全不包含关于控制命令的信息。
本机信息是指与接收到询问信息的正规无人机有关的信息，例如包含无人机ID和位置信息。在认证站2希望掌握正规无人机的用户名等的情况下，优选的是在报告信息D2中包含有无人机ID。代之，如果只要仅识别根据卫星照片的解析结果得到的飞行中的无人机是否是正规无人机就可以，则报告信息中不需要包含无人机ID。这是因为，能够根据无人机的位置判定是否是正规无人机。这里，假设在本机信息中包含无人机ID和位置信息而进行说明。
正规无人机如果制作了报告信息D2(1)，则向认证站2发送。但是，在没有正规无人机能够直接通信的无线接入点4的情况下，该正规无人机检测在附近飞行的其他的正规无人机，朝向检测到的其他的正规无人机发送本机的报告信息D2(1)。用于报告信息D2(1)的中继的无人机例如可以通过将由传声器112拾取的飞行音、相机113的图像解析来检测。
被委托了中继的正规无人机制作包含2个正规无人机的信息的报告信息D2(2)。询问信息的解读结果(认证站ID及时间戳)通常情况下是相同的，所以报告信息D2(2)仅包含一个。并不限于此，也可以包含各正规无人机的报告信息D1(1)的全部而生成报告信息D2(2)。在此情况下，报告信息D2(2)例如也可以如“认证站ID，时间戳，无人机ID，位置”“认证站ID，时间戳，无人机ID，位置”“认证站ID，时间戳，无人机ID，位置”…那□构成。
图11是表示正规无人机传送报告信息的处理的流程图。正规无人机判定是否是报告信息的发送时期(S50)。报告信息的发送时期例如是指接收到询问信息时，存在没有发送报告信息的未对应的询问信息时，从其他正规无人机接收到报告信息时等。此外，也可以在无人机的飞行中不使用询问信息，而预先在无人机购买(登记)时、在无人机登记更新时或飞行前等与认证站2通信而预先接收询问信息(或相当于它的认证信息)并保存，在飞行中作为其回答而制作报告信息并发送。在此情况下，对于1个询问信息的报告信息的发送次数为多次，正规无人机一边定期地、按每规定的飞行距离或每当飞行区域变化等则主动发送，一边移动。
正规无人机如果判定为是报告信息的发送时期(S50：是)，则判定是否从上次发送报告信息起经过了规定的时间(S51)。规定的时间例如是指作为应发送报告信息的时间间隔而预先设定的报告截止时间。报告截止时间既可以在向认证站2的登记时对正规无人机设定，也可以在询问信息之中指定。报告截止时间既可以是固定值，或者也可以是例如根据无人机的使用目的或用户属性等可变地设定的值。
正规无人机如果判定为从上次的报告信息的发送时刻起经过了规定的报告截止时间(S51：是)，则使位置变化规定距离以上，以发现作为无线接入点4或中继装置使用的其他的正规无人机(S52)。例如，正规无人机降低高度或变更飞行路径。
正规无人机如果判定为从上次的报告信息的发送时刻起没有经过规定的报告截止时间(S51：否)，则将步骤S52跳过，向后述的步骤S53转移。
正规无人机搜索作为报告信息的发送目的地的无线接入点4或其他的正规无人机(S53)。正规无人机判定是否发现了报告信息的发送目的地(S54)。正规无人机在发现了发送目的地的情况下(S54：是)，制作报告信息并发送(S55)。假设报告书中包含位置信息和时刻信息(报告书的制作或发送时刻、位置信息的测定时刻等)。能够使用该位置信息和时刻信息，利用时刻接近的卫星图像进行无人机的正规/非正规的判断。正规无人机在仅发送本机的报告信息的情况下，制作图10所示的报告信息D2(1)并发送。在不仅是本机、还发送来自其他正规无人机的报告信息的情况下，正规无人机制作图10所示的报告信息D2(2)并发送。
另外，制作报告信息的定时并不限于发现发送目的地后，也可以是发现发送目的地之前。例如，也可以在步骤S50中判定为发送时期到来的时间点制作报告信息，保存到存储器111中。但是，在步骤S52中位置变化了的情况下，将报告信息中的位置信息修正为最新的值。
图12是认证站2提供的无人机识别结果的画面G10的例子。例如，能够在从地面仰视天空的风景之中，区分哪个是正规无人机、哪个是不正规无人机而显示在画面G10上。既可以将云、太阳、月亮、建筑物、山等的风景一起显示，也可以将这些风景省略而显示。此外，也可以将无人机或风景的全部或一部分简略化而显示。进而，也可以将东西南北的显示等添加到画面G10中。
在图12的例子中，将3架正规无人机和2架不正规无人机用名称及色彩等区分而显示在画面G10上。进而，也可以在各无人机的附近一起显示例如其位置及速度、用户名等。
根据这样构成的本实施例，能够识别无人机群中的哪个是正规无人机。根据本实施例，根据卫星照片掌握无人机群整体的飞行状态，在此基础上根据报告信息的解析结果判别正规无人机。因而，在本实施例中，能够同时识别在无人机群中哪个是不正规无人机。
在本实施例中，由于能够将无人机群的识别结果向外部系统或用户终端14等输出，所以能够有助于例如警备系统的改善，或有助于飞行路径的决定。例如，施设管理者等能够使用认证站2输出的识别结果，强化警戒，或用广播促使注意。例如，用户还能够使用认证站2输出的识别结果，将自己管理的正规无人机的飞行路径向不正规无人机较少的区域变更。
在本实施例中，由于使用卫星3将无人机群从其上空拍摄，所以能够在比较大的范围中检测无人机群的飞行状态。但是，并不限于卫星3，也可以是在后述的飞行船3A上搭载相机而从无人机群的上侧检测飞行状态的结构。或者，也可以是从高层建筑物的屋顶附近或中途的楼层拍摄无人机群、检测其飞行状态的结构。进而，也可以是使监视用无人机飞行来检测无人机群的飞行状态的结构。也可以从操纵员操纵的有人航空机拍摄无人机群，也可以如后述的实施例中叙述那样从地面拍摄无人机群，也可以从海上等拍摄无人机群。卫星照片不需要是静止图像，也可以是运动图像数据。卫星照片的静止图像数据或运动图像数据可以作为数字数据生成，也可以适当进行压缩处理。进而，也可以将卫星照片的数字数据加密并向认证站2发送。
在本实施例中，利用无线LAN的接入点4，从正规无人机接收报告信息。因此，如果是城市部，则认证站2能够利用已有的接入点4，比较容易地从正规无人机取得报告信息。另外，也可以是使搭载有中继用接入点的无人机在规定区域飞行的结构。
实施例2
使用图13、图14说明第2实施例。本实施例相当于第1实施例的变形例，所以以与第1实施例的差异为中心进行说明。在本实施例中，认证站2使用便携电话的基站5与正规无人机通信。在第1实施例中，向无人机群发送询问信息的发送机构(卫星3)与从正规无人机取得报告信息的接收机构(无线接入点4、通信网络CN2)不同。相对于此，在本实施例中，向无人机群发送询问信息的机构和从正规无人机接收报告信息的接收机构一致，都是便携电话的基站5及通信网络CN2。
图13是本实施例的无人航空机识别系统的整体概要图。在本实施例中，代替无线接入点4而使用便携电话基站(以下基站)5。进而，在本实施例中，代替卫星3而使用地面的雷达装置6。雷达装置6既可以是固定的装置，也可以是可移动的装置。这里，“地面侧”可以称作“另一方侧”。雷达装置6可以称作从另一方侧监视移动区域(飞行区域)的“另一侧移动状态监视装置”。并不限于地面侧，也可以从海上或水中等监视无人机群。另外，以下除了特别区分的情况以外，将基站5(1)～5(3)称作基站5。
正规无人机1(1)～1(3)被控制为，根据其高度，调整在便携电话通信网中使用的电波的指向性，一边维持总是能够与一个以上的基站5通信的位置一边飞行。
例如，高度低的正规无人机1(1)扩大电波的指向性θ1。由此，高度低的正规无人机1(1)能够扩大可通信区域W1，能够与基站5(1)通信。假如与此相反地缩窄正规无人机1(1)的电波的指向性θ1，则可通信区域W1变窄，不能与基站5通信。
高度高的正规无人机1(3)将电波的指向性θ3缩窄。由此，高度高的正规无人机1(3)将可通信区域W3缩窄，仅与有限的基站5(3)通信。假如扩大正规无人机1(3)的电波的指向性θ3，则可通信区域W3过宽，能够与多个基站5(2)、5(3)通信。因此，正规无人机1(3)的电池13的消耗变得剧烈，有可能使飞行时间变短。
中等高度的正规无人机1(2)也根据其高度被调整电波的指向性θ2。这样，通过根据正规无人机的高度调整电波的指向性θ，能够在抑制电池13的消耗的同时确保与基站5的通信路径。
地面雷达装置6例如构成为多普勒雷达装置，经由通信网络CN2连接于认证站2。地面雷达装置6检测在规定区域中飞行的无人机群的飞行状态(位置等)，向认证站2发送。
叙述本实施例的无人航空机识别系统的整体动作的概略如下，首先，用户最先将自己管理的无人机向认证站2登记(S1)。认证站2对基站5请求询问信息的发送(S2A)。地面雷达装置6按照来自认证站2的请求或定期地检测无人机群的飞行状态，向认证站2发送(S3A)。
基站5将从认证站2接收到的询问信息向本站的通信区域内发送(S4A)。正规无人机如果从基站5接收到询问信息，则进行解读(S5A)。正规无人机制作报告信息，朝向认证站2发送(S6A)。正规无人机分别控制飞行位置，以便能够经由基站5与认证站2通信，所以不需要使用其他正规无人机作为中继装置。但是，在如后述的实施例那样使用便携电话通信网的情况下，正规无人机彼此也可以将报告信息以包中继方式传送。
图14是识别无人机群的处理的流程图。认证站2对地面雷达装置6请求无人机群的飞行状态的检测(S60)。地面雷达装置6将无人机群的位置、速度等的飞行状态向认证站2发送(S61)。认证站2对基站5请求询问信息的发送(S62)。基站5按照来自认证站2的请求，向本站的周围发送询问信息(S63)。另外，也可以在步骤S60之前或与步骤S60同时执行步骤S62、S63。
正规无人机如果从基站5接收到询问信息，则将其解读(S64)，从GPS取得本机的位置信息(S65)。正规无人机根据当前的高度，调整用于与基站5通信的电波的指向性(S66)。并且，正规无人机将报告信息朝向认证站2发送(S67)。另外，步骤S66例如可以在步骤S64之前执行，也可以在步骤S67之后执行。
基站5如果从正规无人机接收到报告信息，则将该报告信息经由通信网络CN2向认证站2传送(S68)。
认证站2基于来自正规无人机的报告信息和来自地面雷达装置6的无人机群的飞行状态，从无人机群中识别正规无人机(S69)，再从无人机群中识别不正规无人机(S70)。认证站2向外部系统或用户终端14等输出无人机群的识别结果(S71)。
这样构成的本实施例也起到与在第1实施例中叙述的同样的作用效果。进而，在本实施例中，由于使用便携电话的基站5向正规无人机发送询问信息，或从正规无人机接收报告信息，所以即使在无线接入点4较少的田园地带等，也能够监视并识别无人机群。
实施例3
使用图15说明第3实施例。在本实施例中，在用户终端14上显示认证站2的无人机识别结果。
用户终端14对认证站2请求无人机群的识别结果(S80)。认证站2将无人机群的识别结果向用户终端14发送(S81)。用户终端14存储从认证站2取得的无人机群的识别结果(S82)。用户终端14使用搭载在用户终端上的相机或与用户终端连接的外部相机，取得上空的图像(S83)。
用户终端14将拍摄图像解析，判别拍摄在该图像中的物体(S84)，计算该判别出的物体的位置(S85)。例如，用户终端14搭载有GPS接收功能、陀螺仪传感器等，将终端的位置设为该物体的大概的位置，根据由相机拍摄的方位角或像角、缩放倍率等进一步调整物体的位置等，从而能够计算拍摄在图像中的物体的位置。
用户终端14将计算出的物体的位置与从认证站2取得的无人机群的识别结果进行对照(S86)，将其对照结果重叠显示在由步骤S83取得的图像上(S87)。如果是有关无人机识别结果的无人机的位置、且与拍摄出的无人机的位置接近的无人机是1个，则确定为该无人机。在有多个的情况下，在是正规的无人机的情况下由于具有与其机种名对应的图像数据，所以通过相机拍摄图像与匹配数据的匹配来判别，或将这些图像在显示器上排列而使用户判别。如果不与图像数据相似，则能够识别为不正无人机。将判别结果的合成图像显示在用户终端14具备的显示器或与用户终端14连接的外部显示器上。
这样构成的本实施例也起到与第1实施例同样的作用效果。进而，在本实施例中，由于用户终端14能够将由认证站2得到的无人机群的识别结果重叠显示在由用户终端14的相机拍摄的图像上，所以用户能够容易地判别上空的无人机群中的哪个是正规无人机、哪个是不正规无人机。另外，本实施例与上述第1实施例或第2实施例的哪个都能够组合。进而，本实施例也能够与后述的第4实施例组合。
实施例4
图16是有关第4实施例的无人航空机识别系统的整体概要图。在本实施例中，作为与正规无人机的通信机构，可以使用无线LAN的接入点4和便携电话的基站5双方。此外，在本实施例中，代替卫星3而例如使用飞船3A。也可以代替飞船3A而使用监视用无人机或有人航空机。这样构成的本实施例也起到第1实施例及第2实施例的作用效果。
另外，本发明并不限定于上述实施方式。如果是本领域的技术人员，则能够在本发明的范围内进行各种各样的追加或变更等。
标号说明
1无人机(移动体)；2认证站；3卫星；3A飞行船；4无线接入点；5便携电话基站；6雷达装置；14用户终端。

Claims (7)

1.一种移动体识别系统，识别移动体，其特征在于，
根据由监视上述移动体的移动状态的移动状态监视装置隔开时间差而检测到的多个移动状态，取得包含多个移动体各自的飞行状态即多个第一飞行状态的移动状态信息，上述飞行状态除了位置信息以外，还包含移动方向及移动速度；
取得由上述多个移动体中的已登记的移动体发送的规定的报告信息，该报告信息包含由上述已登记的移动体测定的自身的第二飞行状态；
通过对上述多个第一飞行状态和上述第二飞行状态进行比较对照，识别出上述已登记的移动体和未登记的移动体。
2.如权利要求1所述的移动体识别系统，其特征在于，
向上述移动体发送询问信息；
将上述询问信息的回答与上述第二飞行状态一起从上述移动体接收。
3.如权利要求1或2所述的移动体识别系统，其特征在于，
使上述移动体存储用于对加密的询问信息进行解读的加密控制信息；
在与上述移动体之间，使用上述加密控制信息对上述询问信息及其回答进行加密通信。
4.如权利要求1或2所述的移动体识别系统，其特征在于，
在上述第一飞行状态及上述第二飞行状态中，包含与各自的信息制作有关的时刻信息；
使用该时刻信息，进行与第一飞行状态和上述第二飞行状态有关的上述移动体的登记状况的识别。
5.如权利要求2所述的移动体识别系统，其特征在于，
在上述询问信息中，包含指示上述移动体的移动的控制命令。
6.如权利要求5所述的移动体识别系统，其特征在于，
在上述询问信息中，包含与进行上述指示的对象的移动体有关的移动体ID或位置信息。
7.一种移动体识别方法，识别移动体，其特征在于，
计算机系统进行以下处理：
根据由监视上述移动体的移动状态的移动状态监视装置隔开时间差而检测到的多个移动状态，取得包含多个移动体各自的飞行状态即多个第一飞行状态的移动状态信息，上述飞行状态除了位置信息以外，还包含移动方向及移动速度；
取得由上述多个移动体中的已登记的移动体发送的规定的报告信息，该报告信息包含由上述已登记的移动体测定的自身的第二飞行状态；
通过对上述多个第一飞行状态和上述第二飞行状态进行比较对照，识别出上述已登记的移动体和未登记的移动体。
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