无人机地面站防护箱的部署运行安全控制方法、设备、可读存储介质及计算机程序产品与流程

本技术涉及无人机安全控制，尤其涉及无人机地面站防护箱的部署运行安全控制方法、设备、可读存储介质及计算机程序产品。

背景技术：

1、便携式无人机地面站通常将计算机、显示器、摇杆、通信电台、电源模块和天线集成在可运输的防护箱体内。到达野外后，操作人员打开箱盖、展开天线、连接线缆并接入外部电源，即可进行遥测监控和飞行控制。箱体在此过程中既是运输防护结构，又是电子设备的安装载体。

2、例如，中国专利公开号为cn104977939a公开的多功能便携式无人机地面站控制装置，将工控机、双显示屏、主键盘、遥杆、电池凹腔集成于箱体中，上盖内设屏幕切换按钮和支撑柱，面板含多种接口与快捷键，实现一体化控制与视频播放功能。又如，中国专利公开号为cn114261528a公开的一种无人机机巢自检系统及方法，通过bms直接获取电池状态、视频监控和气象数据进行机巢自检，结合遥控器状态判断无人机健康度；通过融合无人机与机巢的独立自检结果并加权评估，识别单体正常但整体异常的风险场景，提高起飞前自检准确率和安全性，避免因信息滞后或局部故障引发事故。

3、然而，目前的便携式无人机地面站仅关注起飞瞬间的静态条件是否满足，并未考虑具体指令从发出到执行确认所需的完整时间窗口。在实际野外使用中，箱盖角度可能同时影响显示界面、天线方向图和散热通道；外部电源中断可能迫使系统切换电池；雨水来临时调整箱盖或关闭通风口又可能削弱通信和操作界面。若系统仅依据瞬时安全评分开放或关闭全部指令，可能导致在授权后、执行前的状态变化中继续使用已过期的权限，也可能为了防护箱体而过早切断仍需维持的指挥控制路径。

4、上述内容仅用于辅助理解本技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种涉及无人机地面站防护箱的部署运行安全控制方法、设备、可读存储介质及计算机程序产品，旨在解决如何在防护箱物理部署状态动态变化时，保障关键飞控指令在执行全周期内具备足够连续性的技术问题。

2、为实现上述目的，本技术提出一种无人机地面站防护箱的部署运行安全控制方法，所述方法包括：

3、根据防护箱的物理部署状态、环境状态、电源状态、通信状态和操作界面状态，建立物理部署依赖图，生成部署状态版本；

4、响应于待发送的关键飞控指令，根据指令类型确定所述关键飞控指令所需的指令连续性，并根据所述物理部署依赖图，确定所述关键飞控指令的资源路径束；

5、向所述资源路径束中的各资源路径发出资源预留请求，并在反馈合格后，生成绑定所述部署状态版本和所述资源路径束的一次性权限租约；

6、基于所述一次性权限租约和指令事务，发送所述关键飞控指令；

7、当检测到改变所述物理部署依赖图的新事件时，更新所述部署状态版本，并根据当前阶段的所述指令事务，对所述一次性权限租约执行失效处置、状态对账或安全回退。

8、在一实施例中，所述根据所述物理部署依赖图，确定所述关键飞控指令的资源路径束的步骤包括：

9、根据所述物理部署依赖图，确定所述关键飞控指令的候选资源路径束；

10、分别计算各所述候选资源路径束的供电可用连续性、热可用连续性、通信链路可用连续性、物理部署可用连续性和操作界面可用连续性，获得各所述候选资源路径束的可用连续性总值；

11、基于各所述可用连续性总值、所述指令连续性和安全余量，于各所述候选资源路径束中筛选获得所述资源路径束。

12、在一实施例中，所述基于所述一次性权限租约和指令事务，发送所述关键飞控指令的步骤包括：

13、向无人机发送意图报文，所述意图报文包括指令意图、事务标识及必要参数；

14、执行无人机复诵与就绪核验，接收所述无人机返回的复诵内容及当前飞行状态，并基于操作员意图及所述一次性权限租约核对所述复诵内容；

15、在所述复诵内容核对通过，且所述部署状态版本未变更时，向所述无人机发送所述关键飞控指令；

16、执行回执接收，接收所述无人机返回的执行结果和当前飞控状态；

17、在所述指令事务期间，根据事务序列号对所述关键飞控指令进行防重放校验，并依据所述事务序列号及部署状态版本，对指令执行结果进行完整性校验与状态对账。

18、在一实施例中，所述当检测到改变所述物理部署依赖图的新事件时，更新所述部署状态版本，并根据当前阶段的所述指令事务，对所述一次性权限租约执行失效处置、状态对账或安全回退的步骤包括：

19、若所述新事件发生在向所述无人机发送所述关键飞控指令的步骤之前，对所述一次性权限租约执行失效处置，终止发送所述关键飞控指令；

20、若所述新事件发生在向无人机发送意图报文时，或在执行无人机复诵与就绪核验时，保持关键母线供电和已认证通信链路，暂停非关键流量，并基于所述事务序列号查询所述当前飞行状态；

21、若所述新事件发生在执行回执接收时，且所述无人机已执行所述关键飞控指令，根据所述当前飞控状态和当前物理条件，选择安全回退策略。

22、在一实施例中，所述当检测到改变所述物理部署依赖图的新事件时，更新所述部署状态版本，并根据当前阶段的所述指令事务，对所述一次性权限租约执行失效处置、状态对账或安全回退的步骤之前，还包括：

23、当检测到环境状态退化、电源状态退化或通信链路质量退化时，根据所述物理部署依赖图，确定替代资源路径；

24、建立所述替代资源路径，并获取确认反馈；

25、在获得所述确认反馈后，切换关键指令队列至所述替代资源路径，更新所述部署状态版本并生成新的一次性权限租约；

26、释放原资源路径。

27、在一实施例中，所述当检测到环境状态退化、电源状态退化或通信链路质量退化时，根据所述物理部署依赖图，确定替代资源路径的步骤包括：

28、在检测到雨水或粉尘状态超限，且需执行减小所述防护箱的箱盖开度或执行调整通风口状态的动作时，评估所述动作对通信链路质量或散热能力的负面影响，获得评估结果；

29、根据所述评估结果，选择不受所述动作影响或受所述动作影响最小的备用通信链路、远程操作界面和/或降低非关键负载功耗，作为所述替代资源路径。

30、在一实施例中，所述无人机地面站防护箱的部署运行安全控制方法还包括：

31、当检测到非法开箱、箱体冲击、箱体倾倒或电源异常时，生成异常事件记录，并更新所述部署状态版本；

32、撤销未提交的一次性权限租约，锁定本地操作界面，保护关键数据并隔离非关键设备；

33、若无人机处于飞行状态，且存在经验证的备用控制链路，维持最小控制路径并切换至紧急指令专用模式。

34、此外，为实现上述目的，本技术还提出一种无人机地面站防护箱的安全控制设备，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序配置为实现如上文所述的无人机地面站防护箱的安全控制方法的步骤。

35、此外，为实现上述目的，本技术还提出一种可读存储介质，所述可读存储介质为计算机可读存储介质，所述可读存储介质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如上文所述的无人机地面站防护箱的安全控制方法的步骤。

36、此外，为实现上述目的，本技术还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文所述的无人机地面站防护箱的安全控制方法的步骤。

37、本技术提出的一个或多个技术方案，至少具有以下技术效果：

38、通过建立物理部署依赖图并将各状态量之间的下游依赖关系显式建模，使箱盖角度、支撑锁止、天线展开等物理状态的变化能够通过有向边传递到依赖其的关键指令节点，当上游物理状态发生变化时，依赖图中的下游节点状态能够被自动追溯和重新评估。在此基础上，部署状态版本随任何会改变依赖条件的事件递增，使得一次性权限租约与生成该租约时的完整物理部署快照绑定。同时，通过要求向资源路径发出预留请求并读取实际反馈，避免了资源预留失败但指令已发送导致的执行中断风险。实现了防护箱物理部署状态与关键飞控指令权限的动态绑定。