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时间：2022-06-26 11:09
本发明属于无人机测控通信技术领域，具体地，涉及一种多型号无人机遥测数据通用化实时处理方法及系统。
目前，随着无人机系统在不同领域大量使用以及无人机使用环境的日趋复杂，传统无人机单机作业任务的局面正在改变。无人机集群、编队及组网应用开始显现出其生命力。组织多架无人机，甚至是多架不同类型的无人机携带多种传感器协同执行任务将成为未来发展的重要方向。对应的，未来的地面站系统正在从实现基本监控功能的“单站单机”向通过区域组网方式实现数据信息及时、快速传输和共享的“单站多机”方向发展。
但是，现有国内外各型无人机平台遥测数据协议格式差别较大，缺乏统一的数据传输协议标准。目前仅能通过厂商自有平台对各型无人机平台进行分散监控，遥测数据需要按照原始协议进行透明传输，对后期的数据解析与应用带来许多不便。而且无人机平台与指控系统的耦合度较高，不同无人机指控平台的操作方法、部署方式存在较大差别，导致系统的通用性、可扩展性较差，针对新机种要定制化开发新的指控系统，对框架影响较大，导致平台通用性较差，无法满足多型无人机统一在线监测需求，同时开发、维护、培训的成本较高，造成了不必要的资源浪费。
综上所述，考虑到无人机应用的现状和未来发展的需求，为了不断提高无人机系统技术水平,不仅要合理规划无人机测控系统技术发展路线，更重要的是突破发展过程中的关键技术，其中，无人机系统遥测数据的通用化实时处理是亟待解决的问题之一。
本发明的目的在于提供一种无人机遥测数据通用化实时处理方法及系统，以解决现有技术中不同类型无人机的数据协议差别较大导致遥测数据解析和应用方案不通用、无法满足多类型无人机统一在线实时监测需求的缺陷。
本发明提供的技术方案如下：
一种无人机遥测数据通用化实时处理方法，包括：
实时接收无人机的遥测数据；
根据该无人机的类别标识，从遥测配置文件中获取该无人机对应的遥测协议配置内容；
根据所述遥测协议配置内容，解析所述遥测数据，得到该无人机的飞行状态信息；
将所述飞行状态信息封装为预设的协议格式。
较佳的，在所述实时接收无人机的遥测数据之前，还包括：
预先分析该无人机的遥测协议；
按照预设的配置协议格式创建针对该无人机的遥测配置文件。
较佳的，所述遥测配置文件包括：
所述无人机测控的参数字段、以及各参数字段的位置、数据类型、精度及唯一标识。
较佳的，所述将所述飞行状态信息封装为预设的协议格式之后，还包括：
将封装为预设的协议格式的所述飞行状态信息推送至预设终端，并进行统一解析和显示。
较佳的，所述配置文件为XML格式，所述预设的协议格式为JSON格式。
相应于上述方法，本发明还提供了一种无人机遥测数据通用化实时处理系统，包括：
数据接收模块，用于实时接收无人机的遥测数据；
配置获取模块，用于根据该无人机的类别标识，从遥测配置文件中获取该无人机对应的遥测协议配置内容；
数据解析模块，用于根据所述遥测协议配置内容，解析所述遥测数据，得到该无人机的飞行状态信息；
数据封装模块，用于将所述飞行状态信息封装为预设的协议格式。
较佳的，所述的系统，还包括：
协议分析模块，用于预先分析该无人机的遥测协议；
协议配置模块，用于按照预设的配置协议格式创建针对该无人机的遥测配置文件。
较佳的，所述遥测配置文件包括：
所述无人机测控的参数字段、以及各参数字段的位置、数据类型、精度及唯一标识。
较佳的，所述的系统，还包括：
数据推送模块，用于将封装为预设的协议格式的所述飞行状态信息推送至预设终端，并进行统一解析和显示。
较佳的，所述配置文件为XML格式，所述预设的协议格式为JSON格式。
本发明提供的上述无人机遥测数据通用化实时处理方法和系统，通过设置的遥测配置文件，可以统一处理不同类型无人机的遥测协议，并进一步的解析所述遥测数据，得到该无人机的飞行状态信息；同时根据预设的较强可扩展性的无人机标准协议格式，可以实现对不同类型无人机飞行状态等信息的统一管理分析，能够解决现有技术中不同类型无人机的数据协议差别较大导致遥测数据解析和应用方案不通用的缺陷、并满足多类型无人机统一在线实时监测的需求。
图1是根据本发明实施例一提供的无人机遥测数据通用化实时处理方法流程示意图；
图2是根据本发明实施例二提供的无人机遥测数据通用化实时处理系统框架示意图。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例提供了一种无人机遥测数据通用化实时处理方法，如图1所示为该方法的一种流程示意图，该方法至少包括以下步骤：
步骤S101，实时接收无人机的遥测数据；
其中，所述无人机可以为大型无人直升机、中小型固定翼无人机、便携式固定翼无人机、多旋翼无人机等多种异构机型，由地面的单站多机平台完成数据接收。
步骤S102，根据该无人机的类别标识，从遥测配置文件中获取该无人机对应的遥测协议配置内容；
每一个类型的无人机都预先设置有类别标识，即唯一的类别编码，根据该类别编码，可以在多个不同类型的无人机遥测配置文件中进行检索，得到对应的遥测配置文件。
其中，所述遥测配置文件为针对多型无人机遥测协议制定了具有较强兼容性的标准遥测配置文件，遥测配置文件可以选择为XML文件格式，各不同的无人机型分别唯一对应一套遥测配置文件，其中存储有该无人机对应的遥测协议配置内容。
该遥测协议配置内容包含与无人机测控相关的参数字段(如：经度、纬度、姿态角以及飞机状态等信息)，以及各参数字段的位置、数据类型、精度及唯一标识等。如果某种型号的飞机不需要该参数字段，则将该参数字段设置为无效。
步骤S103，根据所述遥测协议配置内容，解析所述遥测数据，得到该无人机的飞行状态信息；
其中，所述飞行状态信息包括无人机的偏航角、方位角、经度、维度等飞行状态信息。
步骤S104，将所述飞行状态信息封装为预设的协议格式。
其中预设的协议格式为通用无人机标准数据协议格式，可以用JSON形式进行封装，对通用字段进行统一命名，特殊字段统一以name—value形式进行定制，该格式具有较高的可扩展性。
上述方案通过遥测配置文件以及遥测协议的解析将异构的无人机遥测数据统一转换为标准数据格式，提高了无人机系统的通用化、标准化水平。
其中，在步骤S104之后，还可以将封装后的数据进一步处理，对应的，该方法还包括：
步骤S105，将封装为预设的协议格式的所述飞行状态信息推送至预设终端，并进行统一解析和显示。
本步骤可以将封装后的不同无人机的飞行状态数据通过终端或者后端软件进行统一解析和显示，能够实现单站多机的统一指控，无需针对不同类型的无人机开发不同类型的后端软件和指控系统等。
此外，本实施例中，针对兼容新类型的无人机的需求，也提供了对应的处理方案，具体的：在所述实时接收无人机的遥测数据之前，还可以包括：
预先分析该无人机的遥测协议；
按照预设的配置协议格式创建针对该无人机的遥测配置文件。
通过上述方案，可以按照遥测协议格式创建针对该机型的遥测配置文件，以达到使现有的系统内部兼容新增加的无人机类型。
本实施例提供的上述无人机遥测数据通用化实时处理方法，通过设置的遥测配置文件，可以统一处理不同类型无人机的遥测协议，并进一步的解析所述遥测数据，得到该无人机的飞行状态信息；同时根据预设的较强可扩展性的无人机标准协议格式，可以实现对不同类型无人机飞行状态等信息的统一管理分析，能够解决现有技术中不同类型无人机的数据协议差别较大导致遥测数据解析和应用方案不通用的缺陷、并满足多类型无人机统一在线实时监测的需求。
相应于上述方法，本申请实施例还提供了一种无人机遥测数据通用化实时处理系统，如图2所示的系统组成示意图，该系统包括以下模块：
数据接收模块201，用于实时接收无人机的遥测数据；
其中，所述无人机可以为大型无人直升机、中小型固定翼无人机、便携式固定翼无人机、多旋翼无人机等多种异构机型，由地面的单站多机平台完成数据接收。
配置获取模块202，用于根据该无人机的类别标识，从遥测配置文件中获取该无人机对应的遥测协议配置内容；
每一个类型的无人机都预先设置有类别标识，即唯一的类别编码，根据该类别编码，可以在多个不同类型的无人机遥测配置文件中进行检索，得到对应的遥测配置文件。
其中，所述遥测配置文件为针对多型无人机遥测协议制定了具有较强兼容性的标准遥测配置文件，遥测配置文件可以选择为XML文件格式，各不同的无人机型分别唯一对应一套遥测配置文件，其中存储有该无人机对应的遥测协议配置内容。
该遥测协议配置内容包含与无人机测控相关的参数字段(如：经度、纬度、姿态角以及飞机状态等信息)，以及各参数字段的位置、数据类型、精度及唯一标识等。如果某种型号的飞机不需要该参数字段，则将该参数字段设置为无效。
数据解析模块203，用于根据所述遥测协议配置内容，解析所述遥测数据，得到该无人机的飞行状态信息；
其中，所述飞行状态信息包括无人机的偏航角、方位角、经度、维度等飞行状态信息。
数据封装模块204，用于将所述飞行状态信息封装为预设的协议格式。
其中预设的协议格式为通用无人机标准数据协议格式，可以用JSON形式进行封装，对通用字段进行统一命名，特殊字段统一以name—value形式进行定制，该格式具有较高的可扩展性。
上述系统通过遥测配置文件以及遥测协议的解析将异构的无人机遥测数据统一转换为标准数据格式，提高了无人机系统的通用化、标准化水平。此外，还可以将封装后的数据进一步处理，因此该系统还可以包括：
数据推送模块205，用于将封装为预设的协议格式的所述飞行状态信息推送至预设终端，并进行统一解析和显示。
该数据推送模块205可以将封装后的不同无人机的飞行状态数据通过终端或者后端软件进行统一解析和显示，能够实现单站多机的统一指控，无需针对不同类型的无人机开发不同类型的后端软件和指控系统等。
此外，该系统针对兼容新类型的无人机的需求，也提供了对应的处理模块如下：
协议分析模块200a，用于预先分析该无人机的遥测协议；
协议配置模块200b，用于按照预设的配置协议格式创建针对该无人机的遥测配置文件。
通过上述模块，可以按照遥测协议格式创建针对该机型的遥测配置文件，以达到使现有的系统内部兼容新增加的无人机类型。
本实施例提供的上述无人机遥测数据通用化实时处理系统，通过设置的遥测配置文件，可以统一处理不同类型无人机的遥测协议，并进一步的解析所述遥测数据，得到该无人机的飞行状态信息；同时根据预设的较强可扩展性的无人机标准协议格式，可以实现对不同类型无人机飞行状态等信息的统一管理分析，能够解决现有技术中不同类型无人机的数据协议差别较大导致遥测数据解析和应用方案不通用的缺陷、并满足多类型无人机统一在线实时监测的需求。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本实施例为方法实施例一、二和三对应的系统实施例，其中各个模块功能的实现方式可以参见上述方法实施例，其类同之处相互参见即可，不再赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
了不起的事情无时无刻不在深圳发生。
7月1日，5200架无人机在深圳市龙岗区大运体育中心的夜空升腾而起，用光影组合再现建党百年历程，以高科技手段致敬盛世华章，热烈庆祝党的百年华诞。
绚烂的飞行秀是深圳无人机产业蓬勃发展的一个缩影。依托创新优势和产业集聚，深圳涌现出大疆创新、一电航空、科比特等一批知名无人机企业，成为全球主要的无人机生产基地，是当之无愧的“无人机之都”。据2020年统计数据显示，深圳拥有超过1200家无人机企业，产值达500亿元，其中，消费级无人机占全球74%的市场份额，工业级无人机占全球55%的市场份额。以高质量制造水平领跑无人机产业，充分体现了深圳市场主体的科技创新活力，也折射出深圳一流的税收营商环境。
税务助推，扶持企业转型成长
夜幕中用光影组合再现建党百年历程的5200架无人机，是深圳市高巨创新科技开发有限公司（以下简称“高巨创新”）开发的明星产品“EMO”。这场表演由5200个光源构成，难度系数高、持续时间长、造型样式多，当晚就刷新了“最多无人机同时飞行”等4项吉尼斯世界纪录。不积跬步，无以至千里。高巨创新的前身是一家生产塑胶电子产品的企业，属于典型的劳动密集型加工制造企业。2014年，随着本土制造业的不断升级，企业开始谋求转型发展，在“摸着石头过河”中缓慢前行。高巨创新法定代表人高建民回忆道：“那段时间，龙岗区税务部门经常开展走访调研，对我们进行详细的政策辅导，帮助我们坚定转型决心，鼓励我们走‘智造’之路。得益于税务部门的建议和提醒，我们找到了更好、更合适的发展方向。”利用自身在生产制造方面的优势，高巨创新弥补了无人机在生产工艺上的不足，通过研发，大幅提升了无人机的载重能力、抗干扰能力和飞行稳定性。此后，高巨创新专心致力于无人机遥控传输系统的研发与设计，拥有了一条从产品研发、模具制造、加工处理到产品组装的完整无人机生产制造技术链条，获得了国家各类专利206项。“减税降费政策助我们轻装上阵。2018―2020年，公司享受研发费用加计扣除优惠从256万元增加到401万元。今后，我们会继续利用各项税收优惠红利加大研发投入力度，根据不同行业、不同客户、不同地区的要求，定制化完成无人机产品和编队表演的研发生产。”高巨创新财务经理赵燕表示。
茁壮成长的高巨创新是深圳传统制造业向先进制造业转型升级的写照，是深圳无人机产业从无到有再到精的完美演绎，也是地方政府和相关行业协会不懈努力结出的果实。2013年，深圳市制定《深圳市航空航天产业发展规划(2013―2020年)》，将无人机作为重点和优先发展领域；2018年，深圳市制定《深圳地区无人机飞行管理试点方案》等，推动统筹无人机管理；2021年5月21日，由深圳市无人机行业协会、深圳市安防行业协会等联合编写的《商业无人机数据链与存储规范》及《反无人机技术规范》团体标准发布，完善行业技术规范体系，推动无人机行业健康发展。
随着深圳本土企业产品的走红，深圳成为无人机创业的首选之地，众多无人机企业如雨后春笋般成长起来。深圳大漠大智控技术有限公司（以下简称“大漠大智控”）正是其中之一，这支平均年龄不到28岁的年轻团队的快速成长得益于深圳提供的广阔空间，也得益于一路相伴的“税动力”。
受新冠肺炎疫情影响，大漠大智控一度陷入资金困境。深圳市龙华区税务部门及时关注到其面临的困难，专门对企业开展了税收优惠政策“一对一”辅导。“龙华区税务部门及时推送了研发费用加计扣除等政策，还到我们公司进行‘面对面’辅导。2020年，公司享受增值税进项加计抵减10%优惠政策8万元，研发费用加计扣除244万元。”大漠大智控财务负责人刘春巧开心地说，2021年上半年，大漠大智控销售收入超过1300万元，同比增长33.4%。“无人机制造作为高科技行业，在企业所得税减免、增值税税率降低、研发费用加计扣除等方面均可不同程度受惠，这对整个行业增加研发投入、扩大生产规模、转型升级等起到了显著的支撑作用。”国家税务总局深圳市龙岗区税务局税政科科长吴健说。据统计，2020年，深圳市落实鼓励高新技术类税收减免超800亿元，深圳的国家高新技术企业已从2012年2016户增长到2020年1.8万户。
精细服务，助力企业“快马加鞭”
2020年，深圳市出口规模连续28年居全国外贸城市首位。其中，无人机出口额达180亿元，占全国约八成份额。庞大的出口规模意味着大量的出口退税需求。依托数字化转型，国家税务总局深圳市税务局不断加快退税审核进度，压缩审核周期，正常业务平均办理时间缩短至5个工作日，帮助无人机出口企业及时拿到“真金白银”，有效盘活经营资金链。
“税务部门快速高效地办理出口退税，一定程度上缓解了公司遇到的阶段性资金困难，让公司在创新驱动发展上敢于迈出更大的步伐。”深圳天鹰兄弟无人机创新有限公司（以下简称“天鹰兄弟”）总经理助理金穗说。基于互联网应用以及深圳市无人机供应链的产业优势，天鹰兄弟专注于工业和农业领域无人机技术的创新研发与生产，成立短短6年，已迅速成为全国农用无人机的领先者，是国内少数具备单旋翼和多旋翼无人机硬件平台发明创新设计和软件平台开发能力的创新型科技企业，曾一举获得“2020中国无人机十大创新品牌（植保类）”和“2020中国无人机领航者”的称号。2021第二十二届中国国际农用化学品及植保展览会上，天鹰兄弟携其研发的混动无人机S22登场，备受关注。
在金穗看来，税务部门一直是他们的“及时雨”：“今年6月，刚推出‘十税合一’申报的时候，公司财务人员有点懵，没想到龙岗区税务干部刘锦发发来了微信视频，教我们申报。在税务干部的帮助下，我们还对出口业务申报系统进行了升级，提前一周完成出口退税申报，及早拿到了退税款。”
让纳税人缴费人享受“极速”、体验“秒办”，是深圳市税务局努力追求的目标之一。今年7月，深圳市税务部门将“学党史、办实事”与深化税收征管改革、“我为纳税人缴费人办实事暨便民办税春风行动”紧密结合，一次性推出要素化集成申报、扫码登录、“电税帮”互动咨询等5项电子税务局办税新功能，送上了智能办税升级“大礼包”。“近年来，深圳市税务局的服务越来越人性化、精细化、智能化，‘@深税’、电子税务局等互联网平台助企业办税大大增速，点赞！”金穗在得知电子税务局的新功能后有感而发。
税务同行，为产业链发展护航
“不出南山区，就能够造出一架完整的无人机。”在2021第五届世界无人机大会暨第六届深圳国际无人机展上，中国欧洲经济技术合作协会会长杨拴昌这样评价。
作为我国较早从事无人机产品生产和技术研发的城市，深圳具有完整的无人机产业链条。在上游设计环节，早期航模业和碳纤维产业为产业链发展打下了基础；在中游整机生产环节，发达的芯片和手机电子行业为无人机生产所需的零部件设计和研发能力赋能；在下游运维服务环节，深圳孕育了丰富的无人机驾驶培训机构。
位于深圳市宝安区的欣旺达电子股份有限公司（以下简称“欣旺达”）是一家专攻锂电池的企业，已成为国内锂能源领域设计能力最强、配套能力最完善、产品系列最多的锂离子电池模组制造商之一，是全球锂离子电池领域的领军企业。早在2015年，欣旺达就与深圳市大疆创新科技有限公司在无人机、云台增稳系统领域展开合作，相继合作开发设计了多款消费级无人机、植保无人机、云台稳定器以及相关周边产品的电池。对于欣旺达来说，随着未来无人机领域应用更加广泛，企业会迎来更广阔的发展机遇。
“深圳良好的营商环境和政策扶持力度，为企业创新发展积蓄了力量。”欣旺达总裁王威说，“从研发投入到科技成果转化，税收扶持让企业如鱼得水。”近年来，欣旺达收获的减税红包沉甸甸的：2018―2020年，累计享受税收减免3.48亿元，每年平均享受研发费用加计扣除政策减免税款约7200万元，高新技术企业所得税减免约4400万元。
作为无人机产业下游运维服务平台，深圳市龙岗区无人机测试场也感受到了税务部门的真诚服务。其由深圳市龙岗区产业投资服务集团有限公司（以下简称“产服集团”）建设运营，是华南地区首个、全国第五个无人机测试场地。作为重要的无人机公共服务平台，产服集团补足了深圳市无人机产业链上的测试环节，为促进深圳无人机行业高端化发展提供了有力支撑。
“2020年，税务部门主动电话连线我们的办税人员，对扶贫、疫情捐赠等涉税业务进行专门辅导，告知疫情捐赠物资允许在计算企业所得税应纳税所得额时全额扣除，并可享受免征增值税等税收政策。”产服集团副总经理叶伟青说。税费优惠助推企业在疫情后期快速复工复产，保证了无人机测试场能在深圳经济特区成立40周年、建党100周年等关键时间点，及时为无人机表演提供训练场地。截至2021年6月30日，产服集团已会同高巨创新、深圳大学城、深圳市三模协会等无人机企业、高校、航模协会，累计组织了1054批次试飞活动。“在国家政策和税务部门的支持下，我们对未来发展充满信心。”叶伟青表示，企业计划在龙岗区大力推进无人机产业园建设，打造集研发、生产、销售、展示、旅游、教育、服务于一体的专业化园区――大运无人机产业园，引导深圳无人机产业链资源、技术、上中下游企业等在园区集聚发展。
以夜空为舞台、地标建筑为背景，结合品牌传播需求，智能化操控多台飞行器在指定空域呈现及变换信息，形成美轮美奂的光影佳作，达到品牌传播效果。
新颖和环保的夜空华丽佳作，备受各大媒体的关注和报道，更容易触发观众自行拍摄图片和视频在社交平台进行分享交流。在多次品牌活动中均超过亿次转发传播量，轻松收获千万元级传播效果
结合品牌传播的需求，编队飞行内容可完全由品牌定制。通过飞行器灯光颜色变化和三维空间中动态变换形成定制造型展示在夜空之上，汇成宛如一幕会飞的LED屏，用光影书写文字、图案，形成夜空中华丽天幕。
一人一台电脑即可控制超过千台飞行器完成编队表演任务，
区别于传统飞手人力控制的编队表演模式，既可以自由地调整编队飞行器的数量，又能大幅度降低飞行编队的成本。
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