[发明专利]一种无人机日志存储和分析方法

说明书

本发明公开了一种无人机日志存储和分析方法，本发明通过由领导型无人机发起对群组内跟随型无人机任务日志的校验请求，当任务日志比对出现异常时，则需发起无人群体决策由群组内所有无人机共同分析检测对象的日志信息，同时能够将详细日志信息提交至地面站，分析检测对象出现任务故障的原因，从而实现无人机集群在飞行中对日志信息的自我诊断，检查无人机是否完成任务或者遭遇故障。

技术领域

本发明属于无人机网络协同控制领域，具体涉及一种无人机日志存储和分析方法。

背景技术

无人机已广泛应用于农业、工业、军事领域，执行如监视、救援，空中巡逻，气象观测和农药喷洒等任务。然而，用户不仅关心无人机可以提供的丰富功能，同时还关心它们运行过程中的稳健性。尽管无人机安装了各类精密传感器监控其飞行状态，但仍然存在任务失败的情况，导致财产损失或数据泄漏等严重错误。

因此，通过对异常日志信息的检测找出故障的根本原因对于无人机的安全飞行至关重要。然而，目前的异常检测方法过分依赖于飞行结束后通过地面控制站分析。在无人机集群飞行过程中，受限于网络的通信能力，地面站无法实时获取所有无人机的飞行状态，更无法进行异常检测。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种无人机日志存储和分析方法，能够实现无人机集群在飞行中的对日志信息的自我诊断，检查无人机是否完成任务或者遭遇故障。

为了达到上述目的，本发明包括以下步骤：

步骤一，领导型无人机和跟随型无人机各自生成日志；

步骤二，领导型无人机生成的日志通过TPM安全模块加密后储存在领导型无人机中的日志储存模块中；跟随型无人机生成的日志通过TPM安全模块加密后储存在跟随型无人机中的日志储存模块中；

步骤三，领导型无人机中的日志请求模块向跟随型无人机中的日志储存模块发送请求日志数据的申请，申请通过TPM安全模块加密后发出；

步骤四，跟随型无人机中的日志储存模块接收到申请后，将所需日志数据通过TPM安全模块加密后发送至领导型无人机中的日志请求模块中，并通过TPM安全模块进行解密；

步骤五，领导型无人机将领导型无人机生成的日志和接收到的跟随型无人机中的日志发送至无人机日志验证模块中进行异常验证；

步骤六，若无异常，则持续验证；若有异常，则发送至地面站故障诊断模块；

步骤七，地面站故障诊断模块根据故障树模块诊断出异常日志产生的原因。

领导型无人机和跟随型无人机各自生成的日志包括无人机控制模块提供的飞行指令日志数据，并将日志数据序列化编码后发送至领导型无人机中的日志存储模块或跟随型无人机中的日志储存模块中。

日志储存模块是将序列化编码后的日志数据按层的次序插入Merkle Tree中。

Merkle Tree为一棵二叉树，其中每个叶子节点的值为单个日志数据M_i的哈希值，非叶子节点的值为该节点所有子节点值的哈希值。

日志储存模块的具体方法如下：

第一步，无人机日志存储模块接收发送来的日志数据Lognew；

第二步，若该Merkle Tree为满二叉树，则为最下层的第一个叶子节点N添加左子节点L和右子节点R，将N中的日志数据H(Log0)移入左子节点L中，将新日志数据H(Lognew)移入右子节点R中，最后更新N中数据为H(L,R)，并逐层向上更新父节点的数据，直至根节点，其中H()为由TPM提供的哈希运算；

若该Merkle Tree为完全二叉树，次下层节点存在以下三种情况：