本發(fā)明的實施例涉及無人機通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于無人機的通信方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著無人機通信技術(shù)的發(fā)展，無人機的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣。例如通過無人機投送快件、進行航拍等。

現(xiàn)有的無人機應(yīng)用場景中，用戶通過地面站對無人機進行控制。地面站一方面相當于一個遙控器，用戶通過地面站對無人機的飛行方向、速度等參數(shù)進行控制。另一方面，地面站作為地面的接收裝置，接收無人機發(fā)送的遙測遙感，最常見的遙感信息就是無人機航拍得到的視頻信息。

地面站和無人機之間通常通過視距鏈路完成點對點的信息傳輸，即一臺地面站控制一臺無人機。然而，在一些應(yīng)用場景中，隨著無人機通信技術(shù)的不斷成熟，使得無人機可以應(yīng)用的領(lǐng)域不斷擴大，然而在一些應(yīng)用場景中，由于單臺無人機作業(yè)效率低下，遠遠不能滿足快速信息獲取與處理的需求。

例如，在電力領(lǐng)域中，無人機被用于線路巡檢。在一些測試工作中，往往需要獲取線路多個位置的監(jiān)控視頻?，F(xiàn)有技術(shù)的方案中，通過多臺地面站各自控制一臺無人機采集監(jiān)控視頻，然后將采集的監(jiān)控視頻進行匯總處理。然而，現(xiàn)有的獲取多個點監(jiān)控視頻的方式時效性差，導(dǎo)致監(jiān)控視頻采集過程耗時長效率低。另外，多點監(jiān)控過程中各個無人機各自獨立不能聯(lián)動，不能根據(jù)一個點的監(jiān)控視頻實時地調(diào)整另一點監(jiān)控視頻的采集動作，因而各點的監(jiān)控視頻采集過程缺乏針對性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施例提供一種基于無人機的通信方法及系統(tǒng)，能夠提高信息采集的效率和針對性。為了達成上述目的，本發(fā)明采用如下解決方案：

第一方面，提供一種基于無人機的通信方法，包括：

監(jiān)控中心與K臺受控?zé)o人機建立無線通信鏈路連接，K≥2；

所述監(jiān)控中心接收用戶輸入的控制指令；所述控制指令用于控制第一無人機，所述第一無人機為所述K臺受控?zé)o人機中的任一臺；

所述監(jiān)控中心根據(jù)所述用戶指令生成遙控指令，并通過無線通信鏈路將所述遙控指令發(fā)送至所述第一無人機；

所述第一無人機接收所述遙控指令，根據(jù)所述遙控指令采集反饋信息；所述反饋信息包括遙測信息和/或遙感信息；

所述第一無人機將采集得到的反饋信息通過無線通信鏈路發(fā)送至所述監(jiān)控中心。

第二方面，提供一種基于無人機的通信系統(tǒng)，用于執(zhí)行第一方面所提供的通信方法。

本發(fā)明的實施例所提供的基于無人機的通信方法及系統(tǒng)，由監(jiān)控中心通過無線通信網(wǎng)絡(luò)與受控?zé)o人機建立連接，其中受控?zé)o人機的數(shù)量為K。當K≥2時，可以實現(xiàn)多點同步監(jiān)控，從而提高信息采集的效率。另一方面，多點同步監(jiān)控使得用戶可以對需要監(jiān)控的對象做實時的調(diào)整，從而更有針對性地采集需要的信息。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的實施例所提供的基于無人機的通信方法流程示意圖；

圖2為本發(fā)明的實施例所提供的基于無人機的通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例

本發(fā)明的實施例提供一種基于無人機的通信方法，結(jié)合圖1所示，包括以下步驟：

101、監(jiān)控中心與受控?zé)o人機建立無線通信鏈路連接。

監(jiān)控中心和無人機均可接入無線通信網(wǎng)絡(luò)。可選的，無線通信網(wǎng)絡(luò)可以是第三代移動通信(英文全稱：3rd Generation mobile communication，英文簡稱：3G)網(wǎng)絡(luò)，或者長期演進(英文全稱：Long Term Evolution，英文簡稱：LTE)移動通信網(wǎng)絡(luò)等。

監(jiān)控中心通過無線通信網(wǎng)絡(luò)與K臺受控?zé)o人機建立無線通信鏈路連接，通常K≥2，一臺受控?zé)o人機對應(yīng)一個監(jiān)控地點，多臺受控?zé)o人機可實現(xiàn)多點同步監(jiān)控。當然，K的取值也可以為1。

監(jiān)控中心可實時從多臺受控?zé)o人機接收其返回的遙測、遙感信息，并向用戶顯示。例如，監(jiān)控中心可播放各臺受控?zé)o人機的監(jiān)控視頻，供用戶觀看，用戶可以通過監(jiān)控中心調(diào)整任一受控?zé)o人機的遙控參數(shù)，包括飛行方向、飛行速度等。

用戶根據(jù)一臺受控?zé)o人機返回的監(jiān)控視頻實時調(diào)整另一臺受控?zé)o人機的遙控參數(shù)，實現(xiàn)多點監(jiān)控之間的聯(lián)動。例如，在電路巡檢的應(yīng)用場景中，當在監(jiān)控地點A輸入一個激勵時，需要觀察該激勵在監(jiān)控地點B產(chǎn)生的響應(yīng)。在這種應(yīng)用場景中，通過多點同步監(jiān)控可以對需要監(jiān)控的多個對象進行實時、同步的監(jiān)控，并及時調(diào)整遙控參數(shù)，對監(jiān)控對象的事實變化進行全面的針對性的監(jiān)控，以克服單臺無人機作業(yè)的盲目性，以及獲取信息效率低下的問題。

102、監(jiān)控中心接收用戶輸入的控制指令。

受控?zé)o人機可以有多臺，監(jiān)控中心可以與多臺無人機進行互動。本發(fā)明的實施例僅針對第一無人機和監(jiān)控中心之間互動過程進行示例性說明。其中第一無人機為K臺受控?zé)o人機中的任一臺。

監(jiān)控中心提供輸入界面，用戶通過該輸入界面輸入對受監(jiān)控?zé)o人機的控制指令。本實施例中，控制指令特指用于控制第一無人機的控制指令。

103、監(jiān)控中心根據(jù)用戶指令生成遙控指令，并通過無線通信鏈路將遙控指令發(fā)送至第一無人機。

監(jiān)控中心收到用戶輸入的控制指令，根據(jù)控制指令生成遙控指令并通過無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至第一無人機。通常，遙控指令用于指示控制第一無人機的飛行參數(shù)，包括速度，高度等。

104、第一無人機接收遙控指令，根據(jù)遙控指令采集反饋信息。

反饋信息包括遙測信息和/或遙感信息。無人機可一體化集成數(shù)傳和圖傳功能，采集需要的反饋信息。

105、第一無人機將采集得到的反饋信息通過無線通信鏈路發(fā)送至監(jiān)控中心。

監(jiān)控中心向第一無人機發(fā)送遙控指令，第一無人機向監(jiān)控中心返回反饋信息，完成監(jiān)控中心和第一無人機之間的互動過程。

監(jiān)控中心與其它受控?zé)o人機之間的互動過程與之類似，此處不再贅述。

106、控制權(quán)限從監(jiān)控中心向地面站的切換。

由于無線通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍有限，第一無人機所在的監(jiān)控點如果信號不佳，監(jiān)控中心可以向地面站下放控制權(quán)限。具體的，當監(jiān)控中心確定放棄控制權(quán)限的觸發(fā)條件滿足時，指示第一地面站接管第一無人機，其中第一地面站為第一無人機所對應(yīng)的地面站。

放棄控制權(quán)限的觸發(fā)條件可以是指示監(jiān)控中心與第一無人機之間的連接不穩(wěn)定或者數(shù)據(jù)率不達標等的條件，例如可以是無線通信網(wǎng)絡(luò)信號強度下降到某一個預(yù)設(shè)閾值，或者監(jiān)控中心與第一無人機之間的數(shù)據(jù)傳輸速率下降到某一個預(yù)設(shè)閾值等。

或者，放棄控制權(quán)限的觸發(fā)條件還可以包括用戶的控制指令。例如，監(jiān)控中心與第一無人機連接正常，但是地面站的控制人員向監(jiān)控中心的控制人員請求控制權(quán)限，此時監(jiān)控中心的控制人員可以通過控制指令指示切換控制權(quán)限給地面站。

第一地面站接收到監(jiān)控中心的指示后與第一無人機建立連接，接替監(jiān)控中心控制第一無人機采集反饋信息。地面站和無人機支架你的連接通常為視距鏈路連接，為提高連接可靠性，地面站和無人機可以建立冗余鏈路：視距鏈路和無線通信鏈路。第一地面站與第一無人機之間的連接可以在視距鏈路連接和無線通信鏈路連接之間切換，從而提高連接可靠性。

控制權(quán)限切換到第一地面站之后，第一無人機將采集到的反饋信息發(fā)送至第一地面站，由第一地面站將接收到的反饋信息轉(zhuǎn)發(fā)至監(jiān)控中心。

107、控制權(quán)限從地面站向監(jiān)控中心的切換。

在一種具體的實施方式中，監(jiān)控中心的控制權(quán)限高于地面站，在監(jiān)控中心與第一無人機可以正常建立無線通信鏈路連接的前提下，監(jiān)控中心可以從第一地面站收回對第一無人機的控制權(quán)限。

具體的，當監(jiān)控中心確定收回控制權(quán)限的觸發(fā)條件滿足時，取消第一地面站對第一無人機的控制權(quán)限，與第一無人機重新建立無線通信鏈路連接，控制第一無人機采集反饋信息。

收回控制權(quán)限的觸發(fā)條件可以是指示監(jiān)控中心與第一無人機之間的連接穩(wěn)定或者數(shù)據(jù)率達標等的條件，例如可以是無線通信網(wǎng)絡(luò)信號強度上升到某一個預(yù)設(shè)閾值，或者監(jiān)控中心與第一無人機之間的數(shù)據(jù)傳輸速率上升到某一個預(yù)設(shè)閾值等。

或者，收回控制權(quán)限的觸發(fā)條件還可以包括用戶的控制指令。例如，在監(jiān)控中心與第一無人機能夠正常連接的情況下，監(jiān)控中心暫不收回控制權(quán)限，而只是向用戶顯示能夠正常連接第一無人機，當用戶通過控制指令指示收回控制權(quán)限時，再取消第一地面站對第一無人機的控制權(quán)限，與第一無人機重新建立無線通信鏈路連接。

監(jiān)控中心與第一無人機重新建立無線通信鏈路連接之后，第一無人機將采集到的反饋信息發(fā)送至監(jiān)控中心。

108、監(jiān)控中心向終端設(shè)備提供視頻點播功能。

監(jiān)控中心可以為流媒體服務(wù)器，提供視頻點播功能。

具體的，監(jiān)控中心接收到終端設(shè)備的點播請求后，向終端設(shè)備發(fā)送被點播的視頻。例如，點播請求用于請求點播第一無人機的監(jiān)控視頻，則監(jiān)控中心將第一無人機的監(jiān)控視頻發(fā)送至終端設(shè)備。終端設(shè)備可以為手機、平板等移動終端設(shè)備，也可以為個人電腦等網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備。監(jiān)控中心可以支持多個終端設(shè)備同時點播。

點播功能包括視頻直播功能和視頻回放功能。視頻直播功能是將無人機向監(jiān)控中心發(fā)送的實時監(jiān)控視頻向終端設(shè)備發(fā)送。視頻回放功能是將監(jiān)控中心存儲的監(jiān)控視頻向終端設(shè)備發(fā)送。

本發(fā)明的實施例所提供的基于無人機的通信方法，由監(jiān)控中心通過無線通信網(wǎng)絡(luò)與受控?zé)o人機建立連接，其中受控?zé)o人機的數(shù)量為K。當K≥2時，可以實現(xiàn)多點同步監(jiān)控，從而提高信息采集的效率。另一方面，多點同步監(jiān)控使得用戶可以對需要監(jiān)控的對象做實時的調(diào)整，從而更有針對性地采集需要的信息。

進一步地，監(jiān)控中心與地面站通過控制權(quán)限的切換實現(xiàn)控制端的冗余備份，當監(jiān)控中心與無人機之間不能正常建立連接時，可以由地面站接地監(jiān)控中心控制無人機和接收反饋信息，當監(jiān)控中心能夠與無人機正常連接時，再從地面站回收控制權(quán)限，從而提高了控制端和受控端之間連接的可靠性。

更進一步地，地面站和無人機之間可以建立視距鏈路和無線通信鏈路之間的雙鏈路備份，進而提高地面站和無人機之間連接的可靠性。

本發(fā)明的實施例還提供一種基于無人機的通信系統(tǒng)，參照圖2所示，通信系統(tǒng)包括：

監(jiān)控中心21，用于與K臺受控?zé)o人機22建立無線通信鏈路連接，K≥2。

監(jiān)控中心21，還用于接收用戶輸入的控制指令?？刂浦噶钣糜诳刂频谝粺o人機22-1，第一無人機22-1為K臺受控?zé)o人機22中的任一臺。

監(jiān)控中心21，還用于根據(jù)用戶指令生成遙控指令，并通過無線通信鏈路將遙控指令發(fā)送至第一無人機22-1。

第一無人機22-1，用于接收遙控指令，根據(jù)遙控指令采集反饋信息。反饋信息包括遙測信息和/或遙感信息。

第一無人機22-1，還用于將采集得到的反饋信息通過無線通信鏈路發(fā)送至監(jiān)控中心21。

可選的，監(jiān)控中心21，還用于在確定放棄控制權(quán)限的觸發(fā)條件滿足時，指示第一地面站23接管第一無人機22-1。第一地面站23為第一無人機22-1所對應(yīng)的地面站。

第一地面站23，用于與第一無人機22-1建立連接，接替監(jiān)控中心21控制第一無人機22-1采集反饋信息。

第一無人機22-1，還用于將采集到的反饋信息發(fā)送至第一地面站23。

第一地面站23，還用于將接收到的反饋信息轉(zhuǎn)發(fā)至監(jiān)控中心21。

可選的，無人機包括多模式通信終端，支持視距鏈路通信和無線網(wǎng)絡(luò)通信，并且一體化集成數(shù)傳與圖傳功能。

第一地面站23，具體用于與第一無人機22-1建立視距鏈路連接?；蛘?，第一地面站23具體用于與第一無人機22-1建立無線通信鏈路連接。

可選的，監(jiān)控中心21，還用于在確定收回控制權(quán)限的觸發(fā)條件滿足時，取消第一地面站23對第一無人機22-1的控制權(quán)限，與第一無人機22-1重新建立無線通信鏈路連接，控制第一無人機22-1采集反饋信息。

第一無人機22-1，還用于將采集到的反饋信息發(fā)送至監(jiān)控中心21。

可選的，監(jiān)控中心21，還用于接收終端設(shè)備24的點播請求，并將第一無人機22-1的監(jiān)控視頻發(fā)送至終端設(shè)備24。其中，點播請求用于請求點播第一無人機22-1的監(jiān)控視頻。

本發(fā)明的實施例所提供的基于無人機的通信系統(tǒng)，由監(jiān)控中心通過無線通信網(wǎng)絡(luò)與受控?zé)o人機建立連接，其中受控?zé)o人機的數(shù)量為K。當K≥2時，可以實現(xiàn)多點同步監(jiān)控，從而提高信息采集的效率。另一方面，多點同步監(jiān)控使得用戶可以對需要監(jiān)控的對象做實時的調(diào)整，從而更有針對性地采集需要的信息。

進一步地，監(jiān)控中心與地面站通過控制權(quán)限的切換實現(xiàn)控制端的冗余備份，當監(jiān)控中心與無人機之間不能正常建立連接時，可以由地面站接地監(jiān)控中心控制無人機和接收反饋信息，當監(jiān)控中心能夠與無人機正常連接時，再從地面站回收控制權(quán)限，從而提高了控制端和受控端之間連接的可靠性。

更進一步地，地面站和無人機之間可以建立視距鏈路和無線通信鏈路之間的雙鏈路備份，進而提高地面站和無人機之間連接的可靠性。

以上，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護范圍為準。