本發(fā)明涉及飛行器技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種飛行器及其飛行位置動(dòng)態(tài)調(diào)整方法和裝置。
背景技術(shù):
目前,多點(diǎn)組網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)較為成熟,例如通過光纖、網(wǎng)線、WiFi、熱氣球、衛(wèi)星等等,都能方便快捷地進(jìn)行多點(diǎn)組網(wǎng)通信。
在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:在現(xiàn)有的無線組網(wǎng)方式下,一旦網(wǎng)絡(luò)建立完成,各個(gè)通信節(jié)點(diǎn)間的通信傳輸速率就是固定的。
鑒于此,克服上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷是本技術(shù)領(lǐng)域亟待解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明實(shí)施例主要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)中各通信節(jié)點(diǎn)間的通信傳輸速率不能動(dòng)態(tài)調(diào)整的問題。
本發(fā)明實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種飛行器的飛行位置動(dòng)態(tài)調(diào)整方法,包括:
獲取多點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)通信連接的實(shí)時(shí)的通信速率需求,該多點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)待通信設(shè)備組成;
根據(jù)實(shí)時(shí)的通信速率需求確定第二通信中繼位置;
控制飛行器飛往第二通信中繼位置,使飛行器在第二通信中繼位置上作為通信中繼節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)多個(gè)待通信設(shè)備之間的通信。
第二方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種飛行器的飛行位置動(dòng)態(tài)調(diào)整裝置,包括:
位置確定模塊,用于獲取多點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)通信連接的實(shí)時(shí)的通信速率需求,根據(jù)實(shí)時(shí)的通信速率需求確定第二通信中繼位置,該多點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)待通信設(shè)備組成;
飛行控制模塊,用于控制飛行器飛往第二通信中繼位置,使飛行器在第二通信中繼位置上作為通信中繼節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)多個(gè)待通信設(shè)備之間的通信。
第三方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種飛行器的飛行位置動(dòng)態(tài)調(diào)整裝置,包括:
至少一個(gè)處理器;以及,
與至少一個(gè)處理器通信連接的存儲(chǔ)器;其中,
存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可被至少一個(gè)處理器執(zhí)行的指令,指令被至少一個(gè)處理器執(zhí)行,以使至少一個(gè)處理器能夠執(zhí)行如上的方法。
第四方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種非易失性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令,計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如上的方法。
本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于:本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)用于通過飛行器作為通信中繼的通信網(wǎng)絡(luò)中,根據(jù)待通信設(shè)備間的通信優(yōu)先級(jí)或通信數(shù)據(jù)量調(diào)整飛行器在空中的中繼點(diǎn)位置,該中繼點(diǎn)位置能滿足待通信設(shè)備間的通信優(yōu)先級(jí)或通信數(shù)據(jù)量的要求,實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)通信節(jié)點(diǎn)間的通信傳輸速率根據(jù)實(shí)際通信需求動(dòng)態(tài)調(diào)整,從而保證通信網(wǎng)絡(luò)智能高效地運(yùn)行。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的飛行器的飛行位置動(dòng)態(tài)調(diào)整方法流程圖;
圖2是飛行器作為通信中繼組網(wǎng)的示意圖;
圖3是兩點(diǎn)間距離和信號(hào)強(qiáng)度的關(guān)系示意圖;
圖4是基于通信優(yōu)先級(jí)確定中繼點(diǎn)位置的示意圖;
圖5是基于通信數(shù)據(jù)量確定中繼點(diǎn)位置的示意圖;
圖6是飛行器位置變化以適應(yīng)通信需求的示意圖;
圖7是本發(fā)明實(shí)施例2的飛行器的飛行位置動(dòng)態(tài)調(diào)整裝置的框圖;
圖8是本發(fā)明實(shí)施例3的飛行器的飛行位置動(dòng)態(tài)調(diào)整裝置的框圖。
具體實(shí)施例
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
針對(duì)復(fù)雜地形、通信點(diǎn)間有障礙物、遠(yuǎn)距離傳輸或動(dòng)態(tài)通信點(diǎn)等情況,依靠點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信無法建立多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)通信或者無法確保建立穩(wěn)定的多點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)。此時(shí),可采用飛行器組建多點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò),由飛行器充當(dāng)通信點(diǎn)間的通信中繼,飛行器具有通信能力以及易移動(dòng)等特點(diǎn),可以適用于復(fù)雜地形的通信,通過飛行器作為通信中繼可使通信點(diǎn)間的通信繞過障礙物,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)取1景l(fā)明實(shí)施例的應(yīng)用環(huán)境即為飛行器作為多點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)中通信點(diǎn)間的通信中繼的通信網(wǎng)絡(luò)。
實(shí)施例1:
圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的飛行器的飛行位置動(dòng)態(tài)調(diào)整方法流程圖,如圖1所示,本發(fā)明實(shí)施例1提供了一種飛行器的飛行位置動(dòng)態(tài)調(diào)整方法,該方法可以應(yīng)用于飛行器上,也可以應(yīng)用于飛行器的地面控制系統(tǒng)中,該方法包括:
步驟101、控制具有通信中繼裝置的飛行器飛往第一通信中繼位置,使飛行器在第一通信中繼位置上作為通信中繼節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)多個(gè)待通信設(shè)備之間的通信,組建多點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)。
步驟102、獲取多點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)通信連接的實(shí)時(shí)的通信速率需求,根據(jù)實(shí)時(shí)的通信速率需求確定第二通信中繼位置。
多點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)待通信設(shè)備組成,通信連接指兩個(gè)待通信設(shè)備之間的連接。其中,實(shí)時(shí)的通信速率需求可根據(jù)實(shí)時(shí)的通信優(yōu)先級(jí)或者實(shí)時(shí)的通信數(shù)據(jù)量確定。
例如,飛行器自身可通過網(wǎng)絡(luò)獲取通信點(diǎn)A、B、C……中任意兩點(diǎn)間的通信優(yōu)先級(jí)或通信數(shù)據(jù)量。通信優(yōu)先級(jí)可以由用戶隨時(shí)設(shè)定,也可以由系統(tǒng)(可以是通信后臺(tái)服務(wù)器,也可以是充當(dāng)通信中繼的飛行器)根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)情況(如各點(diǎn)間的通信數(shù)據(jù)量)在不影響用戶體驗(yàn)的前提下把某兩點(diǎn)或某些點(diǎn)之間的通信優(yōu)先級(jí)調(diào)高,以滿足通信需求,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)傳輸。通信數(shù)據(jù)量也可以由用戶設(shè)定或者由系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)情況統(tǒng)計(jì)。因此,本步驟獲取到的通信優(yōu)先級(jí)或通信數(shù)據(jù)量可能來自用戶的設(shè)定,或者來自于系統(tǒng)的設(shè)置或統(tǒng)計(jì)。
接收到通信優(yōu)先級(jí)或通信數(shù)據(jù)量后,飛行器可根據(jù)通信優(yōu)先級(jí)或通信數(shù)據(jù)量確定合適的中繼點(diǎn)位置。例如,通信優(yōu)先級(jí)高的,或者通信數(shù)據(jù)量大的通信點(diǎn),可以縮短兩點(diǎn)間的通信距離以提升傳輸速率(根據(jù)短距離無線通信原理,大部分通信傳輸?shù)膶?shí)際傳輸速率都對(duì)通信點(diǎn)間的距離敏感,在超過一定閾值后,兩點(diǎn)間的距離對(duì)信號(hào)強(qiáng)度有較大影響,距離越遠(yuǎn)則信號(hào)強(qiáng)度就會(huì)越低,而信號(hào)強(qiáng)度降低會(huì)使誤碼率提升,誤碼率提升會(huì)進(jìn)一步降低協(xié)商速率。另外,距離越遠(yuǎn),受到干擾的可能性也越大);通信優(yōu)先級(jí)低的或者通信數(shù)據(jù)量小的,可適當(dāng)加大兩點(diǎn)間的距離以優(yōu)先其他點(diǎn)間的通信。
步驟103、控制飛行器飛往第二通信中繼位置,使飛行器在第二通信中繼位置上作為通信中繼節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)多個(gè)待通信設(shè)備之間的通信。
飛行器根據(jù)各個(gè)點(diǎn)間的實(shí)時(shí)通信優(yōu)先級(jí)和通信數(shù)據(jù)量確定中繼點(diǎn)位置后,可實(shí)時(shí)調(diào)整自身的飛行位置到該確定的位置,滿足通信優(yōu)先級(jí)和通信數(shù)據(jù)量對(duì)通信傳輸速率的要求。
此處需要說明的是,步驟101中,第一通信中繼位置可以是用戶預(yù)設(shè)的初始位置,也可以是上次根據(jù)實(shí)時(shí)的通信速率需求確定的通信中繼位置。另外,可以在確定了第二通信中繼位置之后,再控制飛行器飛入多點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò),因此步驟101是可以省略的。
可以理解的是,如果通信網(wǎng)絡(luò)中部分通信節(jié)點(diǎn)間或全部通信節(jié)點(diǎn)間的通信優(yōu)先級(jí)或通信數(shù)據(jù)量可以預(yù)測(cè)或提前可確定時(shí),則飛行器可以提前進(jìn)行飛行位置規(guī)劃,提前尋找新的符合后續(xù)通信要求的中繼點(diǎn)位置,進(jìn)一步提升通信效率。
本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)用于通過飛行器作為通信中繼的通信網(wǎng)絡(luò)中,根據(jù)待通信設(shè)備間的通信優(yōu)先級(jí)或通信數(shù)據(jù)量調(diào)整飛行器在空中的中繼點(diǎn)位置,該中繼點(diǎn)位置能滿足待通信設(shè)備間的通信優(yōu)先級(jí)或通信數(shù)據(jù)量的要求,實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)通信節(jié)點(diǎn)間的通信傳輸速率根據(jù)實(shí)際通信需求動(dòng)態(tài)調(diào)整,從而保證通信網(wǎng)絡(luò)智能高效地運(yùn)行。
在一些實(shí)施例中,可根據(jù)通信點(diǎn)位置確定中繼點(diǎn)位置,例如,步驟102中根據(jù)實(shí)時(shí)的通信速率需求確定第二通信中繼位置包括:
步驟201、獲取各個(gè)待通信設(shè)備的實(shí)時(shí)位置信息;
步驟202、根據(jù)實(shí)時(shí)位置信息與實(shí)時(shí)的通信速率需求按預(yù)置算法確定第二通信中繼位置。
因?yàn)橥ㄐ艔?qiáng)度和通信距離相關(guān),因此根據(jù)通信點(diǎn)的實(shí)時(shí)位置尋找的滿足通信優(yōu)先級(jí)或通信數(shù)據(jù)量要求的中繼點(diǎn)位置較為準(zhǔn)確??梢岳斫獾氖?,預(yù)置算法可以有很多種。例如,在一些實(shí)施例中,步驟202具體可以是:
步驟301、將每一通信連接的實(shí)時(shí)的通信速率需求從高到低排序;
步驟302、按照排序依次尋找滿足第一要求的中繼點(diǎn)位置子集,第一要求為實(shí)時(shí)的通信速率需求對(duì)待通信設(shè)備的通信距離要求,其中下一中繼點(diǎn)位置子集從上一中繼點(diǎn)位置子集中尋找并產(chǎn)生;
在一些實(shí)施例中,中繼點(diǎn)位置點(diǎn)子集的尋找可按通信優(yōu)先級(jí)從高到低或者通信數(shù)據(jù)量從大到小的順序進(jìn)行,例如:
步驟A2、尋找滿足第一通信優(yōu)先級(jí)或第一通信數(shù)據(jù)量的兩個(gè)待通信設(shè)備間通信需求的第1中繼點(diǎn)位置子集,其中通信優(yōu)先級(jí)按從高到低的順序排列,通信數(shù)據(jù)量按從大到小的順序排列。
步驟A4、從第X中繼點(diǎn)位置子集中尋找滿足第N通信優(yōu)先級(jí)或第M通信數(shù)據(jù)量的待通信設(shè)備間通信需求的第X+1中繼點(diǎn)位置子集,其中初始值為X=1,N=2,M=2。
步驟A6、取X=X+1、N=N+1和M=M+1并重復(fù)執(zhí)行步驟A4直至產(chǎn)生最后一個(gè)中繼點(diǎn)位置子集。
步驟303、按預(yù)置規(guī)則從產(chǎn)生的最后一個(gè)中繼點(diǎn)位置子集中確定第二通信中繼位置。
此處需要說明的是,有可能無法在上一中繼點(diǎn)位置子集中找到滿足第一要求的下一中繼點(diǎn)位置子集,即該下一中繼點(diǎn)位置子集為空,此時(shí)該上一中繼點(diǎn)位置子集即為最后一個(gè)中繼點(diǎn)位置子集。該點(diǎn)在圖4與圖5實(shí)施例中有詳細(xì)體現(xiàn)。
在最后一個(gè)中繼點(diǎn)位置子集中,可以根據(jù)不同需求,按照不同種預(yù)置規(guī)則來確定第二通信中繼位置。例如,步驟303具體可以為:將最后一個(gè)中繼點(diǎn)位置子集中,與通信速率需求最低的通信設(shè)備的通信距離最短的位置確定為第二通信中繼位置。再如,步驟303具體可以為:將最后一個(gè)中繼點(diǎn)位置子集中,與通信速率需求最高的通信設(shè)備的通信距離最短的位置確定為第二通信中繼位置。
在一些實(shí)施例中,若通信地形復(fù)雜,其中存在一些障礙物,則中繼點(diǎn)位置的尋找需依賴地圖進(jìn)行,以保證飛行器飛往尋找到的中繼點(diǎn)位置后搭建的通信網(wǎng)絡(luò)之間無障礙,例如,步驟201之后,該方法還包括:
步驟204、根據(jù)實(shí)時(shí)位置信息定位到待通信設(shè)備所處區(qū)域的三維地圖模型。
此時(shí),中繼點(diǎn)位置需滿足:在三維地圖模型中,中繼點(diǎn)位置與任一待通信設(shè)備間的通信線路上均沒有障礙物,此時(shí)步驟202可以包括:根據(jù)待通信設(shè)備的實(shí)時(shí)位置信息與實(shí)時(shí)的通信速率需求、以及待通信設(shè)備所處區(qū)域的三維地圖模型按預(yù)置算法確定第二通信中繼位置,從而尋找到既滿足實(shí)時(shí)的通信速率需求的,同時(shí)又使得每一待通信設(shè)備之間的通信線路均避開障礙物的第二通信中繼位置。
此外,本發(fā)明實(shí)施例是在通信網(wǎng)絡(luò)組建之后,根據(jù)變化的通信優(yōu)先級(jí)或者變化的通信數(shù)據(jù)量,實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整飛行器作為中繼的位置。
在通信網(wǎng)絡(luò)組建之后,根據(jù)變化的通信優(yōu)先級(jí)或者變化的通信數(shù)據(jù)量,實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整飛行器作為中繼的位置,使網(wǎng)絡(luò)傳輸速率不再是固定的,而可以根據(jù)實(shí)際情況讓最需要的路徑(例如用戶設(shè)定通信優(yōu)先級(jí)高或網(wǎng)絡(luò)判定通信數(shù)據(jù)量大)獲得條件允許的最大傳輸速率,并動(dòng)態(tài)地實(shí)時(shí)調(diào)整,讓網(wǎng)絡(luò)時(shí)刻保持最優(yōu)狀態(tài)。
下面通過具體實(shí)施方式對(duì)步驟102中如何根據(jù)通信優(yōu)先級(jí)或通信數(shù)據(jù)量確定作為待通信設(shè)備間通信中繼的飛行器的中繼點(diǎn)位置做詳細(xì)說明。下面以3個(gè)通信點(diǎn)為例進(jìn)行本發(fā)明實(shí)施例的說明,并按照尋找最優(yōu)中繼點(diǎn)位置的方案進(jìn)行說明。圖2是飛行器作為通信中繼組網(wǎng)的示意圖,如圖2所示,飛行器組建了三個(gè)點(diǎn)A、B、C的無線通信網(wǎng)絡(luò),飛行器停留在Y點(diǎn),Y點(diǎn)為飛行器作為待通信設(shè)備(A、B、C)間通信中繼的中繼點(diǎn)位置??梢岳斫獾氖牵景l(fā)明實(shí)施例適用于多點(diǎn)通信(至少三點(diǎn)通信),而不限于三點(diǎn)通信。假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中任意兩點(diǎn)間的通信優(yōu)先級(jí)分為I,II,III三級(jí),其中I代表最高通信優(yōu)先級(jí),信號(hào)強(qiáng)度保持強(qiáng),通信速率有保障;II代表中等通信優(yōu)先級(jí),信號(hào)強(qiáng)度保持中等,可正常通信;III代表低通信優(yōu)先級(jí),信號(hào)強(qiáng)度可以比較差,通信速率低。前文提到,兩點(diǎn)間的距離對(duì)信號(hào)強(qiáng)度有較大影響。若想保持最高的傳輸速率,距離短到信號(hào)強(qiáng)度足夠大即可,在距離短到某一閾值后,進(jìn)一步縮短距離,傳輸速率不會(huì)再有明顯提升。
圖3是兩點(diǎn)間距離和信號(hào)強(qiáng)度的關(guān)系示意圖,請(qǐng)參考圖3,假設(shè)兩點(diǎn)間距離和信號(hào)強(qiáng)度的關(guān)系如下所示(不同無線信號(hào)、不同設(shè)備,此處的閾值L1,L2,L3可能不同,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定數(shù)值):
1.當(dāng)兩點(diǎn)間距離在(0,L1)時(shí),信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng),作為通信優(yōu)先級(jí)I的條件;
2.當(dāng)兩點(diǎn)間距離在(L1,L2)時(shí),信號(hào)強(qiáng)度中,作為通信優(yōu)先級(jí)II的條件;
3.當(dāng)兩點(diǎn)間距離在(L2,L3)時(shí),信號(hào)強(qiáng)度弱,作為通信優(yōu)先級(jí)III的條件。
如果距離超過L3,則信號(hào)強(qiáng)度太弱,可能造成斷開連接或者速率過低的情況,為了保證組網(wǎng)的可靠性和完整性,本實(shí)施方式中不考慮這種情況。
前文提到,通信優(yōu)先級(jí)可以由用戶隨時(shí)設(shè)定,也可以由系統(tǒng)(可以是通信后臺(tái)服務(wù)器,也可以是充當(dāng)通信中繼的飛行器)根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)情況(如各點(diǎn)間的通信數(shù)據(jù)量)在不影響用戶體驗(yàn)的前提下把某兩點(diǎn)或某些點(diǎn)之間的通信優(yōu)先級(jí)調(diào)高,以滿足通信需求,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)傳輸,當(dāng)把某些點(diǎn)的通信優(yōu)先級(jí)調(diào)高時(shí),可能同時(shí)需要把某些點(diǎn)的通信優(yōu)先級(jí)降低,以更好地滿足通信需求,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)傳輸。同理,通信數(shù)據(jù)量也可以由用戶設(shè)定或者由系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)情況統(tǒng)計(jì)。
假設(shè)A、B、C三個(gè)點(diǎn)的通信優(yōu)先級(jí)都為II,此時(shí)AY,BY,CY的長度都處于區(qū)間(L1,L2)。
(1)根據(jù)通信優(yōu)先級(jí)調(diào)整中繼點(diǎn)位置的實(shí)施方式
假設(shè)某一時(shí)刻用戶將AB兩點(diǎn)間的通信優(yōu)先級(jí)設(shè)置為I,則中繼飛行器需根據(jù)A、B、C三點(diǎn)上傳的位置信息和飛行器內(nèi)存儲(chǔ)的三維地圖模型計(jì)算新的Y點(diǎn)位置。Y點(diǎn)位置應(yīng)滿足如下條件:
1.AY直線距離處于(0,L1)區(qū)間,且沒有障礙阻擋;
2.BY直線距離處于(0,L1)區(qū)間,且沒有障礙阻擋;
3.CY直線距離處于(0,L3)區(qū)間,且沒有障礙阻擋,在AY和BY滿足的條件下,CY越短越好。
基于如上條件,可以在飛行器的三維地圖中分別以A為圓心、B為圓心定義兩個(gè)半徑為L1的實(shí)心球體,圖4是基于通信優(yōu)先級(jí)確定中繼點(diǎn)位置的示意圖,如圖4所示。然后按如下步驟在三維地圖中尋找最優(yōu)點(diǎn)Y:
1.兩個(gè)球體重合部分的立體圖形則為滿足到A點(diǎn)距離和到B點(diǎn)距離都≤L1的點(diǎn)集M1。如果M1為空,則AB間無法建立通信優(yōu)先級(jí)為I的通信,可告知用戶;
2.連接A點(diǎn)與M1,并連接B點(diǎn)與M1,在點(diǎn)集M1中所有與A、B連線間都沒有障礙的點(diǎn)集確定為M2。如果M2為空,則AB間無法建立通信優(yōu)先級(jí)為I的通信,可告知用戶;
3.連接C點(diǎn)與M2,在點(diǎn)集M2中所有與C點(diǎn)連線間都沒有障礙的點(diǎn)集確定為M3。如果M3為空,則AB間建立通信優(yōu)先級(jí)為I的通信就要暫時(shí)放棄與C點(diǎn)的通信,可告知用戶;
4.在點(diǎn)集M3中選擇與C點(diǎn)直線距離最短的點(diǎn),如果此距離≤L3,則將此點(diǎn)確定為Y點(diǎn);如果此距離>L3,則Y點(diǎn)不存在,或者可告知用戶并由用戶確定是否要暫時(shí)放棄C點(diǎn)的通信來保證AB間的I通信優(yōu)先級(jí)。
(2)根據(jù)通信數(shù)據(jù)量調(diào)整中繼點(diǎn)位置的實(shí)施方式
假設(shè)某一時(shí)刻,AB間通信數(shù)據(jù)量很大且會(huì)持續(xù)一段時(shí)間,同時(shí)C點(diǎn)與A、B兩點(diǎn)間通信數(shù)據(jù)量很小,III級(jí)也可滿足C點(diǎn)與A、B兩點(diǎn)的通信。
因?yàn)槭纠鼳、B、C三點(diǎn)都處于通信優(yōu)先級(jí)II,AB間并不確定能進(jìn)入通信優(yōu)先級(jí)I的通信,但即使維持在通信優(yōu)先級(jí)II,也并不意味著沒有優(yōu)化空間。因?yàn)榫嚯x和通信速率的關(guān)系為:在一定距離范圍內(nèi)(也即不超過閾值L1),傳輸速率基本不會(huì)降低。而超過這個(gè)閾值,則距離越遠(yuǎn),傳輸速率越低。所以,同為通信優(yōu)先級(jí)II,但距離接近L1與距離接近L2時(shí),實(shí)際傳輸速率差別很大。因此,尋找Y點(diǎn)的步驟如下:
1.AY直線距離處于(0,L2)區(qū)間,且沒有障礙阻擋;
2.BY直線距離處于(0,L2)區(qū)間,且沒有障礙阻擋;
3.CY直線距離處于(0,L3)區(qū)間,且沒有障礙阻擋;
4.在AY、BY、CY都滿足的條件下,AY與BY的較大值越小越好(AB間實(shí)際通信速率取決于AY與BY中距離較長的那一邊)。
基于如上條件,可以在飛行器的三維地圖中分別以A為圓心、B為圓心做兩個(gè)半徑為L2的實(shí)心球體,圖5是基于通信數(shù)據(jù)量確定中繼點(diǎn)位置的示意圖,如圖5所示。然后遵循如下步驟在三維地圖中尋找最優(yōu)點(diǎn)Y:
1.兩個(gè)球體重合部分的立體圖形則為滿足到A點(diǎn)距離和到B點(diǎn)距離都≤L2的點(diǎn)集M1(因?yàn)镸1范圍包含當(dāng)前位置點(diǎn)Y,所以一定不為空);
2.連接A點(diǎn)與M1,并連接B點(diǎn)與M1,在點(diǎn)集M1中所有與A、B點(diǎn)連線間都沒有障礙的點(diǎn)集確定為M2(因?yàn)镸2范圍包含當(dāng)前位置點(diǎn)Y,所以一定不為空);
3.連接C點(diǎn)與M2,在點(diǎn)集M2中所有與C點(diǎn)連線間都沒有障礙且距離≤L3的點(diǎn)集確定為M3(因?yàn)镸3范圍包含當(dāng)前位置點(diǎn)Y,所以一定不為空);
4.在點(diǎn)集M3中選中與A點(diǎn)直線距離和與B點(diǎn)直線距離中較大值最小的點(diǎn),則將此點(diǎn)確定為Y點(diǎn)。
以上示例為三個(gè)通信點(diǎn)、三階通信優(yōu)先級(jí)的示例。如果通信點(diǎn)數(shù)目更多,或者同一通信優(yōu)先級(jí)通信點(diǎn)數(shù)目更多,或通信優(yōu)先級(jí)階數(shù)更多,無論如何變化,最優(yōu)Y點(diǎn)的尋找過程也是同理,均先確定最高通信優(yōu)先級(jí)通信點(diǎn)為球心的球體重合部分點(diǎn)集,再確定連線無障礙的點(diǎn)集,然后再考慮下一個(gè)通信優(yōu)先級(jí)。
圖6是飛行器位置變化以適應(yīng)通信需求的示意圖,如圖6所示,以一個(gè)二維平面的俯視圖為例,中繼飛行器實(shí)際可能在空中不斷的變化自身位置來保證各個(gè)通信點(diǎn)在不同時(shí)刻通信的需求。如果通信數(shù)據(jù)量、持續(xù)時(shí)間、通信優(yōu)先級(jí)變化是可以預(yù)知的,則中繼飛行器可以根據(jù)預(yù)知的信息提前判斷每一次變化時(shí)刻的最優(yōu)Y點(diǎn)位置,提前規(guī)劃飛行器路徑,保證網(wǎng)絡(luò)通信的最優(yōu)化。
實(shí)施例2:
圖7是本發(fā)明實(shí)施例2的飛行器的飛行位置動(dòng)態(tài)調(diào)整裝置的框圖,如圖7所示,本發(fā)明實(shí)施例2提供了一種飛行器的飛行位置動(dòng)態(tài)調(diào)整裝置100,包括:
網(wǎng)絡(luò)組建模塊101,用于控制具有通信中繼裝置的飛行器飛往第一通信中繼位置,使飛行器在第一通信中繼位置上作為通信中繼節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)多個(gè)待通信設(shè)備之間的通信,組建多點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò);
位置確定模塊102,用于獲取多點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)通信連接的實(shí)時(shí)的通信速率需求,根據(jù)實(shí)時(shí)的通信速率需求確定第二通信中繼位置;其中,實(shí)時(shí)的通信速率需求根據(jù)實(shí)時(shí)的通信優(yōu)先級(jí)或者實(shí)時(shí)的通信數(shù)據(jù)量確定;
飛行控制模塊103,用于控制飛行器飛往第二通信中繼位置,使飛行器在第二通信中繼位置上作為通信中繼節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)多個(gè)待通信設(shè)備之間的通信。
在一些實(shí)施例中,位置確定模塊102包括:
實(shí)時(shí)位置獲取單元,用于獲取各個(gè)待通信設(shè)備的實(shí)時(shí)位置信息;
位置確定單元,用于根據(jù)實(shí)時(shí)位置信息與實(shí)時(shí)的通信速率需求按預(yù)置算法確定第二通信中繼位置。
在一些實(shí)施例中,位置確定單元可以包括:
速率排序子單元,用于將每一通信連接的實(shí)時(shí)的通信速率需求從高到低排序;
子集尋找子單元,用于按照排序依次尋找滿足第一要求的中繼點(diǎn)位置子集,第一要求為實(shí)時(shí)的通信速率需求對(duì)待通信設(shè)備的通信距離要求,其中下一中繼點(diǎn)位置子集從上一中繼點(diǎn)位置子集中尋找并產(chǎn)生;
位置確定子單元,用于按預(yù)置規(guī)則從產(chǎn)生的最后一個(gè)中繼點(diǎn)位置子集中確定第二通信中繼位置。
在一些實(shí)施例中,位置確定模塊102可以包括:
實(shí)時(shí)位置獲取單元,用于獲取各個(gè)待通信設(shè)備的實(shí)時(shí)位置信息;
地圖定位單元,用于根據(jù)實(shí)時(shí)位置信息定位到待通信設(shè)備所處區(qū)域的三維地圖模型;
位置確定單元,用于根據(jù)實(shí)時(shí)位置信息與實(shí)時(shí)的通信速率需求、以及三維地圖模型按預(yù)置算法確定第二通信中繼位置。如此,可以尋找到既滿足實(shí)時(shí)的通信速率需求的,同時(shí)又使得每一待通信設(shè)備之間的通信線路均避開障礙物的第二通信中繼位置。
值得說明的是,上述裝置內(nèi)的模塊、單元之間的信息交互、執(zhí)行過程等內(nèi)容,由于與本發(fā)明的方法實(shí)施例基于同一構(gòu)思,具體內(nèi)容可參見本發(fā)明方法實(shí)施例中的敘述,此處不再贅述。
本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)用于通過飛行器作為通信中繼的通信網(wǎng)絡(luò)中,根據(jù)待通信設(shè)備間的通信優(yōu)先級(jí)或通信數(shù)據(jù)量調(diào)整飛行器在空中的中繼點(diǎn)位置,該中繼點(diǎn)位置能滿足待通信設(shè)備間的通信優(yōu)先級(jí)或通信數(shù)據(jù)量的要求,實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)通信節(jié)點(diǎn)間的通信傳輸速率的根據(jù)實(shí)際通信需求的動(dòng)態(tài)調(diào)整,從而保證通信網(wǎng)絡(luò)智能高效地運(yùn)行。
實(shí)施例3:
圖8是本發(fā)明實(shí)施例3的飛行器的飛行位置動(dòng)態(tài)調(diào)整裝置的框圖,如圖8所示,飛行器的飛行位置動(dòng)態(tài)調(diào)整裝置200包括:至少一個(gè)處理器210,圖8中以一個(gè)處理器210為例;以及與所述至少一個(gè)處理器210通信連接的存儲(chǔ)器220;其中,所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行的指令,所述指令被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行,以使所述至少一個(gè)處理器能夠執(zhí)行上述應(yīng)用于飛行器的飛行位置動(dòng)態(tài)調(diào)整裝置200的飛行器的飛行位置動(dòng)態(tài)調(diào)整方法實(shí)施例的方法。
處理器210和存儲(chǔ)器220可以通過總線或者其他方式連接,圖8中以通過總線連接為例。
存儲(chǔ)器220作為一種非易失性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),可用于存儲(chǔ)非易失性軟件程序、非易失性計(jì)算機(jī)可執(zhí)行程序以及模塊,如本申請(qǐng)實(shí)施例中的應(yīng)用于飛行器的飛行位置動(dòng)態(tài)調(diào)整裝置200的飛行器的飛行位置動(dòng)態(tài)調(diào)整方法對(duì)應(yīng)的程序指令/模塊。處理器210通過運(yùn)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器220中的非易失性軟件程序、指令以及模塊,從而執(zhí)行飛行器的飛行位置動(dòng)態(tài)調(diào)整裝置200的各種功能應(yīng)用以及數(shù)據(jù)處理,即實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的應(yīng)用于飛行器的飛行位置動(dòng)態(tài)調(diào)整裝置200的飛行器的飛行位置動(dòng)態(tài)調(diào)整方法。
存儲(chǔ)器220可以包括存儲(chǔ)程序區(qū)和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)區(qū),其中,存儲(chǔ)程序區(qū)可存儲(chǔ)操作系統(tǒng)、至少一個(gè)功能所需要的應(yīng)用程序;存儲(chǔ)數(shù)據(jù)區(qū)可存儲(chǔ)根據(jù)飛行器的飛行位置動(dòng)態(tài)調(diào)整裝置200的使用所創(chuàng)建的數(shù)據(jù)等。此外,存儲(chǔ)器220可以包括高速隨機(jī)存取存儲(chǔ)器,還可以包括非易失性存儲(chǔ)器,例如至少一個(gè)磁盤存儲(chǔ)器件、閃存器件、或其他非易失性固態(tài)存儲(chǔ)器件。在一些實(shí)施例中,存儲(chǔ)器220可選包括相對(duì)于處理器210遠(yuǎn)程設(shè)置的存儲(chǔ)器,這些遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器可以通過網(wǎng)絡(luò)連接至飛行器的飛行位置動(dòng)態(tài)調(diào)整裝置200。上述網(wǎng)絡(luò)的實(shí)例包括但不限于互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)、局域網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)及其組合。
所述一個(gè)或者多個(gè)模塊存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器220中,當(dāng)被所述一個(gè)或者多個(gè)處理器210執(zhí)行時(shí),執(zhí)行上述任意方法實(shí)施例中的應(yīng)用于飛行器的飛行位置動(dòng)態(tài)調(diào)整裝置200的飛行器的飛行位置動(dòng)態(tài)調(diào)整方法。
上述產(chǎn)品可執(zhí)行本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的方法,具備執(zhí)行方法相應(yīng)的功能模塊和有益效果。未在本實(shí)施例中詳盡描述的技術(shù)細(xì)節(jié),可參見本申請(qǐng)實(shí)施例所提供的方法。
本申請(qǐng)實(shí)施例的飛行器的飛行位置動(dòng)態(tài)調(diào)整裝置200以多種形式存在,包括但不限于:飛行器、飛行器的地面控制系統(tǒng)等。
實(shí)施例4:
本發(fā)明實(shí)施例4提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),非易失性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令,該計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令被一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行,例如圖8中的一個(gè)處理器210,可使得上述一個(gè)或多個(gè)處理器可執(zhí)行上述任意方法實(shí)施例中的飛行器的飛行位置動(dòng)態(tài)調(diào)整方法。
以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的,其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個(gè)地方,或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上??梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。
通過以上的實(shí)施方式的描述,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以清楚地了解到各實(shí)施方式可借助軟件加通用硬件平臺(tái)的方式來實(shí)現(xiàn),當(dāng)然也可以通過硬件。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流程是可以通過計(jì)算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成,所述的程序可存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中,該程序在執(zhí)行時(shí),可包括如上述各方法的實(shí)施例的流程。其中,所述的存儲(chǔ)介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲(chǔ)記憶體(Read-Only Memory,ROM)或隨機(jī)存儲(chǔ)記憶體(Random Access Memory,RAM)等。
最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本申請(qǐng)的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;在本申請(qǐng)的思路下,以上實(shí)施例或者不同實(shí)施例中的技術(shù)特征之間也可以進(jìn)行組合,步驟可以以任意順序?qū)崿F(xiàn),并存在如上所述的本申請(qǐng)的不同方面的許多其它變化,為了簡(jiǎn)明,它們沒有在細(xì)節(jié)中提供;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本申請(qǐng)各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。