无人机及地面站与无人机的通信系统、方法技术方案

本发明专利技术公开一种无人机及地面站与无人机的通信系统、方法，涉及无人机通信技术领域，为解决多个应用不能与多台无人机进行正常通信的问题。无人机包括第二通信模块和飞行控制器，第二通信模块接收地面站发送的事务帧；飞行控制器获取第二通信模块接收的事务帧，并控制无人机执行事务帧指示的操作；飞行控制器还控制第二通信模块向地面站返回数据帧。本发明专利技术提供的无人机以及地面站与无人机的通信方法用于地面站与多台无人机进行通信。

【技术实现步骤摘要】
无人机及地面站与无人机的通信系统、方法本专利技术针对申请日为2016年1月22日，申请号为201610044716.0，专利技术名称为“地面站、无人机及地面站与无人机的通信系统、方法”提出的分案申请。
本专利技术涉及无人机通信
，尤其涉及一种地面站、无人机以及地面站与无人机的通信系统、方法。
技术介绍
在目前无人机领域中，往往利用地面站来向无人机发出控制指令，从而控制无人机。由于地面站中单一的应用已经不能满足现阶段对无人机的多方面控制，故无人机领域具有多台无人机进行编队工作，以及地面站中具有多个应用，多个应用能够控制无人机实现多种功能的需求。由于无人机与地面站之间的通信要求需要具有远距离通信、高实时性通信以及低丢包率通信等特点，因此，实现无人机和地面站之间的通信需要专用的通信硬件设备和通信协议。在现有技术中，当多个独立的应用需要与多台无人机进行通讯时，需要多个应用依次占用地面站中的通信模块与无人机进行通信，即在一个应用占用通信模块完成与无人机的通信且退出通信模块的占用后，另一个应用才能占用通信模块与无人机进行通信，使得多个应用与多台无人机进行通信的复杂度过高，降低了多个应用与多台无人机之间的通信效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种地面站、无人机以及地面站与无人机的通信系统、方法，用于降低多个应用与多台无人机进行通信的复杂度，提高多个应用与多台无人机之间的通信效率。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种地面站，所述地面站包括第一通信模块以及与所述第一通信模块连接的事务调度模块，所述事务调度模块用于存储所述地面站中的应用生成的事务帧，还用于控制所述第一通信模块向目标无人机发送所述事务帧，获取所述第一通信模块接收到的数据帧，并将所述数据帧提供给所述地面站中的应用，所述应用用于操作所述目标无人机。第二方面，本专利技术提供一种无人机，所述无人机包括第二通信模块和飞行控制器，所述第二通信模块用于接收地面站利用事务调度模块控制第一通信模块所发送的事务帧，所述事务帧由地面站中的应用生成，用于操作无人机；所述飞行控制器用于获取所述第二通信模块接收的事务帧，并控制无人机执行所述事务帧所指示的操作；所述飞行控制器还用于控制所述第二通信模块向地面站的第一通信模块返回数据帧，以便所述地面站利用事务调度模块控制所述第一通信模块接收该数据帧以及将该数据帧提供给所述地面站中的应用。第三方面，本专利技术提供了一种地面站与无人机的通信系统，包括地面站和至少一台无人机，所述地面站用于发送事务帧至目标无人机，所述事务帧由地面站中的应用生成，用于操作所述目标无人机；所述无人机用于接收并获取所述地面站发送的事务帧，并执行所述事务帧所指示的操作；所述无人机还用于向所述地面站返回数据帧；所述地面站还用于接收目标无人机返回的数据帧，并将所述数据帧提供给所述应用。第四方面，本专利技术提供一种地面站与无人机的通信方法，所述地面站包括用于向所述无人机发送事务帧或接收所述无人机发送的数据帧的第一通信模块；所述地面站与无人机的通信方法包括：建立实时事务调度池；利用所述实时事务调度池存储所述地面站中的应用生成的事务帧，所述应用用于操作所述目标无人机；利用所述实时事务调度池控制所述第一通信模块向目标无人机发送所述事务帧；利用所述实时事务调度池获取所述第一通信模块接收到的数据帧，将所述数据帧提供给所述地面站中的应用。第五方面，本专利技术提供了一种无人机与地面站的通信方法，所述无人机包括用于接收地面站发送的事务帧或向所述地面站发送数据帧的第二通信模块，所述地面站与无人机的通信方法包括：获取所述第二通信模块接收的事务帧，所述事务帧由地面站中的应用生成，并由地面站利用实时事务调度池控制第一通信模块发送；执行所述事务帧所指示的操作；控制所述第二通信模块向所述地面站的第一通信模块返回数据帧，以便地面站利用实时事务调度池控制所述第一通信模块接收该数据帧以及将该数据帧提供给所述地面站中的应用。第六方面，一种地面站与无人机的通信方法，所述地面站包括用于向所述无人机发送事务帧或接收所述无人机发送的数据帧的第一通信模块；所述地面站与无人机的通信方法包括：所述地面站建立实时事务调度池；所述地面站利用所述实时事务调度池控制所述第一通信模块发送事务帧至目标无人机，该事务帧由地面站中的应用生成，所述应用用于操作所述目标无人机；所述无人机接收并获取所述地面站发送的事务帧，执行该事务帧所指示的操作；所述无人机向所述地面站返回数据帧；所述地面站利用所述实时事务调度池获取所述第一通信模块接收到的数据帧，将所述数据帧提供给所述地面站中的应用。本专利技术提供的地面站、无人机及地面站与无人机的通信系统和方法中，地面站通过事务调度模块或实时事务调度池控制第一通信模块向无人机发送事务帧或者通过事务调度模块获取第一通信模块从无人机接收到的数据帧，与现有技术中相比，在多个应用需要向多台无人机发送事务帧或获取数据帧时，本专利技术地面站中的事务调度模块或实时事务调度池存储地面站中应用的事务帧，事务调度模块或实时事务调度池占用第一通信模块，从而使多个应用利用事务调度模块或实时事务调度池来控制第一通信模块来发送事务帧或获取数据帧，也就是说，由事务调度模块或实时事务调度池可以控制第一通信模块发送任一应用的事务帧或获取任一应用的数据帧，从而保证事务调度模块或实时事务调度池将多个应用的事务帧有序的通过第一通信模块发送，或保证事务调度模块或实时事务调度池从第一通信模块有序的获取多个应用需要的数据帧，省去了应用占用第一通信模块后再退出的步骤，降低了多个应用与多台无人机进行通信的复杂度，从而提高多个应用与多台无人机之间的通信效率。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例一中地面站的结构示意图；图2为本专利技术实施例二中地面站的结构示意图；图3为本专利技术实施例三中地面站的结构示意图；图4为本专利技术实施例三中地面站某一次发送事务帧之前的发送帧队列的示意图；图5为本专利技术实施例三中地面站某一次发送事务帧之后的发送帧队列的示意图之一；图6为本专利技术实施例三中地面站某一次发送事务帧之后的发送帧队列的示意图之二；图7为本专利技术实施例四中地面站的结构示意图；图8为本专利技术实施例五中无人机的结构示意图；图9为本专利技术实施例七中地面站与无人机的通信系统的结构示意图；图10为本专利技术实施例九中地面站与无人机的通信方法的流程图；图11为本专利技术实施例十中地面站与无人机的通信方法的流程图；图12为本专利技术实施例十一中地面站与无人机的通信方法的流程图；图13为本专利技术实施例十二中地面站与无人机的通信方法的流程图；图14为本专利技术实施例十三中地面站与无人机的通信方法的流程图；图15为本专利技术实施例十四中无人机与地面站的通信方法的流程图；图16为本专利技术实施例十五中无人机与地面站的通信方法的流程图；图17为本专利技术实施例十六中地面站与无人机的通信方法的流程图；图18为本专利技术实施例十七中地面站与无人机的通信方法的流程图。具体实施方式为了进一步说明本专利技术实施例提供的地面站、无人机以及地面站与无人机的通信系统、方法，下面结合说明书附图进行详细描述。实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人机，其特征在于，所述无人机包括第二通信模块和飞行控制器，所述第二通信模块用于接收地面站利用事务调度模块控制第一通信模块所发送的事务帧，所述事务帧由地面站中的应用生成，用于操作无人机；所述飞行控制器用于获取所述第二通信模块接收的事务帧，并控制无人机执行所述事务帧所指示的操作；所述飞行控制器还用于控制所述第二通信模块向地面站的第一通信模块返回数据帧，以便所述地面站利用事务调度模块控制所述第一通信模块接收该数据帧以及将该数据帧提供给所述地面站中的应用；所述第二通信模块还用于接收地面站利用事务调度模块中配对单元控制第一通信模块所发送的双方配对请求；所述飞行控制器还用于获取第二通信模块接收的双方配对请求，存储所述双方配对请求中的地面站的通信配置，并控制所述第二通信模块向所述地面站的第一通信模块返回无人机的配置信息，以便地面站利用事务调度模块中配对单元将无人机的配置信息存储在事务调度模块的第一存储单元中以及向所述地面站中的应用反馈配对成功信息。

【技术特征摘要】
1.一种无人机，其特征在于，所述无人机包括第二通信模块和飞行控制器，所述第二通信模块用于接收地面站利用事务调度模块控制第一通信模块所发送的事务帧，所述事务帧由地面站中的应用生成，用于操作无人机；所述飞行控制器用于获取所述第二通信模块接收的事务帧，并控制无人机执行所述事务帧所指示的操作；所述飞行控制器还用于控制所述第二通信模块向地面站的第一通信模块返回数据帧，以便所述地面站利用事务调度模块控制所述第一通信模块接收该数据帧以及将该数据帧提供给所述地面站中的应用；所述第二通信模块还用于接收地面站利用事务调度模块中配对单元控制第一通信模块所发送的双方配对请求；所述飞行控制器还用于获取第二通信模块接收的双方配对请求，存储所述双方配对请求中的地面站的通信配置，并控制所述第二通信模块向所述地面站的第一通信模块返回无人机的配置信息，以便地面站利用事务调度模块中配对单元将无人机的配置信息存储在事务调度模块的第一存储单元中以及向所述地面站中的应用反馈配对成功信息。2.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述飞行控制器还用于在获取所述第二通信模块接收的事务帧之后，控制所述第二通信模块向所述地面站的第一通信模块返回回复帧，以便所述地面站利用事务调度模块控制所述第一通信模块接收该回复帧以及控制第一通信模块将下一个事务帧发送至目标无人机。3.一种地面站与无人机的通信系统，其特征在于，包括地面站和至少一台无人机，所述地面站用于发送事务帧至目标无人机，所述事务帧由地面站中的应用生成，用于操作所述目标无人机；所述无人机用于接收并获取所述地面站发送的事务帧，并执行所述事务帧所指示的操作；所述无人机还用于向所述地面站返回数据帧；所述地面站还用于接收目标无人机返回的数据帧，并将所述数据帧提供给所述应用；在发送事务帧至目标无人机之前，所述地面站还用于接收应用的配对请求，检测是否存储有目标无人机的配置信息，并在未存储有目标无人机的配置信息时，向目标无人机发送双方配对请求；所述无人机还用于接收地面站发送的双方配对请求，存储所述双方配对请求中地面站的通信配置，并向所述地面站返回无人机的配置信息；所述地面站还用于接收目标无人机返回的配置信息，存储所述配置信息，并向地面站中的应用反馈配对成功信息。4.根据权利要求3所述的地面站与无人机的通信系统，其特征在于，所述无人机还用于在接收所述地面站发送的事务帧之后，向所述地面站返回回复帧；在发送事务帧至该事务帧所对应的目标无人机之后，所述地面站还用于接收目标无人机返回的回复帧，并控制第一通信模块发送下一个事务帧至对应的目标无人机。5.一种无人机与地面站的通信方法，其特征在于，所述无人机包括用于接收地面站发送的事务帧或向所述地面站发送数据帧的第二通信模块，所述地面站与无人机的通信方法包括：获取所述第二通信模块接收的事务帧，所述事务帧由地面站中的应用生成，...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳宇基，谢安平，
申请(专利权)人：广州极飞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44