基于小区广播消息的飞行路径控制制造技术

提供了无线通信网络(120)的节点(121‑123)和包括通信模块(111)的飞行器(110)，该飞行器(110)例如是无人驾驶飞行器(UAV)、无人机、飞机或直升机。响应于检测到飞行器进入无线通信网络的覆盖区域内的预定义地理区域(221‑227)，节点操作为向飞行器发送小区广播消息(126；201‑204)。飞行器操作为从无线通信网络的接入节点(121)接收小区广播消息，并且响应于此，基于接收的小区广播消息修正其飞行路径(211‑214)。优选地，小区广播消息包括指令、限制、约束、方向或其改变、方位或其改变、高度或其改变、飞行器类型以及飞行器标识中的至少一个或组合。

Flight path control based on cell broadcast message

Nodes (121 123) of wireless communication network (120) and aircraft (110) including communication module (111) are provided, such as unmanned aerial vehicle (UAV), unmanned aerial vehicle (UAV), aircraft or helicopter. In response to the detection of a predefined geographic area (221 227) in which an aircraft enters the coverage area of a wireless communication network, the node operates to send a cell broadcast message (126; 201 204) to the aircraft. The aircraft operates to receive a cell broadcast message from the access node (121) of the wireless communication network, and in response to this, revises its flight path (211 214) based on the received cell broadcast message. Preferably, the cell broadcast message includes at least one or combination of instructions, restrictions, constraints, directions or their changes, directions or their changes, altitudes or their changes, aircraft types and aircraft identification.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于小区广播消息的飞行路径控制
本专利技术涉及包括用于与无线通信网络通信的通信模块的飞行器、无线通信网络的节点、相应的方法、相应的计算机程序以及相应的计算机程序产品。
技术介绍
近年来，无人驾驶飞行器(UAV)越来越受欢迎，特别是用于监视、无人机摄影、地面监视、喷洒杀虫剂、紧急或救援操作等。目前，已知的管理UAV自主导航的技术包括利用地图的飞行程序，其通常由基于全球定位系统(GPS)的定位来补充(参见例如US2005/0090972A1)。还已知使用地面站进行定位或提高定位数据的准确性(参见例如US2014/0032034A1；“GPS-DeniedNavigatorforSmallUAVs”，T.Layh等，FinalReport，UniversityofMinnesotaUAVLaboratory，DepartmentofAerospaceEngineering&Mechanics，2014年10月8日；以及“NavigationsystemsbasedonGlobalSystemforMobileCommunications”，V.M.Sineglazov，S.S.Shildskyi，NationalAviationUniversity，Ukraine，2014)。没有一种已知的解决方案来强制任何(受控)UAV例如在紧急情况或其他情况下遵循某个飞行路径，该紧急情况或其他情况要求特定区域内的所有UAV或选定的一组/一种类型的UAV服从某个飞行路径或至少服从对该飞行路径的限制。这种用途的一个示例是森林火灾，其要求所有飞行中的UAV重新规划路线，以避免直接飞入火灾中或受火灾周围的湍流气流影响。另一个示例是将所有医疗无人机重新规划路线到人们因事故而需要医疗照顾的地点。另一个示例是建造低成本的无人机，其飞越某个区域而不必依赖于GPS定位和复杂的飞行路径计算机。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供针对以上技术和现有技术的改进替代。更具体地，本专利技术的目的是，通过利用现有的无线通信网络基础设施，例如蜂窝通信网络(如，全球移动通信系统(GSM)网络、通用移动电信系统(UMTS)网络和长期演进(LTE)网络)或WiFi网络(也称为无线局域网(WLAN))，提供用于控制飞行器(如，UAV、无人机、飞机和直升机)的飞行路径的改进解决方案。如独立权利要求所定义的，通过本专利技术的不同方面来实现本专利技术的这些目的和其他目的。从属权利要求表征本专利技术的实施例。根据本专利技术的第一方面，提供了一种飞行器。飞行器包括用于与无线通信网络通信的通信模块。飞行器操作为从无线通信网络的接入节点接收小区广播消息，并响应于此来修正飞行器的飞行路径。飞行器的飞行路径是基于接收的小区广播消息来修正的。根据本专利技术的第二方面，提供了一种无线通信网络中的节点。节点操作为响应于检测到飞行器进入预定义地理区域而向飞行器发送小区广播消息。预定义地理区域在无线通信网络的覆盖区域内。根据本专利技术的第三方面，提供了一种飞行器的方法。飞行器包括用于与无线通信网络通信的通信模块。方法包括从无线通信网络的接入节点接收小区广播消息，并响应于此来修正飞行器的飞行路径。飞行路径是基于接收的小区广播消息来修正的。根据本专利技术的第四方面，提供了一种无线通信网络的节点的方法。方法包括：响应于检测到飞行器进入预定义地理区域而向飞行器发送小区广播消息。预定义地理区域在无线通信网络的覆盖区域内。根据本专利技术的第五方面，提供了一种计算机程序。计算机程序包括计算机可执行指令，当在设备中包括的处理单元上执行计算机可执行指令时，计算机可执行指令使得设备执行根据本专利技术的第三或第四方面的实施例的方法。根据本专利技术的第六方面，提供了一种计算机程序产品。计算机程序产品包括计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括根据本专利技术第五方面的计算机程序。本专利技术利用了这样的理解，即，可以使用常规无线通信网络的基础设施，通过不如基于相对复杂的飞行路径计算机和GPS定位的已知解决方案那么复杂的方式来控制无人机和其他有人或无人驾驶飞行器的飞行路径。这是通过从无线通信网络的接入节点向飞行器发送小区广播消息来实现的，所述接入节点例如是无线电基站(RBS)、GSM网络的基站收发信台(BTS)、UMTS网络的NodeB、LTE网络的eNodeB、或WiFi/WLAN网络的接入点(AP)。响应于检测到飞行器已进入作为无线通信网络的覆盖区域的一部分的预定义地理区域，发送小区广播消息，所述小区广播消息可以是短消息服务-小区广播(SMS-CB)、LTE广播或WiFi多播的形式。例如，地理区域可以是与蜂窝通信网络的接入节点相关联的小区或扇区，或可以是WiFiAP的覆盖区域。备选地，可以根据地理坐标系并利用与无线通信网络互通的基于位置的服务(LBS)解决方案来定义地理区域。为此，如果无线通信网络的移动定位系统(MPS)或LBS解决方案确定的飞行器的位置在预定义地理区域内，则触发与飞行器通信的接入节点发送小区广播消息。所提的解决方案利用现有的MPS/LBS解决方案(其通常称为地理围栏)，使无线通信网络的运营商能够向移动终端及其用户提供服务，所述服务基于用户，或者更确切地说，基于他们的移动终端的各自位置。这是通过利用现有的MPS/LBS解决方案，在飞行器进入预定义地理区域时触发发送小区广播消息来实现的。通过将不同的地理区域与和飞行器的飞行路径进入或离开特定地理区域有关的指令相关联，可以创建服从该小区广播消息的飞行器所不能进入的区域，或者这些飞行器被引导到的区域。应当理解，本专利技术的实施例依赖于用于这种小区广播消息的公共协议，即，不仅适用于无线通信网络，而且适用于兼容的飞行器的协议。在这方面，可以设想，必须通过法律或其他监管手段来要求UAV和无人机遵守这样的协议，以简化对机场周围空域的保护等。有利地，不通过重新编程飞行路径计算机来调整每个飞行器的精确飞行路径，而是在进入预定义地理区域时向飞行器发送小区广播消息，响应于此，飞行器根据小区广播消息来调整其飞行路径，不考虑其预先编程的飞行路径。通过在小区广播消息中包括飞行器类型，它可以有效地限于某一类型或某些类型的飞行器。根据本专利技术的实施例，小区广播消息包括指令、限制、约束、方向、方向改变、方位、方位变化、高度、高度改变、飞行器类型和飞行器标识中的至少一个或组合。通过选择与小区广播消息一起发送的适当内容(该内容与特定地理区域相关联)，可以实现对飞行器的飞行路径的位置相关限制。例如，可以防止“无人”飞行器进入某个地理区域，或者在发生事故或自然灾害时可以将“紧急”飞行器引导到某个地理区域。根据本专利技术的实施例，小区广播消息的内容取决于与预定义地理区域相关联的配置信息。可以通过运营商的MPS/LBS解决方案的接口提供该配置信息。例如，运营商可以指派关于指令、限制、约束、方向或其改变、方位或其改变、高度或其改变、飞行器类型和飞行器标识的配置信息。随后，具有基于相应配置信息的内容的小区广播消息被发送给进入或离开预定义地理区域之一的飞行器。尽管已经在一些情况下参考本专利技术的第一方面和第二方面描述了本专利技术的优点，相应的理由还适用于本专利技术的其他方面的实施例。当研读以下的详细公开、附图和所附的权利要求时，本专利技术的附加目的、特征和优点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞行器(110)，包括用于与无线通信网络(120)通信的通信模块(111)，所述飞行器操作为：从所述无线通信网络的接入节点(121)接收小区广播消息(126；201‑203)，以及响应于此，基于接收的小区广播消息来修正所述飞行器的飞行路径(211‑214)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种飞行器(110)，包括用于与无线通信网络(120)通信的通信模块(111)，所述飞行器操作为：从所述无线通信网络的接入节点(121)接收小区广播消息(126；201-203)，以及响应于此，基于接收的小区广播消息来修正所述飞行器的飞行路径(211-214)。2.根据权利要求1所述的飞行器，其中，所述小区广播消息(126；201-204)包括指令、限制、约束、方向或其改变、方位或其改变、高度或其改变、飞行器类型以及飞行器标识中的至少一个或组合。3.根据权利要求1或2所述的飞行器，其中，所述无线通信网络(120)是全球移动通信系统GSM网络、通用移动电信系统UMTS网络、长期演进LTE网络以及WiFi网络中的一个。4.根据权利要求1至3中任一项所述的飞行器(110)，所述飞行器是无人驾驶飞行器UAV、无人机、飞机和直升机中的一个。5.一种无线通信网络(120)的节点(121-123)，操作为：响应于检测到飞行器(110)进入所述无线通信网络的覆盖区域内的预定义地理区域(221-227)，向所述飞行器发送小区广播消息(126；201-204)。6.根据权利要求5所述的节点，其中，所述预定义地理区域是与所述无线通信网络的接入节点(121)相关联的小区(221-223)和扇区(224-226)中的一个。7.根据权利要求5或6所述的节点，其中，所述小区广播消息(126；201-203)包括指令、限制、约束、方向或其改变、方位或其改变、高度或其改变、飞行器类型以及飞行器标识中的至少一个或组合。8.根据权利要求6至8中任一项所述的节点，其中，所述小区广播消息(126；201-203)的内容取决于与所述预定义地理区域(221-227)相关联的配置信息。9.根据权利要求5至8中任一项所述的节点，所述节点是接入节点(121)。10.根据权利要求5至8中任一项所述的节点，所述节点是所述无线通信网络的控制节点(122)。11.根据权利要求5至10中任一项所述的节点，其中，所述无线通信网络(120)是全球移动通信系统GSM网络、通用移动电信系统UMTS网络、长期演进LTE网络以及WiFi网络中的一个。12.根据权利要求5至11中任一项所述的节点，其中，所述飞行器(110)是无人驾驶飞行器UAV、无人机、飞机和直升机中的一个。13.一种飞行器(110)的方法(500)，所述飞行器(110)包括用于与无线通信网络(120)通信的通信模块(111)，所述方法包括：从所述无线通信网络的接入节点(121)接收(501)小区广播消息(126；201-203)，以及响应于此，基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭钧涛，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE