一种基于无人飞行器的信号中继系统及其信号中继方法，该系统包括地面控制装置(1)和至少一个无人飞行器(3)。天线控制单元(9)根据通信模块(5)接收的无人飞行器(3)的飞行状态信息计算所述中继信号发射器(7)和无人飞行器(3)的定向天线之间的天线参数信息并发送所述天线参数信息到天线模块(2)，飞行状态模块(10)通过电子罗盘(11)、高度计(12)和GPS模块(13)测量所述无人飞行器(3)的飞行状态信息并通过所述通信模块(5)发送至所述控制模块(5)，天线调整单元(16)根据通信模块(5)发送的天线参数信息调整天线参数且使得定向天线(15)之间进行对准。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于信号中继领域，特别是涉及一种。
技术介绍
中继技术最早适用于多个用户对于有限通信资源的分配，现在又广泛应用于无线通信领域。简单说来，大概分成两种情况如下:其一，比如当一个区域内的不特定多数用户公用某个固定带宽的网络资源的时候，此时通过中继技术，临时调配其中的部分网络资源给当前使用用户，然后在当前用户使用完毕该资源时，将该部分网络资源再另行调配给其他需要使用的用户。由于并非所有用户都会在同一时间使用该网络资源，所以通过合理调配能够让一个固定的网络资源更好地服务更多用户。一个典型的例子，就是电话系统中电话线路的调用过程。其二，在无线通信中，由于某个网络设备的信号覆盖范围是有限的，为了能够让该信号覆盖范围符合用户需求，有时候，需要将该信号覆盖范围在特定范围内扩大，此时需要通过一个设备接收源信号并将该信号向外转发，采用类似信号接力的方式，扩大无线信号覆盖范围。在上述中继技术的应用过程中，中继设备与中继方法的也得到了长足的发展，但是不可忽视的问题是，现有的中继设备与中继方法，基本是基于静态的方式，来对网络资源进行调配。换句话说，环境中的各种网络设备在设计之初进行了方案设计，但是一旦施工完成，所有的网络设备都是相对较为固定的，仅能依据事先制定好的策略来进行网络资源分配，这样的设计方式，必然导致了中继技术在灵活性和智能化程度方面，都存在改进空间。也导致在用户的实际网络使用需求不断扩大和多元化的过程中，产生了新的技术问题。对于灾难情况下，包括:地震、洪涝、台风、火灾等地质环境灾害，原有的通信基础设施已被破坏，需要快速在灾难区域建立临时通信系统。传统的车载应急通信系统，常常会因为灾害情况下，道路损毁等极端因素无法及时到达指定位置；卫星通信系统可以在灾难情况继续使用，但是卫星通信的成本高昂，通信带宽受限，同样，例如某地突发高人流量的情况，例如:演唱会，圣诞节购物，火车站春运等场景，已有的通信网络不足以应付巨大的数据或语音通信需求。无人飞行器由于能够完成直上直下的起飞与降落，并且能够在空中悬停，飞行更加灵活，所以相较于传统的固定翼式飞行器，有其自身特点，并得到了广泛应用。专利文献CN202713632公开了一种基于WIFI的无人驾驶飞行器多通道无线链路系统，包括空中WIFI全向天线，空中WIFI无线局域网络(3)，空中有线局域网交换机(4)，空中局域网设备；地面WIFI全向天线，地面WIFI定向天线(9)，地面WIFI无线局域网络(10)，地面有线局域网交换机(11)，地面局域网设备，空中WIFI无线局域网络(3)连接空中WIFI全向天线，空中WIFI无线局域网络(3)连接空中有线局域网交换机(4)，空中有线局域网交换机(4)连接空中局域网设备；地面WIFI无线局域网络(10)连接地面WIFI全向天线(8)和地面WIFI定向天线(9)，地面WIFI无线局域网络(10)连接地面有线局域网交换机(11)，地面有线局域网交换机(11)连接地面局域网设备。该专利可以在多个地面WIFI无线局域网接入点之间进行自动化漫游，扩大通信网络覆盖范围。但其仅进行了 WIFI无线局域网的移动布网，不能适用于所需的信号中继，且其无法对信号中继进行调整控制，从而其中继效果差，另外该专利无法对无人机进行控制，也无从对信号中继进行有目的地调整。专利文献CN103078673A公开了一种适用于山区电网巡检的专用无人直升机系统，其包括有传感网络、信息传输网络及信息处理中心，所述的传感网络包括对无人机平台进行测控的地面站测控系统、对输电杆塔的动态属性进行获取的光电吊舱、在遇到障碍时进行自主避障的避障系统、搭载光电吊舱和避障系统的无人机平台，所述的地面站测控系统包括有对无人机及其所携带的光电吊舱进行控制的地面站控制装置及地面站测控软件，所述的测控软件用于识别各种静态的电力属性并用于控制地面站控制装置的动作，所述的无人机平台包括有飞控系统，飞控系统与避障系统双向相连以获得避障系统所检测到的参数并下达相应的控制指令，所述的光电吊舱与飞控系统双向相连，所述的光电吊舱通过其携带的光电设备获取各种图像视频信息，通过机载电台一信息传输网络传输至地面站测控系统；同时将自身工况的遥测信息上传给飞控系统，通过飞控系统转发至地面站测控软件；地面站测控系统通过机载电台、飞控系统控制光电吊舱的各种动作，所述的信息传输网络包括有车载电台、通讯中继站及机载电台，所述的车载电台为与地面站控制装置相连以接受地面站控制装置的各种指令，车载电台还与地面站测控软件相连以发送无人机及光电吊舱的自身状态停息及所获取的信息，所述的车载电台还与防灾减灾指挥中心相连以发送光电吊舱的自身状态信息及所获取的信息，所述的机载电台与无人机平台的飞控系统双向相连，以下达飞行指令并接收飞控系统所获得的各种参数，车载电台与机载电台分别与通讯中继站相通讯连接，通过通讯中继站交换获取所需要参数及指令，所述的信息处理中心包括有防灾减灾指挥中心以及用于评估巡视图像诊断的巡视图像诊继评估系统，防灾减灾指挥中收将所获得以各种参数发送给巡视图像诊断评估系统。该专利能够实现高效电网巡检，其信息处理网络能够变故障处置为隐患控制，能够极大的降低电网故障率，有效降低电网运营成本，但其依然不能适用于所需的信号中继，且其无法对信号中继进行调整控制，从而其中继效果差，另外该专利无法对无人机进行控制，也无从对信号中继进行有目的地调整，最后，该专利结构复杂，使用范围狭窄。因此，本领域急需一种可移动的定向无线信号提供装置能够向空间确定的方向提供一个相对来说，方向单一、传输距离较远的无线信号，多部该定向无线信号提供装置能够将源通信信号通过无线方式延伸。飞行中继信号放大设备则是接收定向无线信号提供装置所提供的定向信号，将其转化为一个大范围的无线网络信号。而且可以对无人机和信号中继进行实时精确调整且适用范围广，结构简单的基于无人飞行器的信号中继系统及其控制方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过以下技术方案予以实现。根据本专利技术的第一方面，本专利技术公开的一种基于无人飞行器的信号中继系统包括地面控制装置和至少一个无人飞行器。所述地面控制装置包括GIS模块、通信模块、控制模块和中继信号发射器。所述GIS模块用于输入和输出无人飞行器的飞行路线信息并可用于在GIS地图上浏览、编辑和删除相应的所述飞行路线信息。所述通信模块利用无线网络建立所述地面控制装置与所述无人飞行器之间的通?目O所述控制模块包括飞行控制单元和天线控制单元，所述飞行控制单元基于所述GIS模块提供的所述飞行路线信息调整无人飞行器的飞行状态；所述天线控制单元根据所述通信模块接收的无人飞行器的飞行状态信息计算所述中继信号发射器和无人飞行器之间的定向天线的天线参数信息并发送所述天线当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于无人飞行器的信号中继系统，其包括地面控制装置(1)和至少一个无人飞行器(3)，其中，所述地面控制装置(1)包括GIS模块(4)、通信模块(5)、控制模块(6)和中继信号发射器(7)，其中，所述GIS模块(4)用于输入和输出无人飞行器(3)的飞行路线信息并可用于在GIS地图上浏览、编辑和删除相应的所述飞行路线信息；所述通信模块(5)利用无线网络建立所述地面控制装置(1)与所述无人飞行器(3)之间的通信；所述控制模块(6)包括飞行控制单元(8)和天线控制单元(9)，所述飞行控制单元(8)基于所述GIS模块(4)提供的所述飞行路线信息调整无人飞行器(3)的飞行状态；所述天线控制单元(9)根据所述通信模块(5)接收的无人飞行器(3)的飞行状态信息计算所述中继信号发射器(7)和无人飞行器(3)的定向天线之间的天线参数信息并发送所述天线参数信息到天线模块(2)；所述中继信号发射器(7)发送所需中继信号；至少一个无人飞行器(3)设有飞行状态模块(10)和天线模块(2)，所述飞行状态模块(10)通过电子罗盘(11)、高度计(12)和GPS模块(13)测量所述无人飞行器(3)的飞行状态信息并通过所述通信模块(5)发送至所述控制模块(5)，所述天线模块(2)包括定向天线(14)、全向天线(15)和天线调整单元(16)，所述天线调整单元(16)根据通信模块(5)发送的天线参数信息调整天线参数且使得定向天线(14)之间进行对准。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨珊珊，
申请(专利权)人：杨珊珊，
类型：发明
国别省市：北京;11
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