一种无人机通信控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无人机通信控制方法。该方法包括：控制终端读取定位模块中的第一位置信息和电子罗盘所指示的第一天线角度信息；根据所述第一位置信息和接收到的无人机的第二位置信息计算得到所述无人机相对于所述控制终端的相对位置；根据所述第一天线角度信息和所述无人机相对于所述控制终端的相对位置，生成控制信号以控制驱动模块驱动第一天线指向所述无人机。本方案使得无人机和控制终端的通信功耗减小，提高了无人机的续航能力，同时通信距离增大，也减小了通信信号对周边环境的通信干扰。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及无人机技术，尤其涉及一种无人机通信控制方法和装置。
技术介绍
无人机在飞行过程中会实时和地面控制终端进行通信，如控制终端传输飞行指令以控制无人机的飞行，无人机发送其拍摄的图像、视频至控制终端以存储或直接显示。现有的无人机在通信过程中，采用传统的全向天线收发通信信号(如控制信号、数传信号、图传信号)。即控制终端采用全向天线向空间发射全方位的通信信号，无人机在控制终端信号的有效通信距离内进行信号接收。无人机也通过全向天线向空间发射全方位信号，控制终端在无人机发射信号的有效通信距离内接收无人机的返回信号。由于无人机和控制终端的通信属于点对点通信，现有技术中采用全向天线收发通信信号的方式存在通信功耗大、距离短和干扰大的缺点。
技术实现思路
本专利技术提供一种无人机通信控制方法和装置，以实现无人机和控制终端的通信功耗减小，提高了无人机的续航能力，同时通信距离增大，也减小了通信信号对周边环境的通信干扰。第一方面，本专利技术实施例提供了一种无人机通信控制方法，包括：控制终端读取定位模块中的第一位置信息和电子罗盘所指示的第一天线角度信息；根据所述第一位置信息和接收到的无人机的第二位置信息计算得到所述无人机相对于所述控制终端的相对位置；根据所述第一天线角度信息和所述无人机相对于所述控制终端的相对位置，生成控制信号以控制驱动模块驱动第一天线指向所述无人机。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种无人机通信控制方法，包括：无人机读取定位单元中的第二位置信息和第二电子罗盘所指示的第二天线角度信息；根据所述第二位置信息和接收到的控制终端的第一位置信息计算得到所述控制终端相对于所述无人机的相对位置；根据所述第二天线角度信息和所述控制终端相对于所述无人机的相对位置，生成控制信号以控制驱动单元驱动第二天线指向所述控制终端。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种无人机通信控制装置，包括：定位模块，用于获取控制终端的第一位置信息；电子罗盘，用于获取第一天线角度信息；控制器，用于读取所述第一位置信息和所述第一天线角度信息，并根据所述第一位置信息和接收到的无人机的第二位置信息计算得到所述无人机相对于所述控制终端的相对位置，并根据所述第一天线角度信息和所述无人机相对于所述控制终端的相对位置，生成控制信号；驱动模块，用于根据所述控制信号驱动第一天线指向所述无人机，其中所述定位模块、电子罗盘和驱动模块分别和控制器相连。第四方面，本专利技术实施例还提供了一种无人机通信控制装置，包括：定位单元，用于获取无人机的第二位置信息；第二电子罗盘，用于获取第二天线角度信息；控制器单元，用于读取所述第二位置信息和所述第二天线角度信息，并根据所述第二位置信息和接收到的控制终端的第一位置信息计算得到所述控制终端相对于所述无人机的相对位置，并根据所述第二天线角度信息和所述控制终端相对于所述无人机的相对位置，生成控制信号；驱动单元，用于根据所述控制信号驱动第二天线指向所述无人机，其中所述定位单元、第二电子罗盘和驱动单元分别和控制器相连。本专利技术通过控制终端读取定位模块中的第一位置信息和电子罗盘所指示的第一天线角度信息，根据所述第一位置信息和接收到的无人机的第二位置信息计算得到所述无人机相对于所述控制终端的相对位置，根据所述第一天线角度信息和所述无人机相对于所述控制终端的相对位置，生成控制信号以控制驱动模块驱动第一天线指向所述无人机，解决了现有技术中无人机和控制终端采用全向天线收发通信信号所带来的通信功耗大、距离短和干扰高的问题，使得无人机和控制终端的通信功耗减小，提高了无人机的续航能力，同时通信距离增大，也减小了通信信号对周边环境的通信干扰。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的无人机通信控制方法的流程图；图2为本专利技术实施例二提供的无人机通信控制方法的流程图；图3为本专利技术实施例二提供的天线指向和无人机位置的关系示意图；图4为本专利技术实施例二提供的对夹角α进行分解的示意图；图5为本专利技术实施例三提供的无人机通信控制方法的流程图；图6为本专利技术实施例四提供的无人机通信控制装置的结构图；图7为本专利技术实施例六提供的无人机通信控制装置的结构图示意图；图8为本专利技术实施例六提供的无人机通过控制装置控制定向天线移动的示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的无人机通信控制方法的流程图，本实施例可适用于控制终端和无人机进行通讯的情况，该方法可以由控制终端如地面控制台来执行，具体包括如下步骤：步骤101、控制终端读取定位模块中的第一位置信息和电子罗盘所指示的第一天线角度信息。其中，定位模块集成在控制终端中，可实时获取该控制终端的位置信息，可选的该定位模块采用GPS(Global Positioning System，全球定位系统)方式进行定位。定位模块获取的第一位置信息可实时传输至控制终端的控制器中。电子罗盘用于指示第一天线的角度，控制终端可通过电子罗盘传输的角度信息
得到第一天线的角度值。该第一天线包括定向天线。步骤102、根据所述第一位置信息和接收到的无人机的第二位置信息计算得到所述无人机相对于所述控制终端的相对位置。其中，该第一位置信息即控制终端自身的位置信息，示例性的可通过定位模块得到控制终端所处的经纬度值，和控制终端进行信息交互的无人机的实时位置定义为第二位置信息，同样该第二位置信息可以是无人机的经纬度信息值，控制终端根据自身位置的经纬度值和无人机的经纬度值可得到无人机相对于控制终端的相对位置。步骤103、根据所述第一天线角度信息和所述无人机相对于所述控制终端的相对位置，生成控制信号以控制驱动模块驱动第一天线指向所述无人机。示例性的，控制终端的控制器生成控制信号后，发送至云台驱动电路，云台驱动电路驱动云台电机转动，以使得第一天线指向无人机。本实施例的技术方案，控制终端根据无人机和自身的相对位置，控制定向天线移动，实时指向无人机，由于定向天线在特定方向上发送和接受电磁波的能力远强于现有的全向天线，同时抗干扰能力更强，使得无人机和控制终端的通信功耗减小，提高了无人机的续航能力，同时通信距离增大，也减小了通信信号对周边环境的通信干扰。在上述技术方案的基础上，在控制终端读取定位模块中的第一位置信息和电子罗盘所指示的第一天线角度信息之前，还包括：控制终端发送连接指令，和无人机建立通信连接；或控制终端接收所述无人机发送的连接指令，和所述
无人机建立通信连接。其中，在控制终端和无人机初始化后，开始建立控制终端和无人机之间的通信链路，相应的，在初始化时，天线复位至预设位置，可以是复位至天线槽中。在上述技术方案的基础上，在控制终端读取定位模块中的第一位置信息后，还包括：发送所述第一位置信息至无人机。本方案中，控制终端将自己的位置信息发送至无人机，可使无人机采用相同的原理以驱动无人机的定向天线指向控制终端，进一步提高了控制终端和无人机之间的通信效率，降低噪声干扰。实施例二图2为本专利技术实施例二提供的无人机通信控制方法的流程图，本实施例在实施例一的基础上，给出了一种具体的调整第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人机通信控制方法，其特征在于，包括：控制终端读取定位模块中的第一位置信息和电子罗盘所指示的第一天线角度信息；根据所述第一位置信息和接收到的无人机的第二位置信息计算得到所述无人机相对于所述控制终端的相对位置；根据所述第一天线角度信息和所述无人机相对于所述控制终端的相对位置，生成控制信号以控制驱动模块驱动第一天线指向所述无人机。

【技术特征摘要】
1.一种无人机通信控制方法，其特征在于，包括：控制终端读取定位模块中的第一位置信息和电子罗盘所指示的第一天线角度信息；根据所述第一位置信息和接收到的无人机的第二位置信息计算得到所述无人机相对于所述控制终端的相对位置；根据所述第一天线角度信息和所述无人机相对于所述控制终端的相对位置，生成控制信号以控制驱动模块驱动第一天线指向所述无人机。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在控制终端读取定位模块中的第一位置信息和电子罗盘所指示的第一天线角度信息之前，还包括：控制终端发送连接指令，和无人机建立通信连接；或控制终端接收所述无人机发送的连接指令，和所述无人机建立通信连接。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在控制终端读取定位模块中的第一位置信息后，还包括：发送所述第一位置信息至无人机。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一位置信息和接收到的无人机的第二位置信息计算得到所述无人机相对于所述控制终端的相对位置包括：建立以所述控制终端为原点的三维坐标系，根据所述第一位置信息和接收到的无人机的第二位置信息计算得到所述无人机在所述三维坐标系中的坐标值；根据所述坐标值和所述第一天线角度信息得到第一天线的指向方向和所述无人机的夹角。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，生成控制信号以控制驱动模块驱动第一天线指向所述无人机包括：生成控制信号以控制驱动模块驱动第一天线的指向方向和所述无人机的夹角为零。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：根据所述第一位置信息和所述第二位置信息计算得到所述控制终端和所述无人机的直线距离；根据所述直线距离的长短以实时调整传输模块的功耗。7.一种无人机通信控制方法，其特征在于，包括：无人机读取定位单元中的第二位置信息和第二电子罗盘所指示的第二天线角度信息；根据所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝祁，兰功金，卜亚圣，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：广东;44