无人飞行器及其通信方法和地面终端技术

本发明专利技术提供了一种用于在无人飞行器与地面终端之间交换数据的无线传输协议。所述无人飞行器可以在飞行中传输图像或视频媒体数据。所述无人飞行器及所述地面终端使用时分多址数据协议共用单一通信信道。所述系统使用不同的通信协议发送不同类型的数据信号，且克服了使用单一通信信道的上行链路带宽低和传输延时高的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
无人飞行器(UAV)的众多应用之一是获取所述无人飞行器上的相机拍摄的视频或其他图像。无人飞行器可以搭载照相机或摄像机，所述照相机或摄像机能够拍摄图像并将图像存储到机载存储器中。无人飞行器降落后，用户可以通过从存储卡下载图像或者只需拔下可拆卸的存储卡，便可从所述机载存储器中检索图像而查看所述图像。或者，无人飞行器可以在飞行中将图像数据传输给地面终端。所述地面终端通常与计算机连接，所述计算机可以将所述图像显示在监视器上。或者，所述地面终端可以是移动计算装置(例如移动电话或平板计算机)，所述移动计算装置将图像显示在自身的屏幕上。这样，用户可以在所述地面终端实时查看无人飞行器图像。用户通常通过手持式遥控装置控制无人飞行器。所述遥控装置发送飞行控制信号给所述无人飞行器。所述遥控装置还可以发送特殊的控制信号(例如触发相机的拍摄照片或记录视频功能的信号)给所述无人飞行器。所述手持式遥控装置可以是独立的遥控装置，或者可以与地面终端上的计算机或移动计算装置连接。复杂的地面终端设备能够显示关于无人飞行器的实时状态信息、显示所述无人飞行器捕捉的图像，以及提供诸如飞行路线规划的其他功能。用户期望无人飞行器可以在飞行时无线传输图像数据，这带来了技术挑战。图像数据传输需要大量带宽。因此，传统的无人飞行器通常在
彼此分离的无线信道上传输飞行控制信号和图像信号。无线信道是以特定频率为中心的频段。例如，2.4G无线保真协议工作在以2.4千兆赫为中心的频段。双信道系统的一个缺点是增加了系统的体积及复杂性。双信道系统需要两个彼此分离的发射器、无人飞行器上的图像传输装置及位于地面终端上的远程飞行控制传输装置。双信道系统还需要两个接收器、地面终端上的图像接收装置及无人飞行器上的飞行控制接收装置。对于单个用户来说，双信道系统可能过于笨重，用户难以独立完成操作。用户可能需要一个人操作无人飞行器，同时另一个人控制相机。受低带宽的限制，目前通过单一信道传输图像及远程数据的方法具有高延时的缺陷。所公开的实施方式有利地通过选择性地传输握手信号(例如应答信号)来减少延时。也就是说，并非每一传输都使用握手信号。
技术实现思路
所公开的第一方面是一种用于从地面终端向无人飞行器(UAV)传送地面终端-无人飞行器(GT-UAV)数据的方法，其中所述GT-UAV数据被一次或多次传输给所述无人飞行器，所述方法包括：接收所述GT-UAV数据；确定是否根据ACK协议传输所述接收的GT-UAV数据；及响应于确定根据所述ACK协议传输所述接收的GT-UAV数据，传输应答信号给所述地面终端。所述方法可以任选地进一步包括尝试接收所述GT-UAV数据，且在做出不成功的尝试后，再次尝试接收所述GT-UAV数据。所述方法可以任选地进一步包括确定所述无人飞行器的状态并将所述状态传输给所述地面终端。所述状态可以任选地指明所述无人飞行器是否表现正常或异常。所述方法可以任选地进一步包括确定一个或多个无人飞行器功能模块的状态，并将关于所述状态的数据传输给所述地面终端。所述状态可以任选地指明所述无人飞行器功能模块是否表现正常或异常。所述方法可以任选地进一步包括响应于确定不根据所述ACK协议传输所述GT-UAV数据，基于所述GT-UAV数据发送命令给无人飞行器功能模块。在所公开方法的一个实施方式中，所述确定包括：当所述GT-UAV数据是飞行控制数据、起飞辅助数据、降落辅助数据及复位控制数据中的至少一者时，不根据ACK协议发送所述GT-UAV数据。在所公开方法的一个实施方式中，所述确定包括：当所述GT-UAV数据是相机设置数据、最大飞行高度数据及最大飞行距离数据中的至少一者时，根据ACK协议发送所述GT-UAV数据。所公开的第二方面是一种用于从地面终端向无人飞行器(UAV)传送地面终端-无人飞行器(GT-UAV)数据的方法，所述方法包括：确定是否根据ACK协议传输所述GT-UAV数据；响应于确定根据ACK协议传输所述GT-UAV数据，根据ACK协议将所述GT-UAV数据一次或多次传输给所述UAV，直到所述地面终端收到来自所述无人飞行器的应答信号；及响应于所述GT-UAV数据根据所述ACK协议发送并且被所述无人飞行器接收，接收来自所述无人飞行器的应答信号。所述方法可以任选地进一步包括确定不根据ACK协议传输所述GT-UAV数据，并传输一次所述GT-UAV数据给所述无人飞行器。所述方法可以任选地进一步包括从所述无人飞行器接收指明所述无人飞行器的状态的状态信号。所述状态信号可以任选地指明所述无人飞行器是否表现正常或异常。所述方法可以任选地进一步包括从所述无人飞行器接收指明无人飞行器功能模块的状态的状态信号。所述状态信号可以任选地指明所述无人飞行器功能模块是否表现正常或异常。所述方法可以任选地进一步包括当所述GT-UAV数据是飞行控制数据、起飞辅助数据、降落辅助数据及复位控制数据中的至少一者时，不根据ACK协议发送所述GT-UAV数据。所述方法可以任选地进一步包括当所述GT-UAV数据是相机设置数据、最大飞行高度数据及最大飞行距离数据中的至少一者时，根据ACK协议发送所述GT-UAV数据。所公开的第三方面是一种无人飞行器，包括：收发器，能够从地面终端接收地面终端-无人飞行器(GT-UAV)数据；处理系统，所述收发器连接，用于确定是否根据ACK协议发送
GT-UAV数据传输以及产生应答信号；且其中所述ACK协议包括：所述地面终端根据所述ACK协议传输一次或多次GT-UAV数据，直到所述收发器成功接收所述GT-UAV数据，所述处理系统确定是否根据所述ACK协议发送所述GT-UAV数据，且所述收发器响应于根据所述ACK协议发送所述GT-UAV数据而传输应答信号给所述地面终端。所述处理系统任选地进一步能够产生关于功能模块的状态信息，且所述收发器进一步能够将所述状态信息传输给所述地面终端。所述收发器任选地进一步能够从所述地面终端接收用于控制功能模块的命令信号，且所述处理系统进一步能够解译所述命令信号。所述无人飞行器可以任选地包括相机，所述相机用于响应于来自所述处理系统的指令而记录图像，且其中所述收发器进一步能够传输携带由所述相机产生的图像的无人飞行器-地面终端(UAV-GT)数据。所述无人飞行器可以任选地包括传感器，所述传感器用于响应于来自所述处理系统的指令而进行测量，且其中所述收发器进一步能够按照规则时间间隔传输携带由所述传感器产生的测量数据的无人飞行器-地面终端(UAV-GT)数据。所公开的第四方面是一种地面终端，包括：收发器，能够向无人飞行器(UAV)传输地面终端-无人飞行器(GT-UAV)数据；处理系统，所述收发器连接，用于确定是否根据ACK协议发送GT-UAV数据以及分析应答信号；且其中所述ACK协议包括：响应于所述无人飞行器确定根据所述ACK协议发送所述GT-UAV数据，所述收发器根据所述ACK协议传输一次或多次GT-UAV数据，直到所述收发器接收到所述无人飞行器产生的应答信号，以及所述无人飞行器传输所述应答信号给所述地面终端。所述处理系统任选地进一步能够确定不根据ACK协议发送所述GT-UAV数据。所述收发器任选地进一步能够接收关于所述无人飞行器的状态的传感器数据，且所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从地面终端向无人飞行器(UAV)传送地面终端‑无人飞行器(GT‑UAV)数据的方法，其中所述GT‑UAV数据被一次或多次传输给所述UAV，所述方法包括：接收所述GT‑UAV数据；确定是否根据ACK协议传输所述接收的GT‑UAV数据；及响应于确定将根据所述ACK协议传输所述接收的GT‑UAV数据，将应答信号传输给所述地面终端。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于从地面终端向无人飞行器(UAV)传送地面终端-无人飞行器(GT-UAV)数据的方法，其中所述GT-UAV数据被一次或多次传输给所述UAV，所述方法包括：接收所述GT-UAV数据；确定是否根据ACK协议传输所述接收的GT-UAV数据；及响应于确定将根据所述ACK协议传输所述接收的GT-UAV数据，将应答信号传输给所述地面终端。2.如权利要求1所述的方法，进一步包括尝试接收所述GT-UAV数据，且在做出不成功的尝试后，再次尝试接收所述GT-UAV数据。3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，进一步包括确定所述无人飞行器的状态并将所述状态传输给所述地面终端。4.如权利要求3所述的方法，其中所述状态指明所述无人飞行器是否表现正常或异常。5.如前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括确定一个或多个无人飞行器功能模块的状态，并将关于所述状态的数据传输给所述地面终端。6.如权利要求5所述的方法，其中所述状态指明所述无人飞行器功能模块是否表现正常或异常。7.如前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括响应于确定将不根据所述ACK协议传输所述GT-UAV数据而基于所述GT-UAV数据发送命令给无人飞行器功能模块。8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述确定包括：当所述GT-UAV数据是飞行控制数据、起飞辅助数据、降落辅助数据及复位控制数据中的至少一者时，不根据ACK协议发送所述GT-UAV数据。9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述确定包括：当所述GT-UAV数据是相机设置数据、最大飞行高度数据及最大飞行距离数据中的至少一者时，根据ACK协议发送所述GT-UAV数据。10.一种用于从地面终端向无人飞行器(UAV)传送地面终端-无人飞行器(GT-UAV)数据的方法，所述方法包括：确定是否根据ACK协议传输所述GT-UAV数据；响应于确定根据ACK协议传输所述GT-UAV数据，根据ACK协议将所述GT-UAV数据一次或多次传输给所述UAV，直到所述地面终端接收到来自所述无人飞行器的应答信号；及响应于所述GT-UAV数据根据所述ACK协议发送并且被所述无人飞行器接收，接收来自所述无人飞行器的应答信号。11.如权利要求10所述的方法，进一步包括确定不根据ACK协议传输所述GT-UAV数据，并传输一次所述GT-UAV数据给所述无人飞行器。12.如权利要求10或权利要求11所述的方法，进一步包括从所述无人飞行器接收指明所述无人飞行器的状态的状态信号。13.如权利要求12所述的方法，其中所述状态信号指明所述无人飞行器是否表现正常或异常。14.如权利要求10至13中任一项所述的方法，进一步包括从所述无人飞行器接收指明UAV功能模块的状态的第二状态信号。15.如权利要求14所述的方法，其中所述第二状态信号指明所述无人飞行器功能模块是否表现正常或异常。16.如权利要求10至15中任一项所述的方法，进一步包括当所述GT-...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢鹏，周万程，王洪涛，赵涛，王铭钰，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44