基于天临空地车专用网络的通信方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于天临空地车专用网络的通信方法及装置。方法适用于一种轨道交通通信系统，包括浮空器获取第一链路的连接状态，第一链路为浮空器与地面控制端设备之间的通信链路；若第一链路为连通状态，则接收无人机发送的第一数据，并通过第一链路将第一数据发送至所述地面控制端设备，其中第一数据为无人机采集的数据，若第一链路为断开状态，则向无人机发送链路切换指令，以使无人机通过第二链路将第一数据发送给地面控制端设备，第二链路包括无人机与第一地面站之间的通信链路，以及第一地面站与地面控制端设备之间的通信链路。本发明专利技术提供的通信方法，通过冗余的通信链路的设置，提高了轨道交通通信系统的可靠性。

Communication Method and Device Based on Skyline Airborne Ground Vehicle Private Network

【技术实现步骤摘要】
基于天临空地车专用网络的通信方法及装置
本申请涉及通信
，尤其涉及一种基于天临空地车专用网络的通信方法及装置。
技术介绍
随着信息技术在轨道交通经营管理中的广泛应用,建立全方位、多层级、功能齐全的轨道交通监测与服务体系，实现轨道交通实时运营安全保障信息的可靠共享已经成为当务之急。基于我国在临近空间飞艇和无人机领域的先导优势，建立了基于天临空地车专用网络的轨道交通信息保障系统，该保障系统基于天临空地车轨道交通专用网络，实现了天、临、空、地、车五者间的信息一体化传输与处理。该专用网络具备面向轨道交通运营业务以及应急业务的快速组网和动态重构能力，能够有效改善当前轨道交通网络依赖地面移动网络，拓扑单一，重构能力弱的局限性；且该通信系统可支撑临近空间飞艇、无人机上各传感器获取的临空数据与地面、车载网络信息的共享，实现了空车、车车、车地信息的无缝共享。为保障轨道交通安全运行及信息的实时共享，轨道交通通信系统需要保障大范围、大宽带、实时及高可靠的长距离通信传输。由于临空环境的复杂性，当前临空数据的传输可靠性较差，严重制约了轨道交通通信系统的发展与推广。
技术实现思路
本申请提供一种基于天临空地车专用网络的通信方法及装置，用以解决现有技术中轨道交通通信系统可靠性差的技术问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于天临空地车专用网络的通信方法，适用于一种轨道交通通信系统，所述通信系统包括浮空器，无人机、第一地面站以及地面控制端设备，所述无人机处于所述浮空器的通信覆盖范围内；所述方法包括：所述浮空器获取第一链路的连接状态，所述第一链路为所述浮空器与所述地面控制端设备之间的通信链路；若所述第一链路为连通状态，则接收所述无人机发送的第一数据，并通过所述第一链路将所述第一数据发送至所述地面控制端设备，其中所述第一数据为无人机采集的数据；若所述第一链路为断开状态，则向所述无人机发送链路切换指令，以使所述无人机通过第二链路将所述第一数据发送给所述地面控制端设备，所述第二链路包括所述无人机与所述第一地面站之间的通信链路，以及所述第一地面站与所述地面控制端设备之间的通信链路。第二方面，本专利技术实施例提供了一种基于天临空地车专用网络的通信装置，所述装置适用于一种轨道交通通信系统，所述通信系统包括浮空器，无人机、第一地面站以及地面控制端设备，所述无人机处于所述浮空器的通信覆盖范围内；所述装置包括：获取模块，用于获取第一链路的连接状态，所述第一链路为所述浮空器与所述地面控制端设备之间的通信链路；第一发送模块，用于在所述第一链路为连通状态，接收所述无人机发送的第一数据，并通过所述第一链路将所述第一数据发送至所述地面控制端设备，其中所述第一数据为无人机采集的数据；第二发送模块，用于在所述第一链路为断开状态，向所述无人机发送链路切换指令，以使所述无人机通过第二链路将所述第一数据发送给所述地面控制端设备，所述第二链路包括所述无人机与所述第一地面站之间的通信链路，以及所述第一地面站与所述地面控制端设备之间的通信链路。第三方面，本专利技术实施例提供了一种浮空器，包括存储器、处理器；存储器：用于存储所述处理器可执行指令；其中，所述处理器被配置为：执行所述可执行指令以实现第一方面任一项所述的方法。第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现上述第一方面任一项所述的方法。第五方面，本专利技术实施例提供了一种轨道交通通信系统，包括：无人机、第一地面站、地面控制端设备以及如上述第三方面所述的浮空器。本专利技术实施例提供的基于天临空地车专用网络的通信方法，适用于一种轨道交通通信系统，通信系统包括浮空器，无人机、第一地面站以及地面控制端设备，所述无人机处于所述浮空器的通信覆盖范围内。本实施例提供的通信方法，优选第一链路进行数据通信，第一链路为浮空器与地面控制端设备之间的通信链路，第一链路连通时，浮空器接收无人机发送第一数据并将第一数据发送至地面控制端设备，第一数据为无人机采集的数据，通过浮空器及无人机进行第一数据的传输，有效改善当前轨道交通网络完全依靠地面网络，不适用于通信基础设置薄弱地区的技术问题；当第一链路不可用(断开状态)时，则切换至第二链路进行数据通信，将第一数据发送至地面控制端设备，其中，第二链路包括无人机与第一地面站之间的通信链路，以及第一地面站与地面控制端设备之间的通信链路，通过冗余的通信链路的设置，极大的提高了轨道交通通信系统的可靠性。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。图1为本专利技术一实施例提供的轨道交通通信系统的架构示意图；图2为本专利技术一实施例提供的基于天临空地车专用网络的通信方法的流程示意图；图3为本专利技术另一实施例提供的基于天临空地车专用网络的通信方法的流程示意图；图4为本专利技术另一实施例提供的轨道交通通信系统的架构示意图；图5为本专利技术一实施例提供的基于天临空地车专用网络的通信装置的功能框图；图6为本专利技术一实施例提供的浮空器的硬件结构示意图。通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。本申请实施例提供的基于天临空地车专用网络的通信方法，适用于图1所示的轨道交通通信系统。如图1所述，轨道交通通信系统包括浮空器、无人机、第一地面站以及地面控制终端。本实施例中涉及的浮空器可以为临近空间飞艇。临近空间飞艇利用飞行器自身的浮力客户克服重力，飞行的动力一般由太阳能电力系统提供。例如，临近空间飞艇可通过在气囊内灌充非常轻的大量氦气，是整个飞艇的密度比2万米以下的空气还小，因此，能够长期待在一个地区上空而不需要额外的消耗动力，能够实现全面监控该地区的交通等。浮空器通信覆盖范围为D千米，即以浮空器映射在地面上的点为圆心，半径为R＝D/2千米的院内的所有其他通信端节点都可以与浮空器进行通信，浮空器的理想驻留状态时固定不动的。无人机的飞行高度一般低于浮空器，可以与其通信覆盖范围内的其他通信终端进行通信，同时还可以与浮空器进行通信，以实现更细粒度的检测和通信。无人机处于飞行状态，故无人机的覆盖范围处于动态移动中，无人机的通信覆盖范围为d，无人机的覆盖范围包括以无人机映射在地面上的点为圆心，半径为r＝d/2千米的园内的其他地面终端设备，例如轨道车辆。第一地面站为无人机地面控制站，无人机与第一地面站中均设有无线通信模块，共同构成无人机数传系统。地面控制终端是轨道交通通信系统中的管理控制中心以及传感器信息的处理中心。本实施例中的轨道交通通信系统通过浮空器和无人机实现对轨道交通的全面监测以及轨道交通信息的有效传输，能够有效改善当前轨道交通网络完全依靠地面网络，不适用于通信基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于天临空地车专用网络的通信方法，其特征在于，所述方法适用于一种轨道交通通信系统，所述通信系统包括浮空器，无人机、第一地面站以及地面控制端设备，所述无人机处于所述浮空器的通信覆盖范围内；所述方法包括：所述浮空器获取第一链路的连接状态，所述第一链路为所述浮空器与所述地面控制端设备之间的通信链路；若所述第一链路为连通状态，则接收所述无人机发送的第一数据，并通过所述第一链路将所述第一数据发送至所述地面控制端设备，其中所述第一数据为所述无人机采集的数据；若所述第一链路为断开状态，则向所述无人机发送链路切换指令，以使所述无人机通过第二链路将所述第一数据发送给所述地面控制端设备，所述第二链路包括所述无人机与所述第一地面站之间的通信链路，以及所述第一地面站与所述地面控制端设备之间的通信链路。

【技术特征摘要】
1.一种基于天临空地车专用网络的通信方法，其特征在于，所述方法适用于一种轨道交通通信系统，所述通信系统包括浮空器，无人机、第一地面站以及地面控制端设备，所述无人机处于所述浮空器的通信覆盖范围内；所述方法包括：所述浮空器获取第一链路的连接状态，所述第一链路为所述浮空器与所述地面控制端设备之间的通信链路；若所述第一链路为连通状态，则接收所述无人机发送的第一数据，并通过所述第一链路将所述第一数据发送至所述地面控制端设备，其中所述第一数据为所述无人机采集的数据；若所述第一链路为断开状态，则向所述无人机发送链路切换指令，以使所述无人机通过第二链路将所述第一数据发送给所述地面控制端设备，所述第二链路包括所述无人机与所述第一地面站之间的通信链路，以及所述第一地面站与所述地面控制端设备之间的通信链路。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一链路包括微波链路、移动链路和数传链路；所述浮空器获取第一链路的连接状态，包括：分别获取所述微波链路、所述移动链路和所述数传链路的连接状态；若所述微波链路、所述移动链路和所述数传链路当中的至少一个为连通状态，则获得所述第一链路为连通状态；若所述微波链路、所述移动链路和所述数传链路全部为断开状态，则获得所述第一链路为断开状态。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述分别获取所述微波链路、所述移动链路和所述数传链路的连接状态，包括：依次获取所述微波链路、所述移动链路和所述数传链路的连接状态，并在第一次获取到链路为连通状态时，停止获取剩余链路的连接状态。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述轨道交通通信系统还包括第二地面站、第三地面站及用于控制所述浮空器的第四地面站；所述浮空器通过所述第一链路将所述第一数据发送至所述地面控制端设备，包括：若微波链路为连通状态，所述第一链路包括所述浮空器与所述第二地面站之间的通信链路，以及所述第二地面站和所述地面控制端设备之间的通信链路；若微波链路为断开状态，所述移动通信链路为连通状态，所述第一链路包括所述浮空器与所述第三地面站之间的通信链路，以及所述第三地面站与所述地面控制端设备之间的通信链路；若微波链路和所述移动通信链路为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，谭林，刘寒逸，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11