一种灾后无人机通信系统技术方案

本申请公开了一种灾后无人机通信系统，包括：无人机系统，包括基站无人机和巡检构图无人机，基站无人机搭载通信基站，巡检构图无人机搭载摄像头和激光传感器；其中，基站无人机通过通信基站与巡检构图无人机进行通信连接，以构成通信网络；边缘云平台，用于接收巡检构图无人机拍摄的电网图片，通过分析电网图片得到灾后现场电网电路的损坏情况；云端服务器和地面站，连接通信网络，用于接收和存储接收到的数据、以及向无人机系统发送控制指令。通过上述方式，本申请可以利用搭载通信基站的无人机搭建临时的通信网络，提高灾后环境的通信信号，实现对灾后环境进行检测，可以提高灾后电力抢修的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种灾后无人机通信系统
本申请涉及飞行器导航
，尤其涉及一种灾后无人机通信系统。
技术介绍
随着无人技术的发展，在发生灾情的地方无人机的应用越来越多，为灾情抢救以及现场维护工作提供了方便。例如，对于灾后现场电网的抢救有时会处于一些地势较为陡峭的地方，这对于抢修人员而言，一旦出现二次灾害，将会出现更大的损失，这时候就适合派无人机去采集环境数据，以供后期分析。但是，在当出现灾害后，往往因为周围通信设备被损坏，会出现没有信号等情况，无人机无法与周围的通信设备建立连接，这不方便于现场工作人员对资源的调配和与外界的通信。
技术实现思路
本申请提供一种灾后无人机通信系统，以解决现有技术中灾后通信信号差，不方便于现场工作人员对资源的调配和与外界的通信的问题。为解决上述技术问题，本申请提出一种灾后无人机通信系统，包括：无人机系统，包括基站无人机和巡检构图无人机，基站无人机搭载通信基站，巡检构图无人机搭载摄像头和激光传感器；其中，基站无人机通过通信基站与巡检构图无人机进行通信连接，以构成通信网络；边缘云平台，用于接收巡检构图无人机拍摄的电网图片，通过分析电网图片得到灾后现场电网电路的损坏情况；云端服务器和地面站，连接5G通信网络，用于接收和存储接收到的数据、以及向无人机系统发送控制指令，以实现无人机系统、边缘云平台、云端服务器和地面站的数据传输。可选地，基站无人机搭载5G基站；基站无人机通过5G基站与巡检构图无人机进行通信连接，以构成5G通信网络。可选地，无人机系统还包括后备组无人机，后备组无人机用于在基站无人机或巡检构图无人机故障、或者不能满足任务数量时，充当基站无人机或巡检构图无人机继续执行任务。可选地，无人机系统还用于获取各个任务状态的无人机的剩余电量和位置信息，计算出对应无人机的坐标位置相对于后备无人机位置的绝对距离；通过绝对距离和飞行速度计算任务状态的无人机的到达后备无人机位置的时间Tp，计算任务状态的无人机在剩余电量下的所能飞行的时间Ts；判断Tp是否小于Ts，若是，则调配后备组无人机充当基站无人机或巡检构图无人机继续执行任务。可选地，设任务状态的无人机的坐标位置为(A1,B1)，后备组无人机坐标为(A2,B2)，绝对距离的计算方式为：C＝sin(B1)*sin(B2)*cos(A1-A2)+cos(B1)*cos(B2)……(1)D＝R*arccos(C)*π/180……(2)其中D为绝对距离；R为地球半径。可选地，边缘云平台还用于接收巡检构图无人机拍摄灾后环境的构图，并通过预先训练好的模型对构图进行分析，得出灾后地形的情况；根据灾后地形情况，对构图中可能发生二次灾害的地方进行危险标注，对构图中的安全区域进行安全标注。可选地，边缘云平台还用于根据灾后地形的情况，识别出安全地段、中分线地段以及高风险地段，并通过算法进行路径规划，得到安全撤回路线。可选地，无人机系统的数据通过通信基站发送至地面站，由地面站将数据转发至卫星，再经过核心网，最后发送至云端服务器。可选地，云端服务器与地面站采用的为B/S架构，云端服务器包括Web框架和数据库，用于存储数据；地面站能够通过浏览器HTTP请求服务器的方式得到无人机数据，并将无人机数据显示在浏览器上，且能够通过点击对应的按钮实现控制无人机和发送指令。可选地，云端服务器还用于将无人机的温度、剩余电量、位置信息和地面站对无人机的操作、后备组无人机的分配及后备组无人机的剩余台数写入数据库，将边缘云平台对图片的分析结构存入对应的路径，以供地面站访问。本申请提出一种灾后无人机通信系统，包括：无人机系统，包括基站无人机和巡检构图无人机，基站无人机搭载通信基站，巡检构图无人机搭载摄像头和激光传感器；其中，基站无人机通过通信基站与巡检构图无人机进行通信连接，以构成通信网络；边缘云平台，用于接收巡检构图无人机拍摄的电网图片，通过分析电网图片得到灾后现场电网电路的损坏情况；云端服务器和地面站，连接通信网络，用于接收和存储接收到的数据、以及向无人机系统发送控制指令。通过上述方式，本申请可以利用搭载通信基站的无人机搭建临时的通信网络，提高灾后环境的通信信号，实现对灾后环境进行检测，可以提高灾后电力抢修的效率。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请灾后无人机通信系统一实施例的结构示意图；图2是本申请巡检构图无人机工作流程一实施例的示意图；图3是本申请通信系统搭建流程一实施例的示意图；图4是本申请边缘云平台一实施例的流程示意图；图5是本申请云端服务器和地面站数据交互一实施例的流程示意图；图6是本申请后备组无人机工作一实施例的流程示意图。具体实施方式为使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请所提供一种灾后无人机通信系统进一步详细描述。本申请提出一种灾后无人机通信系统，请参阅图1，图1是本申请灾后无人机通信系统一实施例的结构示意图。在本实施例中，可以包括：无人机系统100、边缘云平台200，云端服务器300和地面站400。无人机系统100可以包括基站无人机和巡检构图无人机。其中，基站无人机可以搭载通信基站，巡检构图无人机可以搭载摄像头和激光传感器；基站无人机通过通信基站与巡检构图无人机进行通信连接，以构成通信网络；通信网络可以用于实现无人机系统100与边缘云平台200、云端服务器300和地面站400的数据传输。通信基站可以为传统技术的4G、WIFI基站等，也可以是新型技术的5G基站等。相较而言，4G通信、WIFI通信等技术更为成熟，成本更低；5G通信的时延和带宽的效果更好，更能满足无人机的要求，可以传输清晰度较高的图片，使得抢修人员无法对灾后的情况有一个更好的把握；通信距离也更远，无人机可以前往更深处的灾区进行巡检，充分发挥无人机的优势。下文所述的通信基站以5G基站进行举例说明，以方面理解。本领域的技术人员可以根据实际情况选择合适的通信基站的类型搭载在基站无人机中，在此不对通信基站的类型作过多的限制。基站无人机的作用主要是为抢修人员搭建一个通信网路，便于通信以及与控制地面站400联系。巡检构图无人机的作用是对灾后现场的电网电路进行巡检，拍摄关键点图片。可选地，巡检构图无人机还可以通过激光传感器将周围山体环境进行扫描构图，最后将拍摄到的电网图片和构图通过5G通信网络发送至边缘云平台200，由边缘云平台200分析后将结果发送至云端服务器300存储。请参阅图2，图2是本申请巡检构图无人机工作流程一实施例的示意图。5G通信网络主要通过5G模块进行通信，采用5G基站对5G通信网络对其搭建，5G通信模块采用全双工双向中继技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种灾后无人机通信系统，其特征在于，包括：/n无人机系统，包括基站无人机和巡检构图无人机，所述基站无人机搭载通信基站，所述巡检构图无人机搭载摄像头和激光传感器；其中，所述基站无人机通过所述通信基站与所述巡检构图无人机进行通信连接，以构成通信网络；/n边缘云平台，用于接收所述巡检构图无人机拍摄的电网图片，通过分析所述电网图片得到灾后现场电网电路的损坏情况；/n云端服务器和地面站，连接所述通信网络，用于接收和存储接收到的数据、以及向所述无人机系统发送控制指令，以实现所述无人机系统、所述边缘云平台、所述云端服务器和所述地面站的数据传输。/n

【技术特征摘要】
1.一种灾后无人机通信系统，其特征在于，包括：
无人机系统，包括基站无人机和巡检构图无人机，所述基站无人机搭载通信基站，所述巡检构图无人机搭载摄像头和激光传感器；其中，所述基站无人机通过所述通信基站与所述巡检构图无人机进行通信连接，以构成通信网络；
边缘云平台，用于接收所述巡检构图无人机拍摄的电网图片，通过分析所述电网图片得到灾后现场电网电路的损坏情况；
云端服务器和地面站，连接所述通信网络，用于接收和存储接收到的数据、以及向所述无人机系统发送控制指令，以实现所述无人机系统、所述边缘云平台、所述云端服务器和所述地面站的数据传输。


2.根据权利要求1所述的灾后无人机通信系统，其特征在于，
所述基站无人机搭载5G基站；所述基站无人机通过所述5G基站与所述巡检构图无人机进行通信连接，以构成5G通信网络。


3.根据权利要求1或2所述的灾后无人机通信系统，其特征在于，
所述无人机系统还包括后备组无人机，所述后备组无人机用于在所述基站无人机或所述巡检构图无人机故障、或者不能满足任务数量时，充当所述基站无人机或所述巡检构图无人机继续执行任务。


4.根据权利要求3所述的灾后无人机通信系统，其特征在于，所述无人机系统还用于：
获取各个任务状态的无人机的飞行速度、剩余电量和位置信息，计算出对应无人机的坐标位置相对于后备无人机位置的绝对距离；
通过所述绝对距离和飞行速度计算所述任务状态的无人机的到达所述后备无人机位置的时间Tp，计算所述任务状态的无人机在所述剩余电量下的所能飞行的时间Ts；
判断Tp是否小于Ts，若是，则调配所述后备组无人机充当所述基站无人机或所述巡检构图无人机继续执行任务。


5.根据权利要求4所述的灾后无人机通信系统，其特征在于，
设所述任务状态的无人机的坐标位置为(A1,B1)，所述后备组无人机坐标为(A2,B2)，所述绝对距离的计算方式为：
C＝sin(B1)*sin(B2)*cos(A1-A2)+co...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健，卢建刚，付佳佳，曾瑛，朱海龙，吴赞红，吴振田，亢中苗，尹震超，张国翊，蔡耀广，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力调度控制中心，广东电力通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44