一种基于编队无人机的通信控制集成系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于编队无人机的通信控制集成系统，包括基站、无线通信模块、蜂窝移动通信模块、无线载波通信模块及飞控芯片，基站包括第一定位基站及第二定位基站，无线通信模块、蜂窝移动通信模块及无线载波通信模块均用于共同给飞控芯片提供三种不同的通信数据交互方式。本实用新型专利技术的飞控芯片集成三种通信方式相互配合并对编队无人机进行通信控制，能够解决执行编队无人机飞行项目时附近通讯信号站接入数量激增导致通信堵塞的问题，以用于在不加大附近通讯信号站负载的情况下实现远距离的通信控制，极大地减少了项目成本，具有良好的经济效益，使通信控制更加简便高效。高效。高效。

【技术实现步骤摘要】
一种基于编队无人机的通信控制集成系统


[0001]本技术涉及编队无人机通信设备
，具体涉及一种基于编队无人机的通信控制集成系统。

技术介绍

[0002]现有的编队无人机在执行无人机编队飞行任务的控制方案上有三大类，一种是通过WIFI技术进行通讯，一种是通过4G通讯网络技术，一种是通过UWB技术，而这三种通讯技术的缺点如下：
[0003]传统只使用WIFI技术通讯的劣势：通讯控制距离被路由器的功率限制，最长传输距离只能维持在200米内左右，且随着通讯控制距离的增加，信号强度减弱，限制了编队无人机通讯的距离，如果要进行远距离飞行，编队无人机就无法进行实时通讯，无法对正在飞行的编队无人机进行控制，容易造成飞行事故。
[0004]传统只使用4G/5G通讯网络技术的劣势：
[0005]1、目前正在使用的通讯基站都会根据使用情况，进行能耗和服务承载力的调整，当编队无人机需要接入附近的通讯基站进行通讯时，接入数量的激增会造成临近基站的负载增大，导致附近的通讯堵塞，使编队无人机无法正常通讯，需要网络运营商的特别授权配合，为编队无人机设置白名单，以保障通讯的畅通，但也因此增加了不少的特别授权配合成本和人力成本。
[0006]2、而在较为偏远或者落后的地方执行无人机编队飞行任务时，偏远落后地区的信号基站负载容量更小，基站之间的距离更远，无法负载更大的编队无人机通讯控制，导致该地区的通讯面临崩溃。
[0007]UWB技术的劣势：信号传播距离更小，仅仅适合在一个相对封闭空间内使用。在编队无人机技术上，仅能用在室内编队表演，适用性差。
[0008]目前市场上的编队无人机的通讯方案都仅仅采用了上述三种通讯方案中的一种，在项目场景使用上会有较大的局限性。

技术实现思路

[0009]本技术的目的在于改进现有技术的缺陷，提供一种基于编队无人机的通信控制集成系统。
[0010]为解决上述技术问题，本技术的技术方案如下：
[0011]一种基于编队无人机的通信控制集成系统，包括基站、无线通信模块、蜂窝移动通信模块、无线载波通信模块及飞控芯片，所述基站包括第一定位基站及第二定位基站，所述第一定位基站与所述无线通信模块通信连接，所述第二定位基站与所述无线载波通信模块通信连接，所述无线通信模块、蜂窝移动通信模块及无线载波通信模块均与飞控芯片电性连接，所述无线通信模块、蜂窝移动通信模块及无线载波通信模块均用于共同给飞控芯片提供三种不同的通信数据交互方式。
[0012]基于编队无人机的通信控制集成系统的原理为，第一定位基站接收差分定位数据并通过无线通信模块将其输送至飞控芯片，以实现第一定位基站通过无线通信模块与飞控芯片的数据交互；第二定位基站接收编队无人机的室内定位数据并通过无线载波通信模块将其输送至飞控芯片，以实现第二定位基站通过无线载波通信模块与飞控芯片的数据交互，通过无线通信模块、蜂窝移动通信模块及无线载波通信模块均与飞控芯片的电性连接，使飞控芯片能够集成三种不同的控制模式，并结合编队无人机执行飞行项目的实际环境实现对编队无人机的通信控制。
[0013]在本技术方案中，所述无线通信模块用于给飞控芯片提供一种通信数据交互方式，所述蜂窝移动通信模块用于给飞控芯片提供另一种通信数据交互方式，所述无线载波通信模块用于给飞控芯片提供另一种通信数据交互方式。
[0014]还包括第一终端控制系统及第二终端控制系统，所述第一终端控制系统与无线通信模块通信连接，所述第一终端控制系统还与无线载波通信模块通信连接，所述第二终端控制系统与蜂窝移动通信模块通信连接。
[0015]根据编队无人机执行飞行项目的实际环境，选择不同的通讯控制方式，当选择无线通信模块或无线载波通信模块作为通信控制方式时，通过第一终端控制系统对编队无人机进行飞行控制，当选择蜂窝移动通信模块作为通信控制方式时，通过第二终端控制系统对编队无人机进行飞行控制。
[0016]第一终端控制系统、第二终端控制系统及搭载于编队无人机上的飞控芯片上电工作，第一终端控制系统及第二终端控制系统判断是否有接收到从第一定位基站输送过来的差分定位数据，当第一终端控制系统或第二终端控制系统接收到差分定位数据时，第一终端控制系统发送断电停用指令至无线载波通信模块，编队无人机启动。
[0017]所述无线通信模块包括有WIFI5.8G模块、WIFI2.4G模块，所述WIFI5.8G模块与所述飞控芯片电性连接，所述WIFI2.4G模块与所述飞控芯片电性连接，所述第一定位基站与所述WIFI2.4G模块通信连接。
[0018]所述第一终端控制系统包括第一地面站、路由器，所述第一地面站与路由器连接，所述路由器与WIFI5.8G模块通信连接。
[0019]当操作人员选择通过WIFI5.8G模块与飞控芯片实现数据交互后，第二终端控制系统关闭停用，第一终端控制系统通过WIFI5.8G模块对飞控芯片的控制原理为：在第一定位基站实时接收差分定位数据，并通过WIFI2.4G模块与飞控芯片实时通信的前提下，将差分定位数据输送至飞控芯片，第一地面站通过路由器及WIFI5.8G模块的通信连接并将执行本次飞行项目的航迹文件传输至编队无人机的飞控芯片上，由于编队无人机起飞前离第一地面站的距离较近，能够充分发挥WIFI5.8G模块大文件数据快速传输的优势，第一地面站操控编队无人机起飞，飞控芯片将编队无人机的固定IP地址分批、限时通过所述WIFI5.8G模块与路由器的通信连接并接入到第一地面站上，使第一地面站显示无人机的飞行数据，编队无人机飞行的过程中，第一地面站继续通过WIFI5.8G模块操控编队无人机，并且对指定的无人机发送包括悬停、返航、原地降落等的控制指令。
[0020]在技术方案中，第一终端控制系统通过WIFI5.8G模块能够在200米左右的范围内对飞控芯片的控制，适用于周围人口居住密集且控制距离较短的飞行项目要求；
[0021]由于受到路由器的规格性能极限的限制，固定IP地址分批接入第一地面站例如实
际飞行1000台编队无人机，根据固定IP地址将其分成10组，每组100台，每次只接入100台到路由器上；固定IP地址限时接入第一地面站，编队无人机分组接入路由器后，保持每组编队无人机的通信5秒
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10秒，然后断开连接，下一组编队无人机再接入该路由器，在实际应用过程中，可根据实际需求设定每组编队无人机的通信时间；
[0022]当最后一组编队无人机完成实时通信后，回到第一组编队无人机再次接入路由器或者移动通讯信号塔。
[0023]所述第二终端控制系统包括第二地面站、便携式热点、移动通讯信号塔，所述第二地面站与便携式热点连接，所述便携式热点与移动通讯信号塔通信连接，所述移动通讯信号塔与所述蜂窝移动通信模块通信连接。
[0024]当操作人员选择通过蜂窝移动通信模块与飞控芯片实现数据交互后，第二终端控制系统通过蜂窝移动通信模块对飞控芯片的控制原理为：在第一定位基站实时接收差分定位数据，并通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于编队无人机的通信控制集成系统，包括基站、无线通信模块、蜂窝移动通信模块、无线载波通信模块及飞控芯片；其特征在于，所述基站包括第一定位基站及第二定位基站，所述第一定位基站与所述无线通信模块通信连接，所述第二定位基站与所述无线载波通信模块通信连接；所述无线通信模块、蜂窝移动通信模块及无线载波通信模块均与飞控芯片电性连接；所述无线通信模块、蜂窝移动通信模块及无线载波通信模块均用于共同给飞控芯片提供多种不同的通信数据交互方式。2.如权利要求1所述基于编队无人机的通信控制集成系统，其特征在于，还包括第一终端控制系统及第二终端控制系统，所述第一终端控制系统与无线通信模块通信连接，所述第一终端控制系统还与无线载波通信模块通信连接，所述第二终端控制系统与蜂窝移动通信模块通信连接。3.如权利要求2所述基于编队无人机的通信控制集成系统，其特征在于，所述无线通信模块包括有WIFI5.8G模块、WIFI2.4G模块，所述WIFI5.8G模块与所述飞控芯片电性连接，所述WIFI2.4G模块与所述飞控芯片电性连接，所述第一定位基站与所述WIFI2.4G模块通信连接。4.如权利要求3所述基于编队无人机的通信控制集成系统，其特征在于，所述第一终端控制系统包括第一地面站、路由器，所述第一地面站与路由器连接，所述路由器与WIFI5.8G模块通信连接。5.如权利要求4所述基于编队无人机的通信控制集成系统，其特征在于，所述第二终端控制系统包括第二地面站、便携式热点、移动通讯信号塔，所述第二地面站与便携式热点连...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海山，石磊，黄梓坤，杜金程，
申请(专利权)人：广州穿越千机创新科技有限公司，
类型：新型
国别省市：