基于多基站通讯模式的无人机控制方法技术

本发明专利技术提供了基于多基站通讯模式的无人机控制方法，其通过在地面不同位置分别设置基站组成多基站集群，当无人机上电并与其中一个基站匹配认证后，对所有基站进行通信名单更新；根据无人机与当前连接的基站的实时距离值，判断无人机是否即将离开与当前连接的基站的有效通信范围，若是，则分析无人机拍摄得到的地面区域影像，得到地面区域的基站分布状态，以此指示无人机向相应地面区域地向发送询问消息；根据相应地面区域的所有基站关于所述询问消息的应答消息，确定无人机离开与当前连接的基站的有效通信范围后进行通信连接的另一个基站，其从多基站集群中选定合适的基站与无人机通信连接，使得无人机在飞行过程中始终与基站保持通信连接。与基站保持通信连接。与基站保持通信连接。

【技术实现步骤摘要】
基于多基站通讯模式的无人机控制方法


[0001]本专利技术涉及无人机控制的
，特别涉及基于多基站通讯模式的无人机控制方法。

技术介绍

[0002]无人机在飞行过程中需要时刻保持与地面基站的通信连接，才能使地面基站持续向无人机发送飞行控制指令以及收集无人机采集得到的数据，从而保证无人机的正常稳定工作。现有的地面基站都是可移动式地面基站，即控制人员手持可移动式地面基站跟随无人机移动，与无人机始终保持在一定距离范围内，从而保证可移动式地面基站与无人机持续通信连接。当无人机的飞行范围较大时，此时控制人员跟随无人机的运动范围也相应较大，对控制人员的控制操作有较大难度的要求，无法保证可移动式地面基站始终与无人机保持稳定通信连接，降低无人机的可控性和数据收集连贯性。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供基于多基站通讯模式的无人机控制方法，其通过在地面不同位置分别设置基站组成多基站集群，当无人机上电并与其中一个基站匹配认证后，对所有基站进行通信名单更新；根据无人机与当前连接的基站的实时距离值，判断无人机是否即将离开与当前连接的基站的有效通信范围，若是，则分析无人机拍摄得到的地面区域影像，得到地面区域的基站分布状态，以此指示无人机向相应地面区域地向发送询问消息；根据相应地面区域的所有基站关于所述询问消息的应答消息，确定无人机离开与当前连接的基站的有效通信范围后进行通信连接的另一个基站，其从多基站集群中选定合适的基站与无人机通信连接，使得无人机在飞行过程中始终与基站保持通信连接，便于基站对无人机进行稳定持续的控制，提高无人机的可控性和数据收集连贯性。
[0004]本专利技术提供基于多基站通讯模式的无人机控制方法，其包括如下步骤：
[0005]步骤S1，当无人机上电后，指示所述无人机向外发送连接请求消息；当多基站集群的其中一个基站接收到所述连接请求消息后，对所述连接请求消息进行匹配认证，以此实现所述无人机与所述基站的通信连接；并且根据所述匹配认证的结果，对所述多基站集群的所有基站进行通信名单更新；
[0006]步骤S2，指示所述无人机根据来自当前连接的基站的控制指令进行飞行运动，并在飞行运动过程中获取所述无人机与当前连接的基站的实时距离值；根据所述实时距离值，判断所述无人机是否即将离开与当前连接的基站的有效通信范围；
[0007]步骤S3，若所述无人机即将离开与当前连接的基站的有效通信范围，则指示所述无人机对相应地面区域进行拍摄，得到地面区域影像；对所述地面区域影像进行分析处理，确定相应地面区域的基站分布状态信息；根据所述基站分布状态信息，指示所述无人机向相应地面区域定向发送询问消息；
[0008]步骤S4，根据相应地面区域的所有基站关于所述询问消息的应答消息，确定所述
无人机离开与当前连接的基站的有效通信范围后进行通信连接的另一个基站。
[0009]进一步，在所述步骤S1中，当无人机上电后，指示所述无人机向外发送连接请求消息；当多基站集群的其中一个基站接收到所述连接请求消息后，对所述连接请求消息进行匹配认证，以此实现所述无人机与所述基站的通信连接具体包括：
[0010]当无人机上电后，指示所述无人机进入到基站搜寻模式，以此周期性向外界发送连接请求消息；指示多基站集群中最先接收到所述连接请求消息的基站从所述连接请求消息中提取得到所述无人机的设备身份信息；
[0011]指示所述基站将所述设备身份信息与预设白名单进行对比，若所述设备身份信息存在于预设白名单，则确定所述连接请求消息匹配认证成功，此时构建所述无人机与所述基站的通信连接；否则，确定所述连接请求消息匹配认证失败。
[0012]进一步，在所述步骤S1中，根据所述匹配认证的结果，对所述多基站集群的所有基站进行通信名单更新具体包括：
[0013]当构建所述无人机与所述基站的通信连接后，指示所述基站将所述设备身份信息发送至所述多基站集群的其他基站，以使所述多基站集群的所有基站所述设备身份信息添加到自身对应的通信名单。
[0014]进一步，在所述步骤S2中，指示所述无人机根据来自当前连接的基站的控制指令进行飞行运动，并在飞行运动过程中获取所述无人机与当前连接的基站的实时距离值具体包括：
[0015]指示所述无人机对来自当前连接的基站的控制指令进行分析处理，以此调整自身的飞行速度、飞行高度和飞行姿态角中的至少一者；
[0016]在所述无人机飞行运动过程中，指示所述无人机向当前连接的基站进行无线遥感测距，从而获得所述无人机与当前连接的基站的实时距离值。
[0017]进一步，在所述步骤S2中，根据所述实时距离值，判断所述无人机是否即将离开与当前连接的基站的有效通信范围具体包括：
[0018]将所述实时距离值与第一预设距离阈值和第二预设距离阈值进行对比，若所述实时距离值大于或等于第一预设距离阈值、并且小于第二预设距离阈值，则确定所述无人机即将离开与当前连接的基站的有效通信范围；其中，所述第一预设距离阈值小于所述第二预设距离阈值。
[0019]进一步，在所述步骤S2中，若所述实时距离值大于或等于第一预设距离阈值、并且小于第二预设距离阈值，则确定所述无人机即将离开与当前连接的基站的有效通信范围具体包括：
[0020]步骤S201，利用下面公式(1)，根据所述实时距离值、第一预设距离阈值和第二预设距离阈值，判断所述实时距离值是否长时间处于大于或等于第一预设距离阈值，
[0021][0022]在上述公式(1)中，R(t)表示当前时刻所述实时距离值是否长时间处于大于或等于第一预设距离阈值的判定值；t表示当前时刻；T表示检测距离的检测时长；a表示整数变量；S(t
‑
a
×
T)表示t
‑
a
×
T的时刻无人机与当前连接的基站之间的距离值；S1表示第一预设距离阈值；S2表示第二预设距离阈值；n表示预设的长时间阈值为n
×
T；F[]表示判断函数，若括号内的算式成立，则判断函数的函数值为1，若括号内的算式不成立，则判断函数的函
数值为0；表示存在函数，若将a的值从0取值到n代入到括号内，若存在一个或一个以上的a值使得括号内的算式成立，则存在函数的函数值为1，反之，存在函数的函数值为0；
[0023]若R(t)＝1，则表示当前时刻所述实时距离值长时间处于大于或等于第一预设距离阈值；
[0024]若R(t)＝0，则表示当前时刻所述实时距离值未长时间处于大于或等于第一预设距离阈值；
[0025]步骤S202，在当前时刻所述实时距离值长时间处于大于或等于第一预设距离阈值、并且小于第二预设距离阈值的状态时，利用下面公式(2)，判断所述实时距离值是否还存在增大的趋势，
[0026][0027]在上述公式(2)中，G(t)表示当前时刻所述实时距离值是否还存在增大的趋势的判定值；k表示整数变量；表示向上取整；
[0028]若G(t)＝1，则表示当前本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于多基站通讯模式的无人机控制方法，其特征在于，其包括如下步骤：步骤S1，当无人机上电后，指示所述无人机向外发送连接请求消息；当多基站集群的其中一个基站接收到所述连接请求消息后，对所述连接请求消息进行匹配认证，以此实现所述无人机与所述基站的通信连接；并且根据所述匹配认证的结果，对所述多基站集群的所有基站进行通信名单更新；步骤S2，指示所述无人机根据来自当前连接的基站的控制指令进行飞行运动，并在飞行运动过程中获取所述无人机与当前连接的基站的实时距离值；根据所述实时距离值，判断所述无人机是否即将离开与当前连接的基站的有效通信范围；步骤S3，若所述无人机即将离开与当前连接的基站的有效通信范围，则指示所述无人机对相应地面区域进行拍摄，得到地面区域影像；对所述地面区域影像进行分析处理，确定相应地面区域的基站分布状态信息；根据所述基站分布状态信息，指示所述无人机向相应地面区域定向发送询问消息；步骤S4，根据相应地面区域的所有基站关于所述询问消息的应答消息，确定所述无人机离开与当前连接的基站的有效通信范围后进行通信连接的另一个基站。2.如权利要求1所述的基于多基站通讯模式的无人机控制方法，其特征在于：在所述步骤S1中，当无人机上电后，指示所述无人机向外发送连接请求消息；当多基站集群的其中一个基站接收到所述连接请求消息后，对所述连接请求消息进行匹配认证，以此实现所述无人机与所述基站的通信连接具体包括：当无人机上电后，指示所述无人机进入到基站搜寻模式，以此周期性向外界发送连接请求消息；指示多基站集群中最先接收到所述连接请求消息的基站从所述连接请求消息中提取得到所述无人机的设备身份信息；指示所述基站将所述设备身份信息与预设白名单进行对比，若所述设备身份信息存在于预设白名单，则确定所述连接请求消息匹配认证成功，此时构建所述无人机与所述基站的通信连接；否则，确定所述连接请求消息匹配认证失败。3.如权利要求2所述的基于多基站通讯模式的无人机控制方法，其特征在于：在所述步骤S1中，根据所述匹配认证的结果，对所述多基站集群的所有基站进行通信名单更新具体包括：当构建所述无人机与所述基站的通信连接后，指示所述基站将所述设备身份信息发送至所述多基站集群的其他基站，以使所述多基站集群的所有基站所述设备身份信息添加到自身对应的通信名单。4.如权利要求3所述的基于多基站通讯模式的无人机控制方法，其特征在于：在所述步骤S2中，指示所述无人机根据来自当前连接的基站的控制指令进行飞行运动，并在飞行运动过程中获取所述无人机与当前连接的基站的实时距离值具体包括：指示所述无人机对来自当前连接的基站的控制指令进行分析处理，以此调整自身的飞行速度、飞行高度和飞行姿态角中的至少一者；在所述无人机飞行运动过程中，指示所述无人机向当前连接的基站进行无线遥感测距，从而获得所述无人机与当前连接的基站的实时距离值。5.如权利要求4所述的基于多基站通讯模式的无人机控制方法，其特征在于：在所述步骤S2中，根据所述实时距离值，判断所述无人机是否即将离开与当前连接的基站的有效通信范围具体包括：
将所述实时距离值与第一预设距离阈值和第二预设距离阈值进行对比，若所述实时距离值大于或等于第一预设距离阈值、并且小于第二预设距离阈值，则确定所述无人机即将离开与当前连接的基站的有效通信范围；其中，所述第一预设距离阈值小于所述第二预设距离阈值。6.如权利要求5所述的基于多基站通讯模式的无人机控制方法，其特征在于：在所述步骤S2中，若所述实时距离值大于或等于第一预设距离阈值、并且小于第二预设距离阈值，则确定所述无人机即将离开与当前连接的基站的有效通信范围具体包括：步骤S201，利用下面公式(1)，根据所述实时距离值、第一预设距离阈值和第二预设距离阈值，判断所述实时距离值是否长时间处于大于或等于第一预设距离阈值，在上述公式(1)中，R(t)表示当前时刻所述实时距离值是否长时间处于大于或等于第一预设距离阈值的判定值；t表示当前时刻；T表示检测距离的检测时长...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：重庆德明尚品电子商务有限公司，
类型：发明
国别省市：