一种无人机远程宽带通信系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种无人机远程宽带通信系统及方法，包括无人机、地面宽带通信网络子系统、地面指挥控制子系统和至少一个无人机通信基站，无人机包括第一控制模块、第一全向天线和第一定向天线；地面宽带通信网络子系统用于提供地面宽带通信网络；无人机通信基站包括第二控制模块、第二全向天线、第二定向天线和网络通信模块；地面指挥控制子系统通过地面宽带通信网络通信连接网络通信模块，以使地面指挥控制子系统与第二控制模块建立通信连接；在本实施例中，无人机通过无人机通信基站、地面宽带通信网络通信连接地面指挥控制子系统，无需利用卫星进行通信，降低通信成本，扩展了无人机的应用领域和范围。的应用领域和范围。的应用领域和范围。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机远程宽带通信系统及方法


[0001]本专利技术实施例涉及无人机
，特别涉及一种无人机远程宽带通信系统及方法。

技术介绍

[0002]无人机通常是指无人驾驶的飞行器，依靠地面人员通过无线信号控制或机上软件程序控制飞行。无人机行业属于国家鼓励发展的高技术产业和新兴战略产业，随着社会经济发展和技术进步，近年来无人机由消费类、玩具级航拍器向行业应用发展，比如物流运输、便捷交通、航空物探、低空找矿、农业植保、森林防火、防灾减灾、人工降雨、移动智慧城市等等。
[0003]无人机由于无人驾驶，在飞行过程中，以及在执行各类任务的过程中，需要和地面的指挥控制中心保持实时的通信连接。现有的无人机在执行远程飞行任务时，比如数百公里乃至数千公里的远程飞行，大多采用卫星通信系统进行通信连接，然而，卫星通信的资源有限，成本高，难以满足民用领域大量的无人机应用需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的是提供一种无人机远程宽带通信系统及方法，无人机和地面指挥控制子系统之间无需利用卫星进行通信，降低通信成本，扩展了无人机的应用领域和范围。
[0005]第一方面，本专利技术实施方式采用的一个技术方案是：提供一种无人机远程宽带通信系统，包括：无人机、地面宽带通信网络子系统、地面指挥控制子系统和至少一个无人机通信基站，所述无人机包括第一控制模块、第一全向天线和第一定向天线，所述第一控制模块分别电连接所述第一全向天线和所述第一定向天线；地面宽带通信网络子系统用于提供地面宽带通信网络；所述无人机通信基站包括第二控制模块、第二全向天线、第二定向天线和网络通信模块，所述第二控制模块分别电连接所述第二全向天线、所述第二定向天线和所述网络通信模块；所述地面指挥控制子系统通过所述地面宽带通信网络通信连接所述网络通信模块，以使所述地面指挥控制子系统与所述第二控制模块建立通信连接；其中，所述第一控制模块与所述第二控制模块分别通过所述第一全向天线、所述第二全向天线建立全向无线通信连接，所述第一控制模块与所述第二控制模块分别通过所述第一定向天线、所述第二定向天线建立定向无线通信连接，以使所述无人机通过所述无人机通信基站、所述地面宽带通信网络通信连接所述地面指挥控制子系统。
[0006]在一些实施例中，所述第一全向天线包括第一短波天线或第一超短波天线，所述第二全向天线包括第二短波天线或第二超短波天线；所述第一定向天线包括第一微波天线，所述第二定向天线包括第二微波天线。
[0007]在一些实施例中，所述无人机还包括总线接口和机载设备；所述第一控制模块电连接所述总线接口的第一端，所述总线接口的第二端电连接所述机载设备，所述第一控制
模块用于通过所述机载设备获取所述无人机的数据。
[0008]在一些实施例中，所述无人机的数据包括第一位置数据，所述第一位置数据为所述无人机的当前位置数据；所述机载设备包括定位装置；所述定位装置连接所述总线接口的第二端，所述第一控制模块用于通过所述定位装置获取所述第一位置数据。
[0009]在一些实施例中，所述第一全向天线包括所述第一短波天线，所述第二全向天线包括所述第二短波天线，所述无人机还包括第一短波通信模块和第一微波通信模块，所述无人机通信基站还包括第二短波通信模块和第二微波通信模块；所述第一控制模块通过所述第一短波通信模块电连接所述第一短波天线，所述第一控制模块通过所述第一微波通信模块电连接所述第一微波天线；所述第二控制模块通过所述第二短波通信模块电连接所述第二短波天线，所述第二控制模块通过所述第二微波通信模块电连接所述第二微波天线。
[0010]在一些实施例中，所述无人机还包括至少一个第一云台，所述无人机通信基站还包括至少一个第二云台；所述第一云台用于搭载所述第一微波天线，所述第一控制模块还用于控制所述第一云台，以转动所述第一微波天线；所述第二云台用于搭载所述第二微波天线，所述第二控制模块还用于控制所述第二云台，以转动所述第二微波天线。
[0011]在一些实施例中，所述无人机还包括第一射频切换器以及多个朝向不同的所述第一微波天线，所述无人机通信基站还包括第二射频切换器以及多个朝向不同的所述第二微波天线；所述第一控制模块分别电连接所述第一微波通信模块的第一端和所述第一射频切换器的第一端，所述第一微波通信模块的第二端电连接所述第一射频切换器的第二端，所述第一射频切换器的多个第三端分别对应连接多个所述第一微波天线；所述第二控制模块分别电连接所述第二微波通信模块的第一端和所述第二射频切换器的第一端，所述第二微波通信模块的第二端电连接所述第二射频切换器的第二端，所述第二射频切换器的多个第三端分别对应连接多个所述第二微波天线。
[0012]在一些实施例中，所述无人机包括多个朝向不同的所述第一微波天线、多个所述第一微波通信模块，所述无人机通信基站包括多个朝向不同的所述第二微波天线、多个所述第二微波通信模块；各所述第一微波天线和各所述第一微波通信模块一一对应，各所述第一微波通信模块的第一端均连接所述第一控制模块，各所述第一微波通信模块的第二端连接对应的所述第一微波天线；各所述第二微波天线和各所述第二微波通信模块一一对应，各所述第二微波通信模块的第一端均连接所述第二控制模块，各所述第二微波通信模块的第二端连接对应的所述第二微波天线。
[0013]在一些实施例中，所述地面指挥控制子系统包括服务器与操作终端、地面通信终端；所述地面通信终端电连接所述服务器与操作终端，所述地面通信终端还通过所述地面宽带通信网络通信连接所述网络通信模块。
[0014]第二方面，本专利技术实施例还提供一种无人机通信方法，该方法应用于如第一方面任意一项实施例所述的无人机远程宽带通信系统，所述方法包括：所述无人机通过所述第一全向天线广播所述无人机的第一位置数据；所述无人机通信基站通过所述第二全向天线接收到所述第一位置数据，并将所述第一位置数据通过所述地面宽带通信网络发送至所述地面指挥控制子系统；所述地面指挥控制子系统根据所述第一位置数据，确定最优的所述无人机通信基站，并控制最优的所述无人机通信基站通过对应的所述第二定向天线与所述无人机建立定向无线通信连接，以使所述地面指挥控制子系统通过所述地面宽带通信网
络、所述无人机通信基站通信连接所述无人机。
[0015]在一些实施例中，所述最优的所述无人机通信基站通过对应的所述第二定向天线与所述无人机建立定向无线通信连接，包括：最优的所述无人机通信基站获取所述第一位置数据，并根据所述第一位置数据和第二位置数据，控制所述第二定向天线的朝向，以对准所述无人机，其中，所述第二位置数据为最优的所述无人机通信基站的位置数据；最优的所述无人机通信基站通过对应的所述第二全向天线向所述无人机发送所述第二位置数据；所述无人机通过所述第一全向天线接收所述第二位置数据，并根据所述第一位置数据和所述第二位置数据，控制所述第一定向天线的朝向，以对准最优的所述无人机通信基站。
[0016]在一些实施例中，所述无人机包括多个朝向不同的所述第一定向天线，最优的所述无人机通信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机远程宽带通信系统，其特征在于，包括：无人机，所述无人机包括第一控制模块、第一全向天线和第一定向天线，所述第一控制模块分别电连接所述第一全向天线和所述第一定向天线；地面宽带通信网络子系统，用于提供地面宽带通信网络；至少一个无人机通信基站，所述无人机通信基站包括第二控制模块、第二全向天线、第二定向天线和网络通信模块，所述第二控制模块分别电连接所述第二全向天线、所述第二定向天线和所述网络通信模块；地面指挥控制子系统，所述地面指挥控制子系统通过所述地面宽带通信网络通信连接所述网络通信模块，以使所述地面指挥控制子系统与所述第二控制模块建立通信连接；其中，所述第一控制模块与所述第二控制模块分别通过所述第一全向天线、所述第二全向天线建立全向无线通信连接，所述第一控制模块与所述第二控制模块分别通过所述第一定向天线、所述第二定向天线建立定向无线通信连接，以使所述无人机通过所述无人机通信基站、所述地面宽带通信网络通信连接所述地面指挥控制子系统。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一全向天线包括第一短波天线或第一超短波天线，所述第二全向天线包括第二短波天线或第二超短波天线；所述第一定向天线包括第一微波天线，所述第二定向天线包括第二微波天线。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述无人机还包括总线接口和机载设备；所述第一控制模块电连接所述总线接口的第一端，所述总线接口的第二端电连接所述机载设备，所述第一控制模块用于通过所述机载设备获取所述无人机的数据。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述无人机的数据包括第一位置数据，所述第一位置数据为所述无人机的当前位置数据，所述机载设备包括定位装置；所述定位装置连接所述总线接口的第二端，所述第一控制模块用于通过所述定位装置获取所述第一位置数据。5.根据权利要求2
‑
4任意一项所述的系统，其特征在于，所述第一全向天线包括所述第一短波天线，所述第二全向天线包括所述第二短波天线，所述无人机还包括第一短波通信模块和第一微波通信模块，所述无人机通信基站还包括第二短波通信模块和第二微波通信模块；所述第一控制模块通过所述第一短波通信模块电连接所述第一短波天线，所述第一控制模块通过所述第一微波通信模块电连接所述第一微波天线；所述第二控制模块通过所述第二短波通信模块电连接所述第二短波天线，所述第二控制模块通过所述第二微波通信模块电连接所述第二微波天线。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述无人机还包括至少一个第一云台，所述无人机通信基站还包括至少一个第二云台；所述第一云台用于搭载所述第一微波天线，所述第一控制模块还用于控制所述第一云台，以转动所述第一微波天线；所述第二云台用于搭载所述第二微波天线，所述第二控制模块还用于控制所述第二云台，以转动所述第二微波天线。7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述无人机还包括第一射频切换器以及多个朝向不同的所述第一微波天线，所述无人机通信基站还包括第二射频切换器以及多个朝
向不同的所述第二微波天线；所述第一控制模块分别电连接所述第一微波通信模块的第一端和所述第一射频切换器的第一端，所述第一微波通信模块的第二端电连接所述第一射频切换器的第二端，所述第一射频切换器的多个第三端分别对应连接多个所述第一微波天线；所述第二控制模块分别电连接所述第二微波通信模块的第一端和所述第二射...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦自力，
申请(专利权)人：韦自力，
类型：发明
国别省市：