CN106998270B - 无人机通信系统以及无人机服务器的通信系统 - Google Patents

无人机通信系统以及无人机服务器的通信系统 Download PDF

Info

Publication number
CN106998270B
CN106998270B CN201710342625.XA CN201710342625A CN106998270B CN 106998270 B CN106998270 B CN 106998270B CN 201710342625 A CN201710342625 A CN 201710342625A CN 106998270 B CN106998270 B CN 106998270B
Authority
CN
China
Prior art keywords
unmanned aerial
aerial vehicle
communication
server
processor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710342625.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN106998270A (zh
Inventor
张文凯
王亚莉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Jingdong Qianshi Technology Co Ltd
Original Assignee
Beijing Jingdong Century Trading Co Ltd
Beijing Jingdong Shangke Information Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Jingdong Century Trading Co Ltd, Beijing Jingdong Shangke Information Technology Co Ltd filed Critical Beijing Jingdong Century Trading Co Ltd
Priority to CN201710342625.XA priority Critical patent/CN106998270B/zh
Publication of CN106998270A publication Critical patent/CN106998270A/zh
Priority to RU2019137096A priority patent/RU2752645C2/ru
Priority to PCT/CN2018/083964 priority patent/WO2018210101A1/zh
Priority to US16/500,030 priority patent/US11429094B2/en
Application granted granted Critical
Publication of CN106998270B publication Critical patent/CN106998270B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/06—Management of faults, events, alarms or notifications
    • H04L41/0654—Management of faults, events, alarms or notifications using network fault recovery
    • H04L41/0663—Performing the actions predefined by failover planning, e.g. switching to standby network elements
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0011—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement
    • G05D1/0022—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement characterised by the communication link
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0876—Network utilisation, e.g. volume of load or congestion level
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0088—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots characterized by the autonomous decision making process, e.g. artificial intelligence, predefined behaviours
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/18502—Airborne stations
    • H04B7/18506—Communications with or from aircraft, i.e. aeronautical mobile service
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0805—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters by checking availability
    • H04L43/0811—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters by checking availability by checking connectivity
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/10—Active monitoring, e.g. heartbeat, ping or trace-route
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/02—Arrangements for optimising operational condition
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/10—Rotorcrafts
    • B64U10/13—Flying platforms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00—UAVs specially adapted for particular uses or applications
    • B64U2101/20—UAVs specially adapted for particular uses or applications for use as communications relays, e.g. high-altitude platforms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00—UAVs characterised by their flight controls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本发明公开了一种无人机通信系统，涉及无人机领域。包括：处理器，第一通信模组以及第二通信模组；处理器分别与第一通信模组、第二通信模组以及飞行控制系统电连接；处理器配置为将无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据发送至第一通信模组，并将无人机飞行状态数据发送至第二通信模组；第一通信模组配置为将无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据通过第一通信网络发送至服务器的第一通信端口；第二通信模组配置为：将无人机飞行状态数据通过第二通信网络发送至服务器的第二通信端口；无人机心跳数据包的接收情况被服务器用来判断利用第一通信端口或第二通信端口接收到的无人机飞行状态数据进行无人机调度。从而提升了无人机的通信可靠性。

Description

无人机通信系统以及无人机服务器的通信系统
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，特别涉及一种无人机通信系统、无人机服务器的通信系统、通信系统、无人机通信方法以及无人机服务器的通信方法。
背景技术
物流无人机是一种无人驾驶飞机，航行特点是航线固定，巡航时高度区间约为80-120米。在航行过程中，物流无人机需要利用机载无线通信设备与地面站保持即时联络，由地面站的控制来完成的空中航行，地面站是位于地面的固定基站。目前的数据通信链路方式包括数传电台、wifi网络以及蓝牙。
数传电台的工作频率在433兆或915兆，这种通信方式是通过在无人机机载端以及地面端分别部署发送和接受模块，通信距离为1-10千米左右，因此适用于消费级飞机、航拍机、植保机等对通信距离要求不高的飞行器。wifi网络是通过在某个站点部署wifi的形式对周边一定范围形成信号覆盖，目前工业级wifi在定向情况下通信距离可以达到30千米，但存在容易受遮挡、信号不稳定以及通信距离有限等问题。蓝牙的通信距离相对更短，更加无法达到物流无人机对于通信距离的要求。
物流无人机需要完成乡镇配送站点至乡村推广员间货物的全流程自主配送，因此物流无人机对安全性的要求非常高，这就对物流无人机的通信可靠性提出了较高的要求。如果物流无人机在空中飞行过程中多次出现信号中断等通信故障，表现形式为地面站与无人机瞬间失去联络，地面站的显示屏上原有的无人机的轨迹消失，这样的故障存在着物流无人机因失控而坠毁的重大安全隐患。因此，如何提升物流无人机的通信可靠性，是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明解决的一个技术问题是，如何提升无人机的通信可靠性。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种无人机通信系统，包括：处理器；第一通信模组；以及第二通信模组；其中，处理器分别与第一通信模组、第二通信模组以及飞行控制系统电连接；处理器配置为：从飞行控制系统接收无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据；将无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据发送至第一通信模组，并将无人机飞行状态数据发送至第二通信模组；第一通信模组配置为：从处理器接收无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据，并将无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据通过第一通信网络发送至服务器的第一通信端口；第二通信模组配置为：从处理器接收无人机飞行状态数据，并将无人机飞行状态数据通过第二通信网络发送至服务器的第二通信端口；无人机心跳数据包的接收情况被服务器用来判断是利用第一通信端口还是第二通信端口接收到的无人机飞行状态数据进行无人机调度。
在一些实施例中，第一通信模组还配置为：通过第一通信网络从服务器的第一通信端口接收服务器心跳数据包以及无人机指令数据，并将服务器心跳数据包以及无人机指令数据发送至处理器；第二通信模组还配置为：通过第二通信网络从服务器的第二通信端口接收无人机指令数据，并将无人机指令数据发送至处理器；处理器还配置为：若接收到服务器心跳数据包的情况满足第一预设条件，则利用第一通信模组接收到的无人机指令数据进行数据处理；若接收到服务器心跳数据包的情况满足第二预设条件，则利用第二通信模组接收到的无人机指令数据进行数据处理。
根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种无人机服务器的通信系统，包括：第一通信端口；第二通信端口；以及服务器处理器；其中，服务器处理器分别与第一通信端口、第二通信端口以及无人机调度平台电连接；第一通信端口配置为：通过第一通信网络从无人机的第一通信模组接收无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据，并将无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据发送至服务器处理器；第二通信端口配置为：通过第二通信网络从无人机的第二通信模组接收无人机飞行状态数据，并将无人机飞行状态数据发送至服务器处理器；服务器处理器配置为：若接收到无人机心跳数据包的情况满足第一预设条件，则利用第一通信端口接收到的无人机飞行状态数据进行无人机调度；若接收到无人机心跳数据包的情况满足第二预设条件，则利用第二通信端口接收到的无人机飞行状态数据进行无人机调度。
在一些实施例中，服务器处理器还配置为：从无人机调度平台接收服务器心跳数据包以及无人机指令数据；将服务器心跳数据包以及无人机指令数据发送至第一通信端口，并将无人机指令数据发送至第二通信端口；第一通信端口还配置为：从服务器处理器接收服务器心跳数据包以及无人机指令数据，并通过第一通信网络将服务器心跳数据包以及无人机指令数据发送至无人机的第一通信模组；第二通信端口还配置为：从服务器处理器接收无人机指令数据，并通过第二通信网络将无人机指令数据发送至无人机的第二通信模组；服务器心跳数据包的接收情况被无人机用来判断是利用第一通信模组还是第二通信模组接收到的无人机指令数据进行数据处理。
根据本发明实施例的又一个方面，提供了一种通信系统，其特征在于，包括前述的无人机通信系统以及前述的无人机服务器的通信系统。
根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种无人机的通信方法，包括：无人机处理器从飞行控制系统接收无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据；无人机处理器将无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据发送至第一通信模组，并将无人机飞行状态数据发送至第二通信模组；第一通信模组从无人机处理器接收无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据，并将无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据通过第一通信网络发送至服务器的第一通信端口；第二通信模组从无人机处理器接收无人机飞行状态数据，并将无人机飞行状态数据通过第二通信网络发送至服务器的第二通信端口；无人机心跳数据包的接收情况被服务器用来判断是利用第一通信端口还是第二通信端口接收到的无人机飞行状态数据进行无人机调度。
在一些实施例中，该方法还包括：第一通信模组通过第一通信网络从服务器的第一通信端口接收服务器心跳数据包以及无人机指令数据，并将服务器心跳数据包以及无人机指令数据发送至无人机处理器；第二通信模组通过第二通信网络从服务器的第二通信端口接收无人机指令数据，并将无人机指令数据发送至无人机处理器；若接收到服务器心跳数据包的情况满足第一预设条件，则无人机处理器利用第一通信模组接收到的无人机指令数据进行数据处理；若接收到服务器心跳数据包的情况满足第二预设条件，则无人机处理器利用第二通信模组接收到的无人机指令数据进行数据处理。
根据本发明实施例的又一个方面，提供了一种无人机服务器的通信方法，包括：第一通信端口通过第一通信网络从无人机的第一通信模组接收无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据，并将无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据发送至服务器处理器；第二通信端口通过第二通信网络从无人机的第二通信模组接收无人机飞行状态数据，并将无人机飞行状态数据发送至服务器处理器；若接收到无人机心跳数据包的情况满足第一预设条件，则服务器处理器利用第一通信端口接收到的无人机飞行状态数据进行无人机调度；若接收到无人机心跳数据包的情况满足第二预设条件，则服务器处理器利用第二通信端口接收到的无人机飞行状态数据进行无人机调度。
在一些实施例中，该方法还包括：服务器处理器从无人机调度平台接收服务器心跳数据包以及无人机指令数据；服务器处理器将服务器心跳数据包以及无人机指令数据发送至第一通信端口，并将无人机指令数据发送至第二通信端口；第一通信端口从服务器处理器接收服务器心跳数据包以及无人机指令数据，并通过第一通信网络将服务器心跳数据包以及无人机指令数据发送至无人机的第一通信模组；第二通信端口从服务器处理器接收无人机指令数据，并通过第二通信网络将无人机指令数据发送至无人机的第二通信模组；服务器心跳数据包的接收情况被无人机用来判断是利用第一通信模组还是第二通信模组接收到的无人机指令数据进行数据处理。
根据本发明实施例的再一个方面，提供了一种无人机的通信装置，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器中的指令，执行前述的无人机的通信方法，或执行前述的无人机服务器的通信方法。
根据本发明实施例的再一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，计算机可读存储介质存储有计算机指令，指令被处理器执行时实现前述的无人机的通信方法，或实现前述的无人机服务器的通信方法。
本发明中，发明人设计了双通信链路的方案，通过增设备份模块建立双链路机制，在当前通信链路信号中断的情况下利用备份链路传输数据，使得物流无人机与地面站之间传输的数据保持连续性和稳定性，从而在控制成本的条件下降低了物流无人机在固定区域断网的概率，增加物流无人机的通信可靠性。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出本发明通信系统的一个实施例的结构示意图。
图2示出无人机通过通信系统向无人机调度平台发送数据的工作过程。
图3示出服务器处理器的线路决策流程示意图。
图4示出无人机调度平台通过通信系统向无人机发送数据的工作过程。
图5示出了本发明无人机的通信装置的一个实施例的结构图。
图6示出了本发明无人机的通信装置的另一个实施例的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
发明人对物流无人机的工作场景进行了分析。物流无人机一般工作在农村场景，农村的基站分布稀疏且覆盖区域不均匀，天线布局的合理性较低，甚至可能存在信号盲区的情况，因此导致物流无人机的信号接收效率较低。如果物流无人机进入信号盲区或者信号极弱的区域，断网概率就会大幅增加，从而与地面失连。如果尝试改变巡航线路区域信号分布，与运营商合作，通过在基站上安装覆盖高空的天线设备，增大巡航区域信号强度及范围，可以减小物流无人机断网的概率，但成本较高。
对于无人机来讲，飞行控制系统是核心控制装置，其功能是完成对无人机的实时控制。当物流无人机与地面站采用3G或4G无线网络的方式进行通信时，如果飞行控制系统与地面站之间采用单通信链路的通信传输模式实时交换数据，一旦通信链路出现信号中断，将导致无人机和地面站失去联络，从而使地面站上的显示器无法及时跟踪到无人机的轨迹，增加了风险。
基于以上分析，发明人设计了双通信链路的设计方案，充分利用巡航区域基站，同时采用不同运营商的天线，通过增设备份模块,建立双链路机制，在当前通信链路信号中断的情况下利用备份链路传输数据，使得物流无人机与地面站之间传输的数据保持连续性和稳定性，从而在控制成本的条件下降低了物流无人机在固定区域断网的概率，增加物流无人机的通信可靠性。
下面结合图1描述本发明提供的通信系统的一个实施例。
图1示出本发明通信系统的一个实施例的结构示意图。如图1所示，该实施例的通信系统10包括无人机通信系统102以及无人机服务器的通信系统104。
无人机通信系统102包括处理器1022、第一通信模组1024以及第二通信模组1026；其中，处理器1022分别通过串行接口与第一通信模组1024、第二通信模组1026以及飞行控制系统电连接，处理器1022可以采用ARM芯片。无人机服务器的通信系统104包括第一通信端口1042、第二通信端口1044以及服务器处理器1046；其中，服务器处理器1046分别与第一通信端口1042、第二通信端口1044以及无人机调度平台电连接。
通信系统10的作用是实现飞行控制系统与无人机调度平台之间的数据通信。下面从两个方面介绍通信系统10的工作过程。
图2示出无人机通过通信系统10向无人机调度平台发送数据的工作过程。
步骤S201，处理器1022从飞行控制系统接收无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据。
步骤S202，处理器1022将无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据发送至第一通信模组1024，并将无人机飞行状态数据发送至第二通信模组1026。
步骤S203，第一通信模组1024从处理器1022接收无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据，并将无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据通过第一通信网络发送至第一通信端口1042。
例如，第一通信模组1024可以将无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据打包为TCP数据包后，通过第一通信网络发送至第一通信端口1042。
步骤S204，第二通信模组1026从处理器1022接收无人机飞行状态数据，并将无人机飞行状态数据通过第二通信网络发送至第二通信端口1044。
本领域技术人员应理解，通信模组可以采用全网通方式，灵活根据某区域运营商基站分布，指定区域信号覆盖较好的运营商网络作为备份。
步骤S205，第一通信端口1042通过第一通信网络从第一通信模组1024接收无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据，并将无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据发送至服务器处理器1046。
步骤S206，第二通信端口1044通过第二通信网络从第二通信模组1026接收无人机飞行状态数据，并将无人机飞行状态数据发送至服务器处理器1046。
步骤S207，若接收到无人机心跳数据包的情况满足第一预设条件，则服务器处理器1046利用第一通信端口1042接收到的无人机飞行状态数据进行无人机调度；若接收到无人机心跳数据包的情况满足第二预设条件，则服务器处理器1046利用第二通信端口1044接收到的无人机飞行状态数据进行无人机调度。
无人机飞行状态数据包括无人机的位置数据、姿态数据等相关运行参数。下面结合图2描述服务器处理器1046判断是利用第一通信端口还是第二通信端口接收到的无人机飞行状态数据进行无人机调度的详细过程。
图3示出服务器处理器1046的线路决策流程示意图。如图3所示，每个通信链路的线程有两个标志位：线路阻塞标志位以及线路中断标志位。其中，线路阻塞标志位表示通信链路的使用状态：flag＝0表示通信链路畅通正在使用；flag＝1表示线路阻塞未使用。线路中断标志位表示通信链路实际的中断状态：abort＝0表示通信链路状态未中断，abort＝1表示通信链路中断状态。正常情况下，第一通信链路状态为flag1＝0,abort1＝0,表示第一通信链路正在使用没有阻塞，同时第一通信链路信号正常没有中断。第二通信链路状态为flag2＝1,abort2＝0，表示第二通信链路没有使用，阻塞状态，通信信号正常没有中断。当第一通信链路连续3次没有收到飞行控制系统的心跳数据包后，认为第一通信链路阻塞，同时发送中断标志给第二通信链路，启用第二通信链路，此时第二通信链路状态位flag2＝0,abort2＝0。当第一通信链路连续20次收到心跳后，认为第一通信链路恢复正常，则第一通信链路发送abort1＝0标志位，通知第二通信链路第一通信链路通畅，采用第一通信链路的通信数据，此时第二通信链路阻塞但不中断，状态为flag2＝1,abort2＝0。
传统技术中采用的单通信链路出现掉线后，需要解除原有通信连接、释放相应的数据存储空间、重新捕捉信号等工作，因此申请重连所需时间较长。如果采用双路单通的设计，即一个通信链路故障另一个通信链路才开始连通，时间间隔约30s左右，如果在实际应用中要30秒左右。由于调度平台需要同时对数量较多的无人机进行调度，如果每个无人机都间歇性出现30秒左右的失连情况，对于调度平台的调度工作将产生重大的负面影响。因此，上述实施例采用双路双通的工作方式，即同一个数据复制两份同时传送，当一个通信链路故障时立即切换通信链路，切换时间可控制在3秒～5秒，保证了无人机在飞行过程中数据传输的连续性和稳定性，从而保持地面站与无人机之间同步通以及即时飞行控制的功能。
图4示出无人机调度平台通过通信系统10向无人机发送数据的工作过程。
步骤S401，服务器处理器1046从无人机调度平台接收服务器心跳数据包以及无人机指令数据。
步骤S402，服务器处理器1046将服务器心跳数据包以及无人机指令数据发送至第一通信端口1042，并将无人机指令数据发送至第二通信端口1044。
步骤S403，第一通信端口1042从服务器处理器1046接收服务器心跳数据包以及无人机指令数据，并通过第一通信网络将服务器心跳数据包以及无人机指令数据发送至无人机的第一通信模组1024。
步骤S404，第二通信端口1044从服务器处理器1046接收无人机指令数据，并通过第二通信网络将无人机指令数据发送至无人机的第二通信模组1026。
步骤S405，第一通信模组1024通过第一通信网络从第一通信端口1042接收服务器心跳数据包以及无人机指令数据，并将服务器心跳数据包以及无人机指令数据发送至处理器1022。
步骤S406，第二通信模组1026通过第二通信网络从第二通信端口1044接收无人机指令数据，并将无人机指令数据发送至处理器1022。
步骤S407，若接收到服务器心跳数据包的情况满足第一预设条件，则处理器1022利用第一通信模组接收到的无人机指令数据进行数据处理。若接收到服务器心跳数据包的情况满足第二预设条件，则处理器1022利用第二通信模组接收到的无人机指令数据进行数据处理。
无人机指令数据具体可以包括无人机航迹数据以及无人机请求指令。无人机通过服务器心跳数据包的接收情况来判断是利用第一通信模组1024还是第二通信模组1026接收到的无人机指令数据进行数据处理的过程，与图2示出的过程相类似，具体步骤不作赘述。
举例来说，假设某区域存在A、B、C三大运营商基站，设单独采用联通基站断网概率为P(A)，移动基站断网概率为P(B)，电信基站断网概率为P(C)，且A,B,C为相互独立事件。同时采用A、B基站，断网概率P(AB)＝P(A)·P(B)。若设P(A)＝0.1，P(B)＝0.1，则P(AB)＝0.1×0.1＝0.01,断网概率会降低一个数量级。
此外，上述实施例在增加物流无人机的通信可靠性的同时，可以在一定程度上控制成本。相对于单通信链路，上述实施例的硬件成本仅需要增加一个通信模组和1个sim卡芯片。在通信过程中，用于传输数据的运营流量费用较少。
图5示出了本发明无人机的通信装置的一个实施例的结构图。如图5所示，该实施例的无人机的通信装置50包括：存储器510以及耦接至该存储器510的处理器520，处理器520被配置为基于存储在存储器510中的指令，执行前述任意一个实施例中的无人机的通信方法，或执行前述任意一个实施例中的无人机服务器的通信方法。
其中，存储器510例如可以包括系统存储器、固定非易失性存储介质等。系统存储器例如存储有操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)以及其他程序等。
图6示出了本发明无人机的通信装置的另一个实施例的结构图。如图6所示，该实施例的无人机的通信装置60包括：存储器510以及处理器520，还可以包括输入输出接口630、网络接口640、存储接口650等。这些接口630，640，650以及存储器510和处理器520之间例如可以通过总线650连接。其中，输入输出接口630为显示器、鼠标、键盘、触摸屏等输入输出设备提供连接接口。网络接口640为各种联网设备提供连接接口。存储接口650为SD卡、U盘等外置存储设备提供连接接口。
本发明还包括一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行前述任意一个实施例中的无人机的通信方法，或执行前述任意一个实施例中的无人机服务器的通信方法。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种无人机通信系统，其特征在于，包括：
处理器；
第一通信模组；以及
第二通信模组；
其中，所述处理器分别与所述第一通信模组、所述第二通信模组以及飞行控制系统电连接；
所述处理器配置为：从飞行控制系统接收无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据；将无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据发送至所述第一通信模组，并将无人机飞行状态数据发送至所述第二通信模组；
所述第一通信模组配置为：从所述处理器接收无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据，并将无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据通过第一通信网络发送至服务器的第一通信端口；
所述第二通信模组配置为：从所述处理器接收无人机飞行状态数据，并将无人机飞行状态数据通过第二通信网络发送至服务器的第二通信端口；
所述无人机心跳数据包的接收情况被所述服务器用来判断是利用第一通信端口还是第二通信端口接收到的无人机飞行状态数据进行无人机调度。
2.如权利要求1所述的无人机通信系统，其特征在于，
所述第一通信模组还配置为：
通过第一通信网络从服务器的第一通信端口接收服务器心跳数据包以及无人机指令数据，并将服务器心跳数据包以及无人机指令数据发送至所述处理器；
所述第二通信模组还配置为：
通过第二通信网络从服务器的第二通信端口接收无人机指令数据，并将无人机指令数据发送至所述处理器；
所述处理器还配置为：
若接收到服务器心跳数据包的情况满足第一预设条件，则利用第一通信模组接收到的无人机指令数据进行数据处理；
若接收到服务器心跳数据包的情况满足第二预设条件，则利用第二通信模组接收到的无人机指令数据进行数据处理。
3.一种无人机服务器的通信系统，其特征在于，包括：
第一通信端口；
第二通信端口；以及
服务器处理器；
其中，所述服务器处理器分别与所述第一通信端口、所述第二通信端口以及无人机调度平台电连接；
所述第一通信端口配置为：通过第一通信网络从无人机的第一通信模组接收无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据，并将无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据发送至服务器处理器；
所述第二通信端口配置为：通过第二通信网络从无人机的第二通信模组接收无人机飞行状态数据，并将无人机飞行状态数据发送至服务器处理器；
所述服务器处理器配置为：
若接收到无人机心跳数据包的情况满足第一预设条件，则利用第一通信端口接收到的无人机飞行状态数据进行无人机调度；
若接收到无人机心跳数据包的情况满足第二预设条件，则利用第二通信端口接收到的无人机飞行状态数据进行无人机调度。
4.如权利要求3所述的无人机服务器的通信系统，其特征在于，
所述服务器处理器还配置为：从无人机调度平台接收服务器心跳数据包以及无人机指令数据；将服务器心跳数据包以及无人机指令数据发送至第一通信端口，并将无人机指令数据发送至第二通信端口；
所述第一通信端口还配置为：从所述服务器处理器接收服务器心跳数据包以及无人机指令数据，并通过第一通信网络将服务器心跳数据包以及无人机指令数据发送至无人机的第一通信模组；
所述第二通信端口还配置为：从所述服务器处理器接收无人机指令数据，并通过第二通信网络将无人机指令数据发送至无人机的第二通信模组；
所述服务器心跳数据包的接收情况被所述无人机用来判断是利用第一通信模组还是第二通信模组接收到的无人机指令数据进行数据处理。
5.一种通信系统，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的无人机通信系统以及如权利要求3或4所述的无人机服务器的通信系统。
6.一种无人机的通信方法，其特征在于，包括：
无人机处理器从飞行控制系统接收无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据；无人机处理器将无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据发送至第一通信模组，并将无人机飞行状态数据发送至第二通信模组；其中，第一通信模组及第二通信模组位于无人机的无人机通信系统中；
第一通信模组从无人机处理器接收无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据，并将无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据通过第一通信网络发送至服务器的第一通信端口；
第二通信模组从无人机处理器接收无人机飞行状态数据，并将无人机飞行状态数据通过第二通信网络发送至服务器的第二通信端口；
所述无人机心跳数据包的接收情况被所述服务器用来判断是利用第一通信端口还是第二通信端口接收到的无人机飞行状态数据进行无人机调度。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
第一通信模组通过第一通信网络从服务器的第一通信端口接收服务器心跳数据包以及无人机指令数据，并将服务器心跳数据包以及无人机指令数据发送至无人机处理器；
第二通信模组通过第二通信网络从服务器的第二通信端口接收无人机指令数据，并将无人机指令数据发送至无人机处理器；
若接收到服务器心跳数据包的情况满足第一预设条件，则无人机处理器利用第一通信模组接收到的无人机指令数据进行数据处理；
若接收到服务器心跳数据包的情况满足第二预设条件，则无人机处理器利用第二通信模组接收到的无人机指令数据进行数据处理。
8.一种无人机服务器的通信方法，其特征在于，包括：
第一通信端口通过第一通信网络从无人机的第一通信模组接收无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据，并将无人机心跳数据包以及无人机飞行状态数据发送至服务器处理器；
第二通信端口通过第二通信网络从无人机的第二通信模组接收无人机飞行状态数据，并将无人机飞行状态数据发送至服务器处理器；
其中，第一通信端口及第二通信端口位于无人机服务器的通信系统中；
若接收到无人机心跳数据包的情况满足第一预设条件，则服务器处理器利用第一通信端口接收到的无人机飞行状态数据进行无人机调度；
若接收到无人机心跳数据包的情况满足第二预设条件，则服务器处理器利用第二通信端口接收到的无人机飞行状态数据进行无人机调度。
9.如权利要求8所述的无人机服务器的通信方法，其特征在于，所述方法还包括：
服务器处理器从无人机调度平台接收服务器心跳数据包以及无人机指令数据；服务器处理器将服务器心跳数据包以及无人机指令数据发送至第一通信端口，并将无人机指令数据发送至第二通信端口；
第一通信端口从服务器处理器接收服务器心跳数据包以及无人机指令数据，并通过第一通信网络将服务器心跳数据包以及无人机指令数据发送至无人机的第一通信模组；
第二通信端口从服务器处理器接收无人机指令数据，并通过第二通信网络将无人机指令数据发送至无人机的第二通信模组；
服务器心跳数据包的接收情况被无人机用来判断是利用第一通信模组还是第二通信模组接收到的无人机指令数据进行数据处理。
10.一种无人机的通信装置，其特征在于，包括：
存储器；以及
耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如权利要求6或7所述的无人机的通信方法，或执行如权利要求8或9所述的无人机服务器的通信方法。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如权利要求6或7所述的无人机的通信方法，或实现如权利要求8或9所述的无人机服务器的通信方法。
CN201710342625.XA 2017-05-16 2017-05-16 无人机通信系统以及无人机服务器的通信系统 Active CN106998270B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710342625.XA CN106998270B (zh) 2017-05-16 2017-05-16 无人机通信系统以及无人机服务器的通信系统
RU2019137096A RU2752645C2 (ru) 2017-05-16 2018-04-20 Система связи беспилотных летательных аппаратов и система связи сервера беспилотных летательных аппаратов
PCT/CN2018/083964 WO2018210101A1 (zh) 2017-05-16 2018-04-20 无人机通信系统以及无人机服务器的通信系统
US16/500,030 US11429094B2 (en) 2017-05-16 2018-04-20 Drone communication system and communication system of drone server

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710342625.XA CN106998270B (zh) 2017-05-16 2017-05-16 无人机通信系统以及无人机服务器的通信系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106998270A CN106998270A (zh) 2017-08-01
CN106998270B true CN106998270B (zh) 2019-12-31

Family

ID=59434488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710342625.XA Active CN106998270B (zh) 2017-05-16 2017-05-16 无人机通信系统以及无人机服务器的通信系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11429094B2 (zh)
CN (1) CN106998270B (zh)
RU (1) RU2752645C2 (zh)
WO (1) WO2018210101A1 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106998270B (zh) 2017-05-16 2019-12-31 北京京东尚科信息技术有限公司 无人机通信系统以及无人机服务器的通信系统
SG10201704555VA (en) * 2017-06-05 2019-01-30 Arete M Pte Ltd Secure and encrypted heartbeat protocol
CN109861736B (zh) 2017-11-30 2021-06-29 北京京东乾石科技有限公司 飞行器服务器群组以及飞行器通信方法、服务器和系统
CN108200167B (zh) * 2017-12-29 2021-07-30 南京奇蛙智能科技有限公司 一种基于云端的无人机远程多途径组合控制方法
CN108521466B (zh) * 2018-04-20 2021-04-06 广州亿航智能技术有限公司 无人机及其通信链路数据处理方法及计算机可读存储介质
CN108809405B (zh) * 2018-04-20 2023-02-14 广州亿航智能技术有限公司 用于无人机的通信方法、服务器、存储介质及计算机设备
CN110463229B (zh) * 2018-04-24 2022-03-11 深圳市大疆创新科技有限公司 一种自主移动平台、控制端以及自主移动平台系统
CN110557263B (zh) * 2018-05-31 2021-08-03 华为技术有限公司 待机控制方法、系统、终端设备和中继设备
CN108965124A (zh) * 2018-07-31 2018-12-07 合肥职业技术学院 一种无人机控制系统
CN111386675B (zh) * 2018-11-30 2023-02-17 深圳市大疆创新科技有限公司 无人机、通信系统及其测试方法、装置及系统
US11757978B2 (en) * 2019-09-09 2023-09-12 Apple Inc. Multi-path connection management
US11582690B2 (en) * 2021-01-19 2023-02-14 Qualcomm Incorporated Cell selection, network selection, tracking area management, and paging for aerial operation
CN114460930B (zh) * 2021-12-22 2023-12-26 深圳市富斯科技有限公司 一种可移动端以及控制系统
CN114554250B (zh) * 2022-01-17 2023-06-27 北京理工大学重庆创新中心 一种无人机或无人车的视频和位置同步方法
CN114363937B (zh) * 2022-03-18 2022-05-31 安徽云翼航空技术有限公司 一种分布式无人机遥控遥测综合系统及其控制方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2390815C1 (ru) * 2008-10-13 2010-05-27 ООО "Фирма "НИТА" Способ управления беспилотным летательным аппаратом и устройство для его реализации
US8515609B2 (en) * 2009-07-06 2013-08-20 Honeywell International Inc. Flight technical control management for an unmanned aerial vehicle
US8478455B2 (en) * 2010-04-01 2013-07-02 Raytheon Company Vehicle control station with back-up VSM for remotely controlling an unmanned vehicle, and method
CN102694713B (zh) * 2011-03-21 2015-08-05 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 网络通信多通路选择方法及系统
US9405005B1 (en) * 2012-04-24 2016-08-02 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Automatic dependent surveillance broadcast (ADS-B) system for ownership and traffic situational awareness
US9384668B2 (en) * 2012-05-09 2016-07-05 Singularity University Transportation using network of unmanned aerial vehicles
US9613536B1 (en) * 2013-09-26 2017-04-04 Rockwell Collins, Inc. Distributed flight management system
CN105487534A (zh) 2014-10-09 2016-04-13 深圳光启空间技术有限公司 用于飞行器的测控系统和方法
CN204316545U (zh) * 2015-01-13 2015-05-06 东莞极飞无人机科技有限公司 基于移动通信网络的无人机数据链路系统
CN107615822B (zh) * 2015-04-10 2021-05-28 深圳市大疆创新科技有限公司 向无人飞行器提供通信覆盖范围的方法、设备和系统
US9505494B1 (en) * 2015-04-30 2016-11-29 Allstate Insurance Company Enhanced unmanned aerial vehicles for damage inspection
US9836047B2 (en) * 2015-06-10 2017-12-05 Kespry, Inc. Aerial vehicle data communication system
CN204904034U (zh) * 2015-09-02 2015-12-23 杨珊珊 一种紧急医疗救助系统及其急救中心和急救无人机
CN105487543A (zh) * 2016-01-13 2016-04-13 浙江瓦力泰克智能机器人科技有限公司 移动机器人归位充电系统
CN106406189A (zh) * 2016-11-28 2017-02-15 中国农业大学 一种无人机植保作业的电子围栏监控方法
CN106656683B (zh) * 2017-02-27 2019-11-22 北京中船信息科技有限公司 一种无人机通信链路故障检测装置及方法
CN106998270B (zh) 2017-05-16 2019-12-31 北京京东尚科信息技术有限公司 无人机通信系统以及无人机服务器的通信系统

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018210101A1 (zh) 2018-11-22
WO2018210101A9 (zh) 2019-08-29
US20200174466A1 (en) 2020-06-04
RU2019137096A (ru) 2021-05-19
RU2019137096A3 (zh) 2021-05-19
RU2752645C2 (ru) 2021-07-29
US11429094B2 (en) 2022-08-30
CN106998270A (zh) 2017-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106998270B (zh) 无人机通信系统以及无人机服务器的通信系统
CN105007115B (zh) 无人直升机中继数据链系统及其控制方法
CN108429576B (zh) 无人机通信方法、控制终端及无人机控制系统
CN107454945B (zh) 无人机的导航系统
CN105843254A (zh) 一种无人机飞行控制方式切换方法、装置及其无人机
CN204595221U (zh) 一种通用航空飞行器机载通信导航系统
EP3654126A1 (en) Control channel allocation method, take-off method and remote control method for flight apparatus
CN108064451A (zh) 飞行器及其外部设备、通信方法、装置与系统
US20230174235A1 (en) Mobile device alternate network channels
CN105898099A (zh) 一种无人机图像传输方式切换方法、装置及其无人机
EP3327529B1 (en) Control station for unmanned air vehicles and working procedure
CN115550860A (zh) 一种无人机组网通信系统及方法
EP3876560A1 (en) Navigation control method and relevant product
CN107040932A (zh) 基于双无线通讯通道的agv通讯系统及其通讯控制方法
CN108880724B (zh) 基于分时传输技术的机载设备数据传输方法、装置及系统
US20140351868A1 (en) On-board communication devices for a cab of a vehicle, each with a media server and a radio module by means of which the devices are connected to one another in a wireless fashion
CN103561485B (zh) 融合wifi和css无线定位的基站及方法
CN218416377U (zh) 一种无人机组网通信系统
JP6674930B2 (ja) 情報処理装置、プログラム、通信端末、及び通信システム
CN112803991B (zh) 靶场测控系统和方法
CN211266883U (zh) 机载北斗设备、指挥控制系统及位置跟踪系统
CN109120331B (zh) 通用航空卫星与无线融合地空通信指挥系统及方法
CN113110584A (zh) 多旋翼飞行器云后台网络系统及其控制方法
CN112637815A (zh) 一种支持4g/5g双模在线的无人机数图传输通信设备
CN112242072B (zh) 一种无人机领航方法和系统、领航无人机及号码管理平台

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210304

Address after: Room a1905, 19 / F, building 2, No. 18, Kechuang 11th Street, Daxing District, Beijing, 100176

Patentee after: Beijing Jingdong Qianshi Technology Co.,Ltd.

Address before: 101, 1st floor, building 2, yard 20, Suzhou street, Haidian District, Beijing 100080

Patentee before: Beijing Jingbangda Trading Co.,Ltd.

Effective date of registration: 20210304

Address after: 101, 1st floor, building 2, yard 20, Suzhou street, Haidian District, Beijing 100080

Patentee after: Beijing Jingbangda Trading Co.,Ltd.

Address before: 100195 Beijing Haidian Xingshikou Road 65 West Cedar Creative Garden 4 District 11 Building East 1-4 Floor West 1-4 Floor

Patentee before: BEIJING JINGDONG SHANGKE INFORMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Patentee before: BEIJING JINGDONG CENTURY TRADING Co.,Ltd.