CN104581783A - 用于无人机的通信方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于无人机的通信方法。所述方法包括：(A)周期性检测移动通信链路的信号强度；(B)检测所述无人机是否需要发送数据；(C)当检测到需要发送数据时，基于周期性检测的信号强度，选择通过移动通信链路和/或北斗短报文通信链路来发送所述数据。

Description

用于无人机的通信方法
技术领域
本发明涉及无人机领域，更具体地讲，涉及一种用于无人机的通信方法。
背景技术
无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机具有用途广泛、成本低、效费比好、无人员伤亡风险、生存能力强、机动性能好、使用方便等优点，在现代战争中有极其重要的作用，在民用领域更有广阔的前景。
无人机在飞行过程中，需要地面监视系统对无人机的运行状态进行监控，以实现对无人机的空中管制，确保无人机的飞行安全。因此，通讯链路既是无人机的生命线也是无人机安全飞行的保障线。
现有技术中，无人机可通过移动通信链路(例如，3G通信链路或4G通信链路)与地面监视系统进行通信。然而，移动通信的覆盖范围有限，当无人机飞行到移动通信没有覆盖的范围时，无人机将无法与地面监视系统进行通信，从而给无人机的飞行带来安全隐患。
因此，现有的无人机的通信方式存不能保证无人机的飞行安全。
发明内容
本发明的示例性实施例在于提供一种用于无人机的通信方法。所述方法能够实现无人机与地面监视系统的及时通信，提高无人机飞行的安全性。
根据本发明示例性实施例，提供一种用于无人机的通信方法，所述方法包括：(A)周期性检测移动通信链路的信号强度；(B)检测所述无人机是否需要发送数据；(C)当检测到需要发送数据时，基于周期性检测的信号强度，选择通过移动通信链路和/或北斗短报文通信链路来发送所述数据。
可选地，步骤(C)包括，(C1)当检测到需要发送数据时，判断在最近的周期内检测到的信号强度是否大于预定强度；(C2)当所述信号强度大于所述预定强度时，选择仅通过移动通信链路来发送所述数据，或选择通过移动通信链路和北斗短报文通信链路来发送所述数据，当所述信号强度不大于所述预定强度时，选择仅通过北斗短报文通信链路来发送所述数据。
可选地，所述移动通信链路包括：4G通信链路和3G通信链路，并且，所述预定强度包括与4G通信链路相对应的第一预定强度和与3G通信链路相对应的第二预定强度，其中，在步骤(C2)中，当4G通信链路的信号强度大于第一预定强度时，选择仅通过4G通信链路来发送所述数据，或选择通过4G通信链路和北斗短报文通信链路来发送所述数据，当4G通信链路的信号强度不大于所述第一预定强度时，如果3G通信链路的信号强度大于所述第二预定强度，则选择仅通过3G通信链路来发送所述数据，或选择通过3G通信链路和北斗短报文通信链路来发送所述数据，如果3G通信链路的信号强度不大于所述第二预定强度，则选择仅通过北斗短报文通信链路来发送所述数据。
可选地，步骤(C)还包括：(C3)基于在发送所述数据的过程中检测到的信号强度，判断是否改变已选择的通信链路。
可选地，步骤(C3)包括：(C31)判断在所述数据发送过程中检测到的信号强度是否大于所述预定强度；(C32)当在仅通过移动通信链路或者通过移动通信链路和北斗短报文通信链路发送所述数据的过程中，判断出检测到的信号强度不大于所述预定强度时，改为选择仅通过北斗短报文通信链路来发送所述数据中未发送的部分，当在仅通过北斗短报文通信链路发送所述数据的过程中，判断出检测到的信号强度大于所述预定强度时，改为选择仅通过移动通信链路来发送所述数据中未发送的部分，或改为选择通过移动通信链路和北斗短报文通信链路来发送所述数据中未发送的部分。
可选地，在步骤(C1)中，还判断所述数据的大小是否小于预定值；并且，在步骤(C2)中，当所述信号强度大于所述预定强度且所述数据的大小小于所述预定值时，选择仅通过移动通信链路来发送所述数据，当所述信号强度大于所述预定强度且所述数据的大小不小于所述预定值时，选择通过移动通信链路和北斗短报文通信链路来发送所述数据。
可选地，在步骤(C2)中当选择通过移动通信链路和北斗短报文通信链路来发送所述数据时，通过移动通信链路来发送所述数据的一部分，通过北斗短报文通信链路来发送所述数据的剩余部分。
可选地，在步骤(C)中，在所述数据被发送之前，将所述数据的数据格式转换为与所选择的移动通信链路和/或北斗短报文通信链路相对应的数据格式。
可选地，在步骤(C)之后，还包括：(D)当仅通过移动通信链路或者通过移动通信链路和北斗短报文通信链路发送所述数据时，通过移动通信链路来接收数据，当仅通过北斗短报文通信链路发送所述数据时，通过北斗短报文通信链路来接收数据。
在根据本发明示例性实施例的用于无人机的通信方法中，可以选择稳定的通信链路来发送数据，从而能够使无人机及时有效地发送数据，进而保证飞行安全。
附图说明
通过下面结合示例性地示出实施例的附图进行的描述，本发明示例性实施例的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
图1示出根据本发明的示例性实施例的用于无人机的通信方法的流程图。
图2示出根据本发明的示例性实施例的用于无人机的通信方法中的选择通信链路来发送数据的步骤的流程图。
具体实施方式
以下，将参照附图更充分地描述本发明的示例性实施例，示例性实施例在附图中示出。然而，可以以许多不同的形式实施示例性实施例，并且不应被解释为局限于在此阐述的示例性实施例。相反，提供这些实施例从而本公开将会彻底和完整，并将完全地将示例性实施例的范围传达给本领域的技术人员。
图1示出根据本发明的示例性实施例的用于无人机的通信方法的流程图。该通信方法可以由无人机执行。
在步骤100，周期性检测移动通信链路的信号强度。
这里，可根据实际需要来设置检测信号强度的周期。通过周期性检测移动通信链路的信号强度，可实时获知能否通过移动通信链路来发送数据。作为示例，移动通信链路可包括4G通信链路和3G通信链路。
在步骤200，检测所述无人机是否需要发送数据。作为示例，可检测无人机是否需要向地面监视系统发送飞行状态、飞行位置等数据。当没有检测到所述无人机需要发送数据时，重新执行步骤200。
当监测到所述无人机需要发送数据时，执行步骤300：基于周期性检测的信号强度，选择通过移动通信链路和/或北斗短报文通信链路来发送所述数据。
这里，在所述数据被发送之前，需要将所述数据的数据格式转换为与所选择的移动通信链路和/或北斗短报文通信链路相对应的数据格式。
图2示出根据本发明的示例性实施例的用于无人机的通信方法中的选择通信链路来发送数据的步骤300的流程图。
在步骤310，当检测到需要发送数据时，判断在最近的周期内检测到的信号强度是否大于预定强度。
当在最近的周期内检测到的信号强度大于所述预定强度时，执行步骤320，选择仅通过移动通信链路来发送所述数据，或选择通过移动通信链路和北斗短报文通信链路来发送所述数据。由于移动通信链路发送数据的速度比北斗短报文通信链路发送数据的速度要快，因此，当移动通信链路的信号强度比较强时，优先选择通过包含移动通信链路的通信链路来发送数据。
作为示例，在所述移动通信链路包括4G通信链路和3G通信链路的情况下，所述预定强度包括与4G通信链路相对应的第一预定强度和与3G通信链路相对应的第二预定强度，当4G通信链路的信号强度大于第一预定强度时，选择4G仅通过通信链路来发送所述数据，或选择通过4G通信链路和北斗短报文通信链路来发送所述数据。由于4G通信链路的发送数据的速度比3G通信链路发送数据的速度要快，因此，当4G通信链路的信号比较强时，优先选择通过包含4G通信链路的通信链路来发送数据。这里，所述第一预定强度是指4G通信链路能够快速传输数据的信号强度。例如，当4G通信链路的信号强度大于所述第一预定强度时，4G通信链路传输数据的速度大于3G通信链路传输数据的速度。
当4G通信链路的信号强度不大于所述第一预定强度时，如果3G通信链路的信号强度大于所述第二预定强度，则选择仅通过3G通信链路来发送所述数据，或选择通过3G通信链路和北斗短报文通信链路来发送所述数据。例如，在4G信号覆盖不到但3G信号覆盖较好的范围内，选择包含3G通信链路的通信链路来发送数据。
作为优选示例，在步骤310中还判断所述数据的大小是否小于预定值。并且，在步骤320，可根据判断的所述数据的大小来选择仅通过移动通信链路来发送所述数据，还是选择通过移动通信链路和北斗短报文通信链路来发送所述数据。
具体地说，当所述数据的大小小于所述预定值时，选择仅通过移动通信链路来发送所述数据。在这种情况下，移动通信链路可将比较小的所述数据快速发送出去。
当所述数据的大小不小于所述预定值时，选择移动通信链路和北斗短报文通信链路来发送所述数据。也就是说，在需要发送的数据比较大的情况下，如果仅选择通过移动通信链路来发送数据，会使大量的数据等候在发送队列中，从而导致数据不能及时被发送出去，可能给无人机的飞行带来安全隐患。这时，可将需要发送的所述数据分割为两部分数据，并通过移动通信链路来发送分割后的一部分数据，通过北斗短报文通信链路来发送分割后的另一部分数据。从而可将需要发送的数据快速地发送出去。例如，可将所述数据分割为大小相等的两部分，或者，可将所述数据分割为大小不等的两部分，并通过移动通信链路来发送较大的一部分，通过北斗短报文通信链路来发送较小的剩余部分。
当步骤310在最近的周期内检测到的信号强度不大于所述预定强度时，执行步骤330：选择仅通过北斗短报文通信链路来发送所述数据。
具体地说，如果检测到的移动通信链路的信号强度不大于所述预定强度，则说明无人机飞行到了移动通信覆盖不到的范围，此时，不能够通过移动通信链路来发送数据。而由于北斗短报文通信的覆盖范围广，可在移动通信覆盖不到的范围内选择通过北斗短报文通信链路来发送所述数据。例如，当4G通信链路的信号强度不大于所述第一预定强度时，如果3G通信链路的信号强度不大于所述第二预定强度，则选择仅通过北斗短报文通信链路来发送所述数据。
此外，由于无人机在发送数据的同时处于高速飞行状态，在数据发送过程中所检测到的移动通信链路的信号强度很可能会发生变化，当所述信号的变化导致已选择的通信链路不再是发送数据的最优通信链路时，需要改变已选择的通信链路。
作为优选示例，步骤300还可包括：基于在发送所述数据的过程中检测到的信号强度，判断是否改变已选择的通信链路的步骤。
具体地说，可判断在所述数据发送过程中检测到的信号强度是否大于所述预定强度。即，判断能否通过移动通信链路来发送数据。
当在仅通过移动通信链路或者通过移动通信链路和北斗短报文通信链路发送所述数据的过程中，判断出检测到的信号强度不大于所述预定强度时，改为选择仅通过北斗短报文通信链路来发送所述数据中未发送的部分。也就是说，当最初选择的通信链路中包含移动通信链路时，如果在数据发送的过程中，无人机飞行到了移动通信覆盖不到的范围内，则将发送数据的通信链路切换为覆盖范围广的北斗短报文通信链路。
当在仅通过北斗短报文通信链路发送所述数据的过程中，判断出检测到的信号强度大于所述预定强度时，改为选择仅通过移动通信链路来发送所述数据中未发送的部分，或改为选择通过移动通信链路和北斗短报文通信链路来发送所述数据中未发送的部分。也就是说，当最初选择仅通过北斗短报文通信链路来发送数据时，如果在数据发送的过程中无人机飞行到了移动通信覆盖的范围内，则可将发送数据的通信链路切换为包含移动通信链路的通信链路。
再次参照图1，由于无人机发送数据大多是为了向地面监视系统汇报无人机的飞行状态和位置信息，便于地面监视系统监视其飞行状态，从而对飞行冲突、低于安全高度、偏离计划航线、区域侵入等危险情况进行预警告警，进而并将地面的控制指令发送给无人机，实现对无人机的空中管制，保证无人机的飞行安全。因此，图1的用于无人机的通信方法还可包括：通过所选择的移动通信链路或北斗短报文通信链路来接收数据的步骤。
具体地说，当在步骤300无人机选择仅通过移动通信链路或者通过移动通信链路和北斗短报文通信链路发送数据时，可通过移动通信链路来接收地面监视系统发送的数据，但是，在这种情况下，如果无人机飞行到了移动通信覆盖不到的范围内，则可通过北斗短报文通信链路来接收数据。当在步骤300无人机选择仅通过北斗短报文通信链路发送数据时，可通过北斗短报文通信链路来接收地面监视系统发送的数据。
在根据本发明示例性实施例的用于无人机的通信方法中，可以选择稳定的通信链路来发送数据，从而能够使无人机及时有效地发送数据，进而保证飞行安全。
尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (9)

1.一种用于无人机的通信方法，所述方法包括：
(A)周期性检测移动通信链路的信号强度；
(B)检测所述无人机是否需要发送数据；
(C)当检测到需要发送数据时，基于周期性检测的信号强度，选择通过移动通信链路和/或北斗短报文通信链路来发送所述数据。
2.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(C)包括，
(C1)当检测到需要发送数据时，判断在最近的周期内检测到的信号强度是否大于预定强度；
(C2)当所述信号强度大于所述预定强度时，选择仅通过移动通信链路来发送所述数据，或选择通过移动通信链路和北斗短报文通信链路来发送所述数据，
当所述信号强度不大于所述预定强度时，选择仅通过北斗短报文通信链路来发送所述数据。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述移动通信链路包括：4G通信链路和3G通信链路，并且，所述预定强度包括与4G通信链路相对应的第一预定强度和与3G通信链路相对应的第二预定强度，
其中，在步骤(C2)中，当4G通信链路的信号强度大于第一预定强度时，选择仅通过4G通信链路来发送所述数据，或选择通过4G通信链路和北斗短报文通信链路来发送所述数据，
当4G通信链路的信号强度不大于所述第一预定强度时，如果3G通信链路的信号强度大于所述第二预定强度，则选择仅通过3G通信链路来发送所述数据，或选择通过3G通信链路和北斗短报文通信链路来发送所述数据，
如果3G通信链路的信号强度不大于所述第二预定强度，则选择仅通过北斗短报文通信链路来发送所述数据。
4.如权利要求2所述的方法，其中，步骤(C)还包括：
(C3)基于在发送所述数据的过程中检测到的信号强度，判断是否改变已选择的通信链路。
5.如权利要求4所述的方法，其中，步骤(C3)包括：
(C31)判断在所述数据发送过程中检测到的信号强度是否大于所述预定强度；
(C32)当在仅通过移动通信链路或者通过移动通信链路和北斗短报文通信链路发送所述数据的过程中，判断出检测到的信号强度不大于所述预定强度时，改为选择仅通过北斗短报文通信链路来发送所述数据中未发送的部分，
当在仅通过北斗短报文通信链路发送所述数据的过程中，判断出检测到的信号强度大于所述预定强度时，改为选择仅通过移动通信链路来发送所述数据中未发送的部分，或改为选择通过移动通信链路和北斗短报文通信链路来发送所述数据中未发送的部分。
6.如权利要求2所述的方法，其中，在步骤(C1)中，还判断所述数据的大小是否小于预定值；
并且，在步骤(C2)中，当所述信号强度大于所述预定强度且所述数据的大小小于所述预定值时，选择仅通过移动通信链路来发送所述数据，
当所述信号强度大于所述预定强度且所述数据的大小不小于所述预定值时，选择通过移动通信链路和北斗短报文通信链路来发送所述数据。
7.如权利要求6所述的方法，其中，在步骤(C2)中当选择通过移动通信链路和北斗短报文通信链路来发送所述数据时，通过移动通信链路来发送所述数据的一部分，通过北斗短报文通信链路来发送所述数据的剩余部分。
8.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤(C)中，在所述数据被发送之前，将所述数据的数据格式转换为与所选择的移动通信链路和/或北斗短报文通信链路相对应的数据格式。
9.如权利要求1所述的方法，在步骤(C)之后，还包括：
(D)当仅通过移动通信链路或者通过移动通信链路和北斗短报文通信链路发送所述数据时，通过移动通信链路来接收数据，
当仅通过北斗短报文通信链路发送所述数据时，通过北斗短报文通信链路来接收数据。
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