CN106559757A - 一种无人机通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无人机通信方法，应用于多个无人机之间的通信，其中，多个无人机之间按照预定方式排列；将需要发送数据包的无人机作为主无人机，将需要接收数据包的无人机作为目的无人机；无人机通信方法包括：步骤S1、主无人机广播数据包；步骤S2、处于主无人机的广播范围内的所有无人机于接收到被广播的数据包后判断数据包是否为关联于自身的数据包；若是，则接收到数据包的无人机被作为目的无人机；步骤S3、接收到数据包的至少一个无人机通过一预设的转发路径将数据包转发至目的无人机。其技术方案有益效果在于，可形成更好的无人机通信网络，方便对森林进行全面的监控。

Description

一种无人机通信方法

技术领域

本发明涉及无人机领域，尤其涉及一种无人机通信方法。

背景技术

森林火灾是森林最危险的敌人，也是林业最可怕的灾害，它会给森林带来最有害，最具有毁灭性的后果，森林火灾不但烧毁成片的森林，伤害林内的动物，而且还降低森林的繁殖能力，引起土壤的贫瘠和破坏森林涵养水源的作用，甚至会导致生态环境失去平衡，尽管当今世界的科学在日新月异地向前发展，但是，人类在制服森林火灾上，却依然尚未取得长久的进展。由于林区交通不便，消防车无法到达，以往的森林防火往往通过直升飞机来协助进行扑火。但是直升机的价格昂贵，而且需要培训飞行员驾驶，用于森林防火的直升机的数量往往有限，扑火能力也受到限制，另有通过采用无人机的方式来监控森林火灾的情况，但是无人机在广袤的森林中其通信距离往往受到限制，因此无法进行全面的监控森林的火灾。

发明内容

针对现有技术中无人机之间通信存在的上述问题，现提供一种多个无人机之间可互相配合通信，使无人机能够覆盖更大区域的森林，方便对森林的全方面监控。

具体内容如下：

一种无人机通信方法，应用于多个无人机之间的通信，其中，多个所述无人机之间按照预定方式排列；

将需要发送数据包的所述无人机作为主无人机，将需要接收所述数据包的所述无人机作为目的无人机；

所述无人机通信方法包括：

步骤S1、所述主无人机广播所述数据包；

步骤S2、处于所述主无人机的广播范围内的所有所述无人机于接收到被广播的所述数据包后判断所述数据包是否为关联于自身的所述数据包；

若是，则接收到所述数据包的所述无人机被作为目的无人机；

步骤S3、接收到所述数据包的至少一个所述无人机通过一预设的转发路径将所述数据包转发至所述目的无人机。

优选的，所述目的无人机于接收到所述主无人机发送的所述数据包后，对所述主无人机的回复包括以下步骤：

步骤A、所述目的无人机于接收所述数据包后形成一回复数据包；

步骤B、所述目的无人机广播所述回复数据包；

步骤C、处于所述目的无人机的广播范围内的所有所述无人机于接收所述回复数据包后判断所述回复数据包是否为关联于自身的所述回复数据包；

若是，则接收到所述数据包的所述无人机被作为所述主无人机；

步骤D、接收所述回复数据包的至少一个所述无人机通过所述转发路径将所述回复数据包转发至所述主无人机。

优选的，所述预定方式排列为以矩阵方式编队。

优选的，每个所述无人机中分别包括一储存模块，所述储存模块用以储存对应的所述无人机对应的编号信息。

优选的，每个所述数据包中包括多个字段，不同的字段用以表示关联于所述无人机的不同属性；

所述字段包括：

用以表示所述目的无人机的编号的字段；和/或

所述字段包括：自身无人机的编号的字段，数据包的编号，有效数据，确认字符。

优选的，所述主无人机于发出所述数据包后开始计时；

若未在预定时间内所述主无人机未接收到所述目的无人机返回的所述回复数据包，则所述主无人机重新发送所述数据包。

优选的，每个所述无人机的所述储存模块中分别用以缓存预定个数的所述数据包。

优选的，每个所述无人机于接收所述数据包后，判断所述储存模块中是否存在当前接收的所述数据包：

如是，则停止转发当前接收的所述数据包；

如否，则将接收的所述数据包保存于当前接收的所述无人机中。

优选的，所述预定个数为10个。

优选的，每个所述无人机采用工作在2.4～2.5GHz频段的通信芯片与其他的所述无人机之间进行所述数据包的发送，以及接收所述回复数据包。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：多个无人机通过预定的排列方式，可将无人机发送的数据包以广播的方式发送，目的无人机若处于通信范围外，则其他的无人机可将接收的数据包以互相转发的形式转发至目的无人机，通过无人机之间的互相配合通信的方式，可形成更好的无人机通信网络，方便对森林进行全面的监控。

附图说明

图1为本发明一种无人机通信方法实施例的流程示意图；

图2为本发明一种无人机通信方法实施例中关于无人机的排列方式。

图3为本发明一种无人机通信方法实施例中，关于目的无人机与主无人机之间通信的流程示意图。

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。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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明的技术方案中包括一种无人机通信方法。

如图1所示，一种无人机通信方法的实施例，应用于多个无人机之间的通信，其中，多个无人机之间按照预定方式排列；

将需要发送数据包的无人机作为主无人机，将需要接收数据包的无人机作为目的无人机；

无人机通信方法包括：

步骤S1、主无人机广播数据包；

步骤S2、处于主无人机的广播范围内的所有无人机于接收到被广播的数据包后判断数据包是否为关联于自身的数据包；

若是，则接收到数据包的无人机被作为目的无人机；

步骤S3、接收到数据包的至少一个无人机通过一预设的转发路径将数据包转发至目的无人机。

上述技术方案中，如图2所示，为了全方位的对森林进行监控，通过多个无人机按照矩阵方式编队，组成编队的无人机之间的通信方式以下以具体的实施方式进行说明：

为了方便描述使组成编队的无人机以节点形式进行说明，任意节点A与节点B之间的通信通过其他节点进行转发，比如节点A发出的数据包，可以通过节点C的转发，最终到达节点B；

或者节点A发出的数据包可以通过其他任意路径，比如节点D和节点E的转发，到达节点B；

节点A发出的数据包，可以向周围所有的节点发送。比如节点C、D、J、G、H、I、L、K等等；

即上述的广播范围是指主无人机广播信息后能够被接收到的范围，该广播范围至少不小于环绕主无人机周围的矩形节点区域，如节点A发出的无线信号至少要覆盖节点G、D、K、I组成的矩形；

也可以覆盖更大的矩形，比如节点C、J、H、L组成的矩形，以便节点A的信号能被周围至少一个节点收到；

其中数据包可具体包括保存了出发节点无人机的GPS坐标信息，其他节点在收到该数据后，可以根据出发节点编号和出发节点的GPS坐标，确定出发节点的相对位置，从而调整自身的飞行位置，防止无人机两两相撞。

在一种较优的实施方式中，如图3所示，目的无人机于接收到主无人机发送的数据包后，对主无人机的回复包括以下步骤：

步骤A、目的无人机于接收数据包后形成一回复数据包；

步骤B、目的无人机广播回复数据包；

步骤C、处于目的无人机的广播范围内的所有无人机于接收回复数据包后判断回复数据包是否为关联于自身的回复数据包；

若是，则接收到数据包的无人机被作为主无人机；

步骤D、接收回复数据包的至少一个无人机通过转发路径将回复数据包转发至主无人机。

上述技术方案中，需要说明的是数据包和回复数据包的转发方式是相同的。

在一种较优的实施方式中，通过将无人机之间的预定方式排列，优选为以矩阵方式编队可使每个无人机之间配合通信，使多个无人机之间建立一张通信网络。

在一种较优的实施方式中，每个无人机中分别包括一储存模块，储存模块用以储存每个无人机对应的编号信息。

上述技术方案中，每个无人机作为区分其身份，可以进行编号，每个无人机的编号均不同。

在一种较优的实施方式中，每个数据包中包括多个字段，不同的字段用以表示关联于无人机的不同属性；

字段包括：

用以表示目的无人机的编号的字段；

在一种较优的实施方式中，字段还可包括：自身无人机的编号的字段，数据包的编号，有效数据，确认字符。

上述技术方案中，为了区分数据包还是回复数据包，可通过确认字符的方式进行区分，如数字1表示无人机发送的为回复数据包，数字0表示无人机发送的为数据包。

在一种较优的实施方式中，主无人机于发出数据包后开始计时，若未在预定时间内接收到目的无人机返回的回复数据包，则主无人机重新发送数据包。

上述技术方案中，若主无人机发送数据包后超过1秒钟未接收到目的无人机发送的回复数据包，则主无人机可重新发送数据包，若重发次数超过10次则说明主无人机与目的无人机之间通信失败，主无人机可放弃通信；

若主无人机超过十次重新发送数据包时，转发的无人机接收到数据包后对数据包进行解析若数据包的目的无人机的编号未发生变化则将当前的数据包丢弃。

在一种较优的实施方式中，每个无人机的储存模块中分别用以缓存预定个数的数据包。

在一种较优的实施方式中，每个无人机与接收数据包后，判断储存模块中是否存在当前接收的的数据包：

如是，则停止转发当前接收的数据包；

如否，则将接收的数据包保存于当前接收的无人机中。

在一种较优的实施方式中，预定个数为10个。

上述技术方案中，为了防止数据包在无人机之间的转发泛滥，每个无人机在接收数据包时，如非自身数据包时可将接收的数据包进行保存，需要说明的是无人机对数据包的转发只发送一次，不提供重发机制，当接收到无人机发送的同样数据包时，无人机对当前的数据包不进行转发。

在一种较优的实施方式中，每个无人机采用工作在2.4～2.5GHz频段的通信芯片与其他的无人机之间进行数据包的发送，以及接收回复数据包。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种无人机通信方法，应用于多个无人机之间的通信，其特征在于，多个所述无人机之间按照预定方式排列；

将需要发送数据包的所述无人机作为主无人机，将需要接收所述数据包的所述无人机作为目的无人机；

所述无人机通信方法包括：

步骤S1、所述主无人机广播所述数据包；

步骤S2、处于所述主无人机的广播范围内的所有所述无人机于接收到被广播的所述数据包后判断所述数据包是否为关联于自身的所述数据包；

若是，则接收到所述数据包的所述无人机被作为目的无人机；

步骤S3、接收到所述数据包的至少一个所述无人机通过一预设的转发路径将所述数据包转发至所述目的无人机。

2.根据权利要求1所述的无人机通信方法，其特征在于，所述目的无人机于接收到所述主无人机发送的所述数据包后，对所述主无人机的回复包括以下步骤：

步骤A、所述目的无人机于接收所述数据包后形成一回复数据包；

步骤B、所述目的无人机广播所述回复数据包；

步骤C、处于所述目的无人机的广播范围内的所有所述无人机于接收所述回复数据包后判断所述回复数据包是否为关联于自身的所述回复数据包；

若是，则接收到所述数据包的所述无人机被作为所述主无人机；

步骤D、接收所述回复数据包的至少一个所述无人机通过所述转发路径将所述回复数据包转发至所述主无人机。

3.根据权利要求1所述的无人机通信方法，其特征在于，所述预定方式排列为以矩阵方式编队。

4.根据权利要求1所述的无人机通信方法，其特征在于，每个所述无人机中分别包括一储存模块，所述储存模块用以储存对应的所述无人机对应的编号信息。

5.根据权利要求1所述的无人机通信方法，其特征在于，每个所述数据包中包括多个字段，不同的字段用以表示关联于所述无人机的不同属性；

所述字段包括：

用以表示所述目的无人机的编号的字段；和/或

所述字段包括：自身无人机的编号的字段，数据包的编号，有效数据，确认字符。

6.根据权利要求2所述的无人机通信方法，其特征在于，所述主无人机于发出所述数据包后开始计时；

若未在预定时间内所述主无人机未接收到所述目的无人机返回的所述回复数据包，则所述主无人机重新发送所述数据包。

7.根据权利要求4所述的无人机通信方法，其特征在于，每个所述无人机的所述储存模块中分别用以缓存预定个数的所述数据包。

8.根据权利要求7所述的无人机通信方法，其特征在于，每个所述无人机于接收所述数据包后，判断所述储存模块中是否存在当前接收的所述数据包：

如是，则停止转发当前接收的所述数据包；

如否，则将接收的所述数据包保存于当前接收的所述无人机中。

9.根据权利要求7所述的无人机通信方法，其特征在于，所述预定个数为10个。

10.根据权利要求2所述的无人机通信方法，其特征在于，每个所述无人机采用工作在2.4～2.5GHz频段的通信芯片与其他的所述无人机之间进行所述数据包的发送，以及接收所述回复数据包。