CN106772503B - 基于调频数据广播的无人机导航方法、无人机和管理中心 - Google Patents

Abstract

本发明一种基于调频数据广播的无人机导航方法、无人机和管理中心，所述方法包括：无人机接收并解调调频数据广播信号，所述调频数据广播信号包括定位信息帧和综合信息帧，所述综合信息帧携带管理中心标识信息；根据所述定位信息帧计算自身飞行状态信息；根据接收到的导航终点位置信息、所述自身飞行状态信息和所述综合信息帧，向管理中心发送路线规划请求消息，所述接收到的导航终点位置信息是由操控终端发送的；接收所述管理中心发回的路线规划响应消息，并将所述路线规划响应消息和所述自身飞行状态信息发送给所述操控终端。本发明节省了无人机导航中移动通信网络资源的使用，降低了用户的流量费用成本。

Description

基于调频数据广播的无人机导航方法、无人机和管理中心

技术领域

本发明涉及无人机飞行管理技术领域，特别是涉及一种基于调频数据广播的无人机导航方法、无人机和管理中心。

背景技术

无人机的快速发展使得农业、建筑业、探索、矿产、地产以及其他很多行业的数据收集工作变得更加简单便捷。然而，在空中无人机的数量愈来愈多的同时，无人机的飞行安全、管理控制和数据处理等方面也逐渐产生了巨大的问题。在传统的无人机管理系统中，管理中心为无人机提供路线规划服务时，无人机需要实时获知自身的精确位置信息，而系统利用无线通信网络将定位信息实时分发给每个与系统连接的无人机，无人机与管理系统之间的信息交互量巨大，造成网络资源的巨大消耗，也给用户带来巨大的流量费用成本。

发明内容

基于此，有必要针对管理中心为无人机提供路线规划时，网络流量消耗巨大的问题，提供一种基于调频数据广播的无人机导航方法、无人机和管理中心，其中所述方法包括：

接收并解调调频数据广播信号，所述调频数据广播信号包括定位信息帧和综合信息帧，所述综合信息帧携带管理中心标识信息；

根据所述定位信息帧计算自身飞行状态信息；

根据接收到的导航终点位置信息、所述自身飞行状态信息和所述综合信息帧，向管理中心发送路线规划请求消息，所述接收到的导航终点位置信息是由操控终端发送的；

接收所述管理中心发回的路线规划响应消息，并将所述路线规划响应消息和所述自身飞行状态信息发送给所述操控终端。

在其中一个实施例中，在根据接收到的导航终点位置信息、所述自身飞行状态信息和所述综合信息帧，向管理中心发送路线规划请求消息的步骤之前，所述方法还包括：

根据所述管理中心标识信息向所述管理中心发送注册请求消息；

接收所述管理中心发回的注册响应消息，所述注册响应消息中携带所述管理中心分配的授权标识。

在其中一个实施例中，在接收所述管理中心发回的注册响应消息的步骤之后，所述根据接收到的导航终点位置信息、所述自身飞行状态信息和所述综合信息帧，向管理中心发送路线规划请求消息，还包括：

根据接收到的导航终点位置信息、所述授权标识、所述自身飞行状态信息和所述综合信息帧，向管理中心发送路线规划请求消息。

在其中一个实施例中，所述定位信息帧携带卫星导航增强信息；

则根据所述定位信息帧计算自身飞行状态信息，包括：

根据所述卫星导航增强信息计算自身飞行状态信息。

本发明所提供的基于调频数据广播的无人机导航方法，无人机接收管理中心通过数据广播发射机发送的调频数据广播信号，解析所述数字调频广播信号中携带的定位信息帧，用于无人机计算自身的飞行状态信息，并根据所述自身的飞行状态信息，向管理中心发送路线规划请求。本发明中的管理中心利用数据广播发射机发送调频数据广播信号，无人机接收并解析所述调频数据广播信号中携带的定位信息，完成无人机管理系统的导航管理，节省了无人机导航中移动通信网络资源的使用，降低了用户的流量费用成本。

在其中一个实施例中，无人机接收并解调接收到的数字调频广播信号中携带的综合信息帧，获取所述综合信息帧中携带的管理中心的标识信息，并根据所述管理中心的标识信息，向管理中心发送注册请求。本实施例中，无人机通过接收数据调频信号获取管理中心标识的方式，不但节省了网络交互的流量成本，降低了用户的流量费用成本，也使新进入管理中心覆盖区域的无人机能够方便的接入，便于整个无人机管理系统的管理。

本发明还提供一种基于调频数据广播的无人机导航方法，所述方法包括：

获取自身的管理中心标识信息、卫星导航信号和自身位置信息；

根据所述卫星导航信号和所述自身位置信息，计算卫星导航增强信息；

根据所述卫星导航增强信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成定位信息帧；根据所述管理中心标识信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成综合信息帧；

根据所述定位信息帧、所述综合信息帧和预设的调频数据广播信号格式，生成调频数据广播信号；

向数据广播发射机发送所述调频数据广播信号，以使所述数据广播发射机发射所述调频数据广播信号。

本发明所提供的基于调频数据广播的无人机导航方法，管理中心通过数据广播发射机发送调频数据广播信号，无人机接收并解析所述数字调频广播信号中携带的定位信息帧，用于无人机计算自身的飞行状态信息，并根据所述自身的飞行状态信息，向管理中心发送路线规划请求。本发明中的管理中心利用数据广播发射机发送调频数据广播信号，无人机接收并解析所述调频数据广播信号中携带的定位信息，完成无人机管理系统的导航管理，节省了无人机导航中移动通信网络资源的使用，降低了用户的流量费用成本。

本发明还提供一种基于调频数据广播的无人机，包括：

调频数据广播信号接收解调模块，用于接收并解调调频数据广播信号，所述调频数据广播信号包括定位信息帧和综合信息帧，所述综合信息帧携带管理中心标识信息；

飞行状态信息计算模块，用于根据所述定位信息帧计算自身飞行状态信息；

路线规划请求模块，用于根据接收到的导航终点位置信息、所述自身飞行状态信息和所述综合信息帧，向管理中心发送路线规划请求消息，所述接收到的导航终点位置信息是由操控终端发送的；

路线规划响应模块，用于接收所述管理中心发回的路线规划响应消息，并将所述路线规划响应消息和所述自身飞行状态信息发送给所述操控终端。

在其中一个实施例中，还包括：

注册请求模块，用于根据所述管理中心标识信息向所述管理中心发送注册请求消息；

注册响应模块，用于接收所述管理中心发回的注册响应消息，所述注册响应消息中携带所述管理中心分配的授权标识。

在其中一个实施例中，路线规划请求模块，还用于根据接收到的导航终点位置信息、所述授权标识、所述自身飞行状态信息和所述综合信息帧，向管理中心发送路线规划请求消息。

在其中一个实施例中，所述定位信息帧携带卫星导航增强信息；

飞行状态信息计算模块，还用于根据所述卫星导航增强信息计算自身飞行状态信息。

本发明所提供的基于调频数据广播的无人机，通过接收管理中心通过数据广播发射机发送的调频数据广播信号，解析所述数字调频广播信号中携带的定位信息帧，用于无人机计算自身的飞行状态信息，并根据所述自身的飞行状态信息，向管理中心发送路线规划请求。本发明中的管理中心利用数据广播发射机发送调频数据广播信号，无人机接收并解析所述调频数据广播信号中携带的定位信息，完成无人机管理系统的导航管理，节省了无人机导航中移动通信网络资源的使用，降低了用户的流量费用成本。

在其中一个实施例中，无人机接收并解调接收到的数字调频广播信号中携带的综合信息帧，获取所述综合信息帧中携带的管理中心的标识信息，并根据所述管理中心的标识信息，向管理中心发送注册请求。本实施例中，无人机通过接收数据调频信号获取管理中心标识的方式，不但节省了网络交互的流量成本，降低了用户的流量费用成本，也使新进入管理中心覆盖区域的无人机能够方便的接入，便于整个无人机管理系统的管理。

本发明还提供一种基于调频数据广播的无人机管理中心，包括：

信息获取模块，用于获取自身的管理中心标识信息、卫星导航信号和自身位置信息；

卫星导航增强信息计算模块，用于根据所述卫星导航信号和所述自身位置信息，计算卫星导航增强信息；

信息帧生成模块，用于根据所述卫星导航增强信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成定位信息帧；根据所述管理中心标识信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成综合信息帧；

调频广播信号生成模块，用于根据所述定位信息帧、所述综合信息帧和预设的调频数据广播信号格式，生成调频数据广播信号；

调频广播信号发送模块，用于向数据广播发射机发送所述调频数据广播信号，以使所述数据广播发射机发射所述调频数据广播信号。

本发明所提供的基于调频数据广播的无人机管理中心，通过数据广播发射机发送调频数据广播信号，无人机接收并解析所述数字调频广播信号中携带的定位信息帧，用于无人机计算自身的飞行状态信息，并根据所述自身的飞行状态信息，向管理中心发送路线规划请求。本发明中的管理中心利用数据广播发射机发送调频数据广播信号，无人机接收并解析所述调频数据广播信号中携带的定位信息，完成无人机管理系统的导航管理，节省了无人机导航中移动通信网络资源的使用，降低了用户的流量费用成本。

附图说明

图1为一个实施例的基于调频数据广播的无人机导航系统的结构示意图；

图2为基于调频数据广播的无人机导航方法中调频数据广播信号的组成示意图；

图3为基于调频数据广播的无人机导航方法中综合信息帧的组成示意图；

图4为基于调频数据广播的无人机导航方法中定位信息帧的组成示意图；

图5为一个实施例的基于调频数据广播的无人机导航方法的流程示意图；

图6为另一个实施例的基于调频数据广播的无人机导航方法的流程示意图；

图7为再一个实施例的基于调频数据广播的无人机导航方法的流程示意图；

图8为一个实施例的基于调频数据广播的无人机的结构示意图；

图9为另一个实施例的基于调频数据广播的无人机的结构示意图；

图10为一个实施例的基于调频数据广播的无人机管理中心的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为解决传统技术无人机导航系统中，网络资源消耗大的问题，本发明采用调频数据广播的方式发送定位信息，在节约网络连接资源的同时，降低用户的下载流量费用成本。

使用调频广播发送无人机导航信息的原理如下：在FM频段，可用频谱资源为88—108Mhz，该频段被进一步划分为100KHz的整数倍频道，分配给每一个广播电台。在我国，考虑到调频信号的频谱宽度，每一个广播电台的发射机的实际带宽为300KHz，90％以上电台之间的频率间隔不小于300KHz。由于立体声调频信号实际信号主体在±75KHz以内，因此，±[75,150]KHz的频谱上调频信号功率非常低。因此，这一段频谱资源可以再利用。在美国，每一个广播电台被分配了400KHz的频谱，美国的HDRadio就是利用FM频谱空洞兼容传统FM信号的同时实现数字音频广播的，我国的CDR(China Digital Radio)数字音频广播标准与美国的HDRadio类似，而技术方案移植自我国的手机电视标准CMMB(China MobileMultimedia Broadcasting)。事实上，我国与美国的不同之处是发射机带宽只有300KHz，因此必须设计不对已有调频广播产生可感知干扰的一种300KHz兼容以内的数字广播模式，才能最大限度的降低对现有广播基础设施的改造。

为了不对广播电台本身需要发送的内容造成干扰，可以共生调频数据广播技术，该技术基于立体声调频信号实际信号主体在±75KHz以内，而±[75,150]KHz的频谱上调频信号功率非常低这一现象，对这一段频谱资源进行再利用。

本发明所述的利用调频广播发送无人机导航指引信息的方法可以采用上述共生调频数据广播，也可以采用调频频段数字音频广播CDR(GY/T 268.1—2013调频频段数字音频广播国家标准)的数据传输通道，或者采用基于调频副载波的数据广播RDS(Radio DataSystem，是一种广泛使用的调频数据广播技术，数据速率约1.1kbps，相关国际标准：IEC62106:2015Specification of the radio data system(RDS)for VHF/FM soundbroadcasting in the frequency range from 87,5MHz to 108,0MHz)。本发明并不限于上述广播技术体制，还可利用其它广播体制。

图1为一个实施例的基于调频数据广播的无人机导航系统的结构示意图，如图1所示的基于调频数据广播的无人机导航系统，包括：

管理中心1，用于通过数据广播发射机2发送携带综合信息和定位信息的调频数据广播信号，管理其覆盖范围内的无人机，包括对其覆盖范围内的无人机提供导航服务。

数据广播发射机2，用于发送管理中心1发来的携带综合信息和定位信息的调频数据广播信号。

无人机3a和3b，用于接收所述数据广播发射机2发送的调频数据广播信号，解析所述数据广播信号中携带的综合信息和定位信息，完成自身飞行状态信息的计算，向管理中心1发送路线规划请求消息。

操控终端4a和4b，用于向各自连接的无人机发送飞行控制信息，并接收无人机发送的路线规划响应信息。

本实施例所提供的基于调频数据广播的无人机导航系统，采用基于调频数据广播的无人机导航管理，可在较低成本下达到非常广泛的覆盖范围；同时，无人机管理信息的分发不需要通过移动通信网络传播，节约了大量网络连接资源，也避免了对用户产生高额的数据流量费用；此外，数据传播速度快，各类无人机辅助和管理信息能够以实时方式分发给无人机，避免了信息传递不及时。

图5为一个实施例的基于调频数据广播的无人机导航方法的流程示意图，如图5所示的基于调频数据广播的无人机导航方法，包括：

步骤S100，接收并解调调频数据广播信号，所述调频数据广播信号包括定位信息帧和综合信息帧，所述综合信息帧携带管理中心标识信息。

具体的，在如图1所述的无人机管理系统中，管理中心1发送的调频数据广播信号，通常以“页”为单位进行下发，每页又包括不同的信息帧。

如图2所示，页N为当前页，页N-1为当前页的前一页，页N+1为当前页的后一页，每页又包括了不同的信息帧。帧0为综合信息帧，帧1为定位信息帧。在实际的使用中，所述定位信息帧和所述飞行信息帧的先后顺序，可根据需求任意调整。所述综合信息帧包括区域标识信息和网络标识信息，所述区域标识信息包括地理区域标识信息，所述网络标识信息包括所述管理中心的标识信息。如图3所示，所述综合信息帧包括电文类别，用于表示后续信息帧的数据类别；电文时间，用于标识信息帧发送的时间；区域ID，用于表示当前所在区域的行政区域标识等；管理中心的网络标识信息(网络通信地址或域名等)，可用于表示该管理中心的覆盖范围，校验信息，表示后续信息帧的奇偶校验信息，可用于后续信息帧的数据校验。

所述定位信息帧携带卫星导航增强信息；如图4所示，所述定位信息帧的具体帧结构包括：UTC时间、参考频率、为参考位置、卫星星历、伪距差分修正量。

步骤S200，根据所述定位信息帧计算自身飞行状态信息。

具体的，根据所述定位信息帧和预设的飞行状态算法，获取所述无人机自身飞行状态信息，包括根据卫星导航增强信息和预设的飞行状态算法，获取所述无人机自身飞行状态信息，所述无人机自身飞行状态信息包括飞行速度信息、飞行高度信息和飞行位置信息。

根据所述定位信息帧中的卫星导航增强信息，和预设的飞行状态算法，可以获取无人机自身精确的位置信息和速度信息，其中，所述位置信息包括经纬度信息和高度信息。所述预设的飞行状态算法，包括利用所述定位信息帧中的卫星增强导航信息完成对GNSS(Global Navigation Satellite System全球卫星导航系统)卫星导航信号的快速捕获跟踪，并对导航信号进行校正，所述预设的算法，可采用最小二乘法等成熟算法完成定位解算，得到无人机自身的精确位置信息和速度信息。

步骤S300，根据接收到的导航终点位置信息、所述自身飞行状态信息和所述综合信息帧，向管理中心发送路线规划请求消息，所述接收到的导航终点位置信息是由操控终端发送的。

具体的，所述接收到的导航终点位置信息，包括无人机操控者通过无人机操控终端输入的导航重点位置信息。所述无人机自身飞行状态信息，包括无人机自身的精确的位置信息。所述精确的位置信息，包括经纬度信息和高度信息。利用所述无人机的经纬度信息，获知所述无人机导航起点信息。所述综合信息帧携带所述管理中心标识信息，包括管理中心的网络通信地址。

无人机将导航起点信息，导航终点信息向所述管理中心的网络通信地址发起路线规划请求消息。其中，所述无人机可以通过移动通信或WIFI等无线通信手段向管理中心发起所述路线规划请求。

步骤S400，接收所述管理中心发回的路线规划响应消息，并将所述路线规划响应消息和所述自身飞行状态信息发送给所述操控终端。

具体的，无人机接收所述管理中心发回的路线规划响应消息，所述路线规划响应消息是管理中心将无人家发送的导航起点信息、导航终点信息，与所述管理中心预设的标识了各禁飞区等飞行限制的内置地图进行匹配，采用已有的路线规划算法计算得到的安全的飞行路线。

无人机接收到所述路线规划响应消息后，将所述路线规划响应消息，和自身的飞行状态信息发送给操控终端，以可读形式(如路线图、电子地图，或文字的形式)进行显示，为无人机操控者提供导航信息。

本实施例提供的基于调频数据广播的无人机导航方法，无人机接收管理中心通过数据广播发射机发送的调频数据广播信号，解析所述数字调频广播信号中携带的定位信息帧，用于无人机计算自身的飞行状态信息，并根据所述自身的飞行状态信息，向管理中心发送路线规划请求。本发明中的管理中心利用数据广播发射机发送调频数据广播信号，无人机接收并解析所述调频数据广播信号中携带的定位信息，完成无人机管理系统的导航管理，节省了无人机导航中移动通信网络资源的使用，降低了用户的流量费用成本。

图6为另一个实施例的基于调频数据广播的无人机导航方法的流程示意图，如图6所示的基于调频数据广播的无人机导航方法，包括：

步骤S100a，接收并解调调频数据广播信号，所述调频数据广播信号包括定位信息帧和综合信息帧，所述综合信息帧携带管理中心标识信息。

具体的，同步骤S100。

步骤S200a，根据所述管理中心标识信息向所述管理中心发送注册请求消息。

具体的，无人机根据所述管理中心标识信息，向管理中心发送注册请求消息，如通过移动通信或WIFI等无线通信手段。

步骤S300a，接收所述管理中心发回的注册响应消息，所述注册响应消息中携带所述管理中心分配的授权标识。

具体的，无人机接收管理中心发回的注册响应消息，所述注册响应消息是由管理中心根据所述无人机的标识信息，为所述无人机分配了授权标识并记录后，发回的携带所述授权标识的注册响应消息。

所述携带授权标识的注册响应消息，代表所述无人机已在所述管理中心进行了注册，可以与管理中心进行信息交互，使用管理中心提供的导航服务。未进行注册和授权的无人机，则不可以使用管理中心的导航服务，以保证无人机管理系统的安全性。

步骤S400a，根据所述定位信息帧计算自身飞行状态信息。

具体的，同步骤S200。

步骤S500a，根据接收到的导航终点位置信息、所述授权标识、所述自身飞行状态信息和所述综合信息帧，向管理中心发送路线规划请求消息。

具体的，同步骤S300。

所述接收到的导航终点位置信息是由所述无人机的操控终端发送的。

步骤S600a，接收所述管理中心发回的路线规划响应消息，并将所述路线规划响应消息和所述自身飞行状态信息发送给所述操控终端。

具体的，同步骤S400。

在本实施例中，无人机接收并解调接收到的数字调频广播信号中携带的综合信息帧，获取所述综合信息帧中携带的管理中心的标识信息，并根据所述管理中心的标识信息，向管理中心发送注册请求。本实施例中，无人机通过接收数据调频信号获取管理中心标识的方式，不但节省了网络交互的流量成本，降低了用户的流量费用成本，也使新进入管理中心覆盖区域的无人机能够方便的接入，便于整个无人机管理系统的管理。

图7为再一个实施例的基于调频数据广播的无人机导航方法的流程示意图，如图7所示的基于调频数据广播的无人机导航方法，包括：

步骤S10，获取自身的管理中心标识信息、卫星导航信号和自身位置信息。

具体的，所述网络管理中心的所述自身标识信息，包括网络标识信息(网络通信地址或域名等)，可用于表示该管理中心的覆盖范围。所述自身位置信息，包括自身经纬度信息等。

步骤S20，根据所述卫星导航信号和所述自身位置信息，计算卫星导航增强信息。

具体的，管理中心根据自身位置信息，和接收到的GNSS卫星导航信号，采用类似AGPS(Assisted-GPS)系统的原理，得出GNSS卫星导航增强信息，包括对各卫星伪距、伪距速率等的差分修正量等。所述卫星导航增强信息包括UTC(UTC时间)、Ref Freq(参考频率)、Ref Pos(参考位置)、Ephemeris(卫星星历)、Pseudorange DC(伪距差分修正量)。

步骤S30，根据所述卫星导航增强信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成定位信息帧；根据所述管理中心标识信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成综合信息帧。

具体的，调频数据广播信息帧可为不同的帧结构，根据信息帧内的内容的不同采用不同的帧结构的格式。在图5的步骤S100中，分别对所述定位信息帧和综合信息帧的帧结构进行了描述，此处不再赘述。

步骤S40，根据所述定位信息帧、所述综合信息帧和预设的调频数据广播信号格式，生成调频数据广播信号。

具体的，同图5的步骤S100中关于调频数据广播信号的格式的描述。

步骤S50，向数据广播发射机发送所述调频数据广播信号，以使所述数据广播发射机发射所述调频数据广播信号。

具体的，如图1所示，管理中心通过数据广播发射机发送调频数据广播信号。

本发明所提供的基于调频数据广播的无人机导航方法，管理中心通过数据广播发射机发送调频数据广播信号，无人机接收并解析所述数字调频广播信号中携带的定位信息帧，用于无人机计算自身的飞行状态信息，并根据所述自身的飞行状态信息，向管理中心发送路线规划请求。本发明中的管理中心利用数据广播发射机发送调频数据广播信号，无人机接收并解析所述调频数据广播信号中携带的定位信息，完成无人机管理系统的导航管理，节省了无人机导航中移动通信网络资源的使用，降低了用户的流量费用成本。

图8为一个实施例的基于调频数据广播的无人机的结构示意图，如图8所示的基于调频数据广播的无人机，包括：

调频数据广播信号接收解调模块100，用于接收并解调调频数据广播信号，所述调频数据广播信号包括定位信息帧和综合信息帧，所述综合信息帧携带管理中心标识信息。

飞行状态信息计算模块200，用于根据所述定位信息帧计算自身飞行状态信息；所述定位信息帧携带卫星导航增强信息，还用于根据所述卫星导航增强信息和预设的飞行状态算法，获取所述无人机自身飞行状态信息。

路线规划请求模块300，用于根据接收到的导航终点位置信息、所述自身飞行状态信息和所述综合信息帧，向管理中心发送路线规划请求消息，所述接收到的导航终点位置信息是由操控终端发送的；还用于根据接收到的导航终点位置信息、所述授权标识、所述无人机自身飞行状态信息和所述综合信息帧，向管理中心发送路线规划请求消息。

路线规划响应模块400，用于接收所述管理中心发回的路线规划响应消息，并将所述路线规划响应消息和所述自身飞行状态信息发送给所述操控终端。

本发明所提供的基于调频数据广播的无人机，通过接收管理中心通过数据广播发射机发送的调频数据广播信号，解析所述数字调频广播信号中携带的定位信息帧，用于无人机计算自身的飞行状态信息，并根据所述自身的飞行状态信息，向管理中心发送路线规划请求。本发明中的管理中心利用数据广播发射机发送调频数据广播信号，无人机接收并解析所述调频数据广播信号中携带的定位信息，完成无人机管理系统的导航管理，节省了无人机导航中移动通信网络资源的使用，降低了用户的流量费用成本。

图9为另一个实施例的基于调频数据广播的无人机的结构示意图，如图9所示的基于调频数据广播的无人机，包括：

调频数据广播信号接收解调模块100a，用于接收并解调调频数据广播信号，所述调频数据广播信号包括定位信息帧和综合信息帧，所述综合信息帧携带管理中心标识信息。

注册请求模块200a，用于根据所述管理中心标识信息向所述管理中心发送注册请求消息。

注册响应模块300a，用于接收所述管理中心发回的注册响应消息，所述注册响应消息中携带所述管理中心分配的授权标识。

飞行状态信息计算模块400a，用于根据所述定位信息帧计算自身飞行状态信息；所述定位信息帧携带卫星导航增强信息，还用于根据所述卫星导航增强信息和预设的飞行状态算法，获取所述无人机自身飞行状态信息。

路线规划请求模块500a，还用于根据接收到的导航终点位置信息、所述授权标识、所述自身飞行状态信息和所述综合信息帧，向管理中心发送路线规划请求消息。

路线规划响应模块600a，用于接收所述管理中心发回的路线规划响应消息，并将所述路线规划响应消息和所述自身飞行状态信息发送给所述操控终端。

在其中一个实施例中，无人机接收并解调接收到的数字调频广播信号中携带的综合信息帧，获取所述综合信息帧中携带的管理中心的标识信息，并根据所述管理中心的标识信息，向管理中心发送注册请求。本实施例中，无人机通过接收数据调频信号获取管理中心标识的方式，不但节省了网络交互的流量成本，降低了用户的流量费用成本，也使新进入管理中心覆盖区域的无人机能够方便的接入，便于整个无人机管理系统的管理。

图10为一个实施例的基于调频数据广播的无人机管理中心的结构示意图，如图10所示的基于调频数据广播的无人机管理中心，包括：

信息获取模块10，用于获取自身的管理中心标识信息、卫星导航信号和自身位置信息。

卫星导航增强信息计算模块20，用于根据所述卫星导航信号和所述自身位置信息，计算卫星导航增强信息。

信息帧生成模块30，用于根据所述卫星导航增强信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成定位信息帧；根据所述管理中心标识信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成综合信息帧。

调频广播信号生成模块40，用于根据所述定位信息帧、所述综合信息帧和预设的调频数据广播信号格式，生成调频数据广播信号。

调频广播信号发送模块50，用于向数据广播发射机发送所述调频数据广播信号，以使所述数据广播发射机发射所述调频数据广播信号。

本发明所提供的基于调频数据广播的无人机管理中心，通过数据广播发射机发送调频数据广播信号，无人机接收并解析所述数字调频广播信号中携带的定位信息帧，用于无人机计算自身的飞行状态信息，并根据所述自身的飞行状态信息，向管理中心发送路线规划请求。本发明中的管理中心利用数据广播发射机发送调频数据广播信号，无人机接收并解析所述调频数据广播信号中携带的定位信息，完成无人机管理系统的导航管理，节省了无人机导航中移动通信网络资源的使用，降低了用户的流量费用成本。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于调频数据广播的无人机导航方法，其特征在于，所述方法包括：

接收并解调调频数据广播信号，所述调频数据广播信号包括定位信息帧和综合信息帧，所述综合信息帧携带管理中心标识信息；

根据所述定位信息帧和预设的飞行状态算法，计算自身飞行状态信息，所述自身飞行状态信息包括飞行速度信息、飞行高度信息和飞行位置信息；

根据接收到的导航终点位置信息、所述自身飞行状态信息和所述综合信息帧，向管理中心发送路线规划请求消息，所述接收到的导航终点位置信息是由操控终端发送的；

接收所述管理中心发回的路线规划响应消息，并将所述路线规划响应消息和所述自身飞行状态信息发送给所述操控终端。

2.根据权利要求1所述的基于调频数据广播的无人机导航方法，其特征在于，在根据接收到的导航终点位置信息、所述自身飞行状态信息和所述综合信息帧，向管理中心发送路线规划请求消息的步骤之前，所述方法还包括：

根据所述管理中心标识信息向所述管理中心发送注册请求消息；

接收所述管理中心发回的注册响应消息，所述注册响应消息中携带所述管理中心分配的授权标识。

3.根据权利要求2所述的基于调频数据广播的无人机导航方法，其特征在于，在接收所述管理中心发回的注册响应消息的步骤之后，所述根据接收到的导航终点位置信息、所述自身飞行状态信息和所述综合信息帧，向管理中心发送路线规划请求消息，还包括：

根据接收到的导航终点位置信息、所述授权标识、所述自身飞行状态信息和所述综合信息帧，向管理中心发送路线规划请求消息。

4.根据权利要求1所述的基于调频数据广播的无人机导航方法，其特征在于：

所述定位信息帧携带卫星导航增强信息；

则根据所述定位信息帧计算自身飞行状态信息，包括：

根据所述卫星导航增强信息计算自身飞行状态信息。

5.一种基于调频数据广播的无人机导航方法，其特征在于，所述方法包括：

获取自身的管理中心标识信息、卫星导航信号和自身位置信息；

根据所述卫星导航信号和所述自身位置信息，计算卫星导航增强信息；

根据所述卫星导航增强信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成定位信息帧，所述定位信息帧的具体帧结构包括UTC时间、参考频率、参考位置、卫星星历以及伪距差分修正量；根据所述管理中心标识信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成综合信息帧，所述综合信息帧包括区域标识信息和网络标识信息；

根据所述定位信息帧、所述综合信息帧和预设的调频数据广播信号格式，生成调频数据广播信号；

向数据广播发射机发送所述调频数据广播信号，以使所述数据广播发射机发射所述调频数据广播信号。

6.一种基于调频数据广播的无人机，其特征在于，包括：

调频数据广播信号接收解调模块，用于接收并解调调频数据广播信号，所述调频数据广播信号包括定位信息帧和综合信息帧，所述综合信息帧携带管理中心标识信息；

飞行状态信息计算模块，用于根据所述定位信息帧和预设的飞行状态算法，计算自身飞行状态信息，所述自身飞行状态信息包括飞行速度信息、飞行高度信息和飞行位置信息；

路线规划请求模块，用于根据接收到的导航终点位置信息、所述自身飞行状态信息和所述综合信息帧，向管理中心发送路线规划请求消息，所述接收到的导航终点位置信息是由操控终端发送的；

路线规划响应模块，用于接收所述管理中心发回的路线规划响应消息，并将所述路线规划响应消息和所述自身飞行状态信息发送给所述操控终端。

7.根据权利要求6所述的基于调频数据广播的无人机，其特征在于，还包括：

注册请求模块，用于根据所述管理中心标识信息向所述管理中心发送注册请求消息；

注册响应模块，用于接收所述管理中心发回的注册响应消息，所述注册响应消息中携带所述管理中心分配的授权标识。

8.根据权利要求7所述的基于调频数据广播的无人机，其特征在于：

路线规划请求模块，还用于根据接收到的导航终点位置信息、所述授权标识、所述自身飞行状态信息和所述综合信息帧，向管理中心发送路线规划请求消息。

9.根据权利要求6所述的基于调频数据广播的无人机，其特征在于：

所述定位信息帧携带卫星导航增强信息；

飞行状态信息计算模块，还用于根据所述卫星导航增强信息计算自身飞行状态信息。

10.一种基于调频数据广播的无人机管理中心，其特征在于，包括：

信息获取模块，用于获取自身的管理中心标识信息、卫星导航信号和自身位置信息；

卫星导航增强信息计算模块，用于根据所述卫星导航信号和所述自身位置信息，计算卫星导航增强信息；

信息帧生成模块，用于根据所述卫星导航增强信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成定位信息帧，所述定位信息帧的具体帧结构包括UTC时间、参考频率、参考位置、卫星星历以及伪距差分修正量；根据所述管理中心标识信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成综合信息帧，所述综合信息帧包括区域标识信息和网络标识信息；

调频广播信号生成模块，用于根据所述定位信息帧、所述综合信息帧和预设的调频数据广播信号格式，生成调频数据广播信号；

调频广播信号发送模块，用于向数据广播发射机发送所述调频数据广播信号，以使所述数据广播发射机发射所述调频数据广播信号。