CN106788676A - 基于调频数据广播的无人机管理方法、无人机、监控终端和管理中心 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于调频数据广播的无人机管理方法、无人机、监控终端和管理中心，其中所述方法包括：接收并解调管理中心发送的第一调频数据广播信号，所述第一调频数据广播信号包括频点信息帧，所述频点信息帧包括可用频点信息；根据所述可用频点信息，确定自身广播频点；根据获取的自身飞行状态信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成飞行状态信息帧；根据所述飞行状态信息帧和预设的调频数据广播信号格式，生成第二调频数据广播信号；在所述自身广播频点广播所述第二调频数据广播信号。本发明节省了无人机管理系统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管理方法、无人机、监控终端和管 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管理方法、无人机、监控终端和管理中心。

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，管理中心对无人机进行管理时，利用无线通信网络将管理信息和交互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对无人机进行管理时，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管理方法、无人机、监控终端和管理中心，其中，所述方法包括：

接收并解调管理中心发送的第一调频数据广播信号，所述第一调频数据广播信号包括频点信息帧，所述频点信息帧包括可用频点信息；

根据所述可用频点信息，确定自身广播频点；

根据获取的自身飞行状态信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成飞行状态信息帧；

根据所述飞行状态信息帧和预设的调频数据广播信号格式，生成第二调频数据广播信号；

在所述自身广播频点广播所述第二调频数据广播信号。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

监听所述可用频点信息中除所述自身广播频点外的可用频点；

在所述除自身广播频点外的可用频点上接收并解析其它无人机广播的第二调频数据广播信号；

根据所述其它无人机广播的第二调频数据广播信号、所述自身的飞行状态信息，计算自身与其它无人机之间的距离，当所述距离小于预设的碰撞警报阈值时，向操控终端发送碰撞警报信息。

在其中一个实施例中，在所述除自身广播频点外的可用频点上接收并解析其它无人机广播的第二调频数据广播信号的步骤之后，所述方法还包括：

根据所述其它无人机广播的第二调频数据广播信号和预设的飞行轨迹预测算法，计算其它无人机的飞行轨迹，并根据所述自身的飞行状态信息和预设的飞行轨迹预测算法，计算所述无人机自身的飞行轨迹；

根据所述其它无人机的飞行轨迹、所述自身的飞行轨迹和预设的飞行冲突阈值，判断自身和其它无人机是否存在飞行冲突，当判断结果为存在飞行冲突时，向所述操控终端发送飞行冲突警报信息。

在其中一个实施例中，所述频点信息帧还包括时隙分配信息，所述时隙分配信息包括可用时隙的数量和所述可用时隙的时长；

则根据所述可用频点信息，确定自身广播频点，还包括：

根据所述可用频点信息和所述时隙分配信息，确定自身广播频点和自身广播时隙；

所述在所述自身广播频点广播所述第二调频数据广播信号，还包括：

在所述自身广播时隙内，在所述自身广播频点广播所述第二调频数据广播信号。

本发明所提供的基于调频数据广播的无人机管理方法，无人机接收并解析管理中心通过数据广播发射机发送的第一调频数据广播信号，所述第一调频数据广播信号包括频点信息帧，所述频点信息帧包括可用频点信息，无人机根据所述可用频点信息确定自身广播频点，并在选定的自身广播频点上发送包含飞行状态信息的第二调频数据广播信号，节省了无人机管理系统中移动通信网络资源的交互使用，降低了用户的流量费用成本。

在其中一个实施例中，无人机根据接收到的第一调频数据广播信号中的可用频点信息，监听除自身广播频点外的可用频点，接收所述其它可用频点上其它无人机广播的第二调频数据广播新型号，并解析其它无人机的飞行状态信息，用来进行碰撞警报或飞行冲突警报，节省了无人机管理系统中移动通信网络资源的使用，降低了用户的流量费用成本，提高了无人机管理系统的安全性。

在其中一个实施例中，无人机接收到的第一调频数据广播信号中的可用频点信息中，还包括时隙分配信息，所述时隙分配信息是管理中心为无人机分配的用于广播的时隙起止时间等，在节省无人机管理系统中移动通信网络资源的使用，降低了用户的流量费用成本的同时，提高了无人机管理系统中频率的使用效率，系统的管理更加高效。

本发明还提供一种基于调频数据广播的无人机管理方法，所述方法包括：

接收并解析无人机广播的第二调频数据广播信号，所述第二调频数据广播信号包括飞行状态信息帧；

将所述飞行状态信息帧发送至管理中心。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

对自身监控范围内的频谱使用情况进行感知，确定调频数据广播的频谱占用信息；

将所述频谱占用信息发送至管理中心。

本发明所提供的基于调频数据广播的无人机管理方法，监控终端对其覆盖范围内的频谱使用情况进行频谱感知后，获取调频数据广播的频谱占用情况，并接收其覆盖范围内的无人机发送的用于广播自身飞行状态信息的第二调频数据广播信号，获取无人机的飞行状态信息，再将所述频谱占用情况和无人机的飞行状态信息发送给管理中心，以使管理中心根据频谱占用情况进行可用频点的分配，根据无人机的飞行状态信息进行可用时隙的分配，对无人机管理系统中的调频数据广播频点进行管理，节省了无人机管理系统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管理方法，所述方法包括：

接收监控终端发送的频谱占用信息；

根据所述频谱占用信息确定可用频点信息；

根据所述可用频点信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成频点信息帧；

根据所述频点信息帧和预设的调频数据广播信号格式，生成第一调频数据广播信号；

向数据广播发射机发送所述第一调频数据广播信号，以使所述数据广播发射机发射所述第一调频数据广播信号。

在其中一个实施例中，在根据所述频点信息帧和预设的调频数据广播信号格式，生成第一调频数据广播信号的步骤之前，所述方法还包括：

接收监控终端发送的飞行状态信息帧；

根据所述飞行状态信息帧确定时隙分配信息；

则所述根据所述可用频点信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成频点信息帧，还包括：

根据所述可用频点信息、所述时隙分配信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成频点信息帧。

本发明所提供的基于调频数据广播的无人机管理方法中，管理中心利用数据广播发射机发送第一调频数据广播信号，以使无人机接收并解析所述第一调频数据广播信号中携带的可用频点信息，选定自身广播频点广播自身飞行状态信息；管理中心接收监控终端发送的频谱占用信息和无人机飞行状态信息进行可用频点的管理，完成无人机管理系统的频点管理，节省了无人机管理系统中移动通信网络资源的使用，降低了用户的流量费用成本。

本发明提供一种基于调频数据广播的无人机，包括：

第一调频数据广播信号接收模块，接收并解调管理中心发送的第一调频数据广播信号，所述第一调频数据广播信号包括频点信息帧，所述频点信息帧包括可用频点信息；

自身广播频点确定模块，根据所述可用频点信息，确定自身广播频点；

飞行状态信息帧生成模块，根据获取的自身飞行状态信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成飞行状态信息帧；

第二调频数据广播信号生成模块，根据所述飞行状态信息帧和预设的调频数据广播信号格式，生成第二调频数据广播信号；

第二调频数据广播信号广播模块，在所述自身广播频点广播所述第二调频数据广播信号。

在其中一个实施例中，还包括：

可用频点监听模块，用于监听所述可用频点信息中除所述自身广播频点外的可用频点；

飞行信息接收解析模块，在所述除自身广播频点外的可用频点上接收并解析其它无人机广播的第二调频数据广播信号；

碰撞报警判断模块，用于根据所述其它无人机广播的第二调频数据广播信号、所述自身的飞行状态信息，计算自身与其它无人机之间的距离，当所述距离小于预设的碰撞警报阈值时，向操控终端发送碰撞警报信息。

在其中一个实施例中，还包括：

飞行轨迹计算模块，用于根据所述其它无人机广播的第二调频数据广播信号和预设的飞行轨迹预测算法，计算其它无人机的飞行轨迹，并根据所述自身的飞行状态信息和预设的飞行轨迹预测算法，计算所述无人机自身的飞行轨迹；

飞行冲突判断模块，用于根据所述其它无人机的飞行轨迹、所述自身的飞行轨迹和预设的飞行冲突阈值，判断自身和其它无人机是否存在飞行冲突，当判断结果为存在飞行冲突时，向所述操控终端发送飞行冲突警报信息。

在其中一个实施例中，所述频点信息帧还包括时隙分配信息，所述时隙分配信息包括可用时隙的数量和所述可用时隙的时长；

自身广播频点确定模块，还用于根据所述可用频点信息和所述时隙分配信息，确定自身广播频点和自身广播时隙；

所述第二调频数据广播信号广播模块，还用于在所述自身广播时隙内，在所述自身广播频点广播所述第二调频数据广播信号。

本发明所提供的基于调频数据广播的无人机，接收并解析管理中心通过数据广播发射机发送的第一调频数据广播信号，所述第一调频数据广播信号包括频点信息帧，所述频点信息帧包括可用频点信息，无人机根据所述可用频点信息确定自身广播频点，并在选定的自身广播频点上发送包含飞行状态信息的第二调频数据广播信号，节省了无人机管理系统中移动通信网络资源的交互使用，降低了用户的流量费用成本。

在其中一个实施例中，无人机根据接收到的第一调频数据广播信号中的可用频点信息，监听除自身广播频点外的可用频点，接收所述其它可用频点上其它无人机广播的第二调频数据广播新型号，并解析其它无人机的飞行状态信息，用来进行碰撞警报或飞行冲突警报，节省了无人机管理系统中移动通信网络资源的使用，降低了用户的流量费用成本，提高了无人机管理系统的安全性。

在其中一个实施例中，无人机接收到的第一调频数据广播信号中的可用频点信息中，还包括时隙分配信息，所述时隙分配信息是管理中心为无人机分配的用于广播的时隙起止时间等，在节省无人机管理系统中移动通信网络资源的使用，降低了用户的流量费用成本的同时，提高了无人机管理系统中频率的使用效率，系统的管理更加高效。

本发明提供一种基于调频数据广播的监控终端，包括：

飞行信息接收解析模块，用于接收并解析无人机广播的第二调频数据广播信号，所述第二调频数据广播信号包括飞行状态信息帧；

信息发送模块，用于将所述飞行状态信息帧发送至管理中心。

在其中一个实施例中，还包括：

频谱感知模块，用于对自身监控范围内的频谱使用情况进行感知，确定调频数据广播的频谱占用信息；

所述信息发送模块，还用于将所述频谱占用信息发送至管理中心。

本发明所提供的基于调频数据广播的监控终端，对其覆盖范围内的频谱使用情况进行频谱感知后，获取调频数据广播的频谱占用情况，并接收其覆盖范围内的无人机发送的用于广播自身飞行状态信息的第二调频数据广播信号，获取无人机的飞行状态信息，再将所述频谱占用情况和无人机的飞行状态信息发送给管理中心，以使管理中心根据频谱占用情况进行可用频点的分配，根据无人机的飞行状态信息进行可用时隙的分配，对无人机管理系统中的调频数据广播频点进行管理，节省了无人机管理系统中移动通信网络资源的使用，降低了用户的流量费用成本。

本发明提供一种基于调频数据广播的管理中心，包括：

信息接收模块，用于接收监控终端发送的频谱占用信息；

可用频点信息确定模块，用于根据所述频谱占用信息确定可用频点信息；

信息帧生成模块，用于根据所述可用频点信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成频点信息帧；

调频数据广播信号生成模块，用于根据所述频点信息帧和预设的调频数据广播信号格式，生成第一调频数据广播信号；

调频广播信号发送模块，用于向数据广播发射机发送所述第一调频数据广播信号，以使所述数据广播发射机发射所述第一调频数据广播信号。

在其中一个实施例中，还包括：

所述信息接收模块，还用于接收监控终端发送的飞行状态信息帧；

时隙分配信息确定模块，用于根据所述飞行状态信息帧确定时隙分配信息；

所述信息帧生成模块，还用于根据所述可用频点信息、所述时隙分配信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成频点信息帧。

本发明所提供的基于调频数据广播的管理中心，利用数据广播发射机发送第一调频数据广播信号，以使无人机接收并解析所述第一调频数据广播信号中携带的可用频点信息，选定自身广播频点广播自身飞行状态信息；管理中心接收监控终端发送的频谱占用信息和无人机飞行状态信息进行可用频点的管理，完成无人机管理系统的频点管理，节省了无人机管理系统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管理系统的结构示意图；

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频点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飞行状态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管理方法的流程示意图；

图6为另一个实施例的基于调频数据广播的无人机管理方法的流程示意图；

图7为再一个实施例的基于调频数据广播的无人机管理方法的流程示意图；

图8为再一个实施例的基于调频数据广播的无人机管理方法的流程示意图；

图9为再一个实施例的基于调频数据广播的无人机管理方法的流程示意图；

图10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11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12为一个实施例的基于调频数据广播的监控终端的结构示意图；

图13为一个实施例的基于调频数据广播的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管理系统中，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频点信息，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：IEC62106:2015 Specification 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管理系统的结构示意图，如图1所示的基于调频数据广播的无人机管理系统包括：

管理中心1，用于通过数据广播发射机2发送携带可用频点信息的第一调频数据广播信号，管理其覆盖范围内的无人机。

数据广播发射机2，用于发送管理中心1发来的携带可用频点信息的第一调频数据广播信号。

无人机3a和3b，用于接收所述数据广播发射机2发送的第一调频数据广播信号，解析所述数据广播信号中携带的可用频点信息，在算定的自身广播频点上广播携带自身飞行状态信息的第二调频数据广播信号，以使接收到所述第二广播信号的监控终端5将无人机的飞行状态信息上报至管理中心1，并使监听到所述第二调频广播信号的其它无人机进行碰撞警报和飞行冲突警报。

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警报信息。

监控终端5，用于接收无人机3a和3b发送的第二调频数据广播信号，对调频数据广播频谱进行频谱感知，向所述管理中心1上报频谱占用信息和无人机的飞行状态信息。

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，利用监控终端接收无人机广播的携带自身飞行状态信息的第二调频数据广播信号后，将频谱占用信息和无人机飞行状态信息上报管理中心，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管理方法的流程示意图，如图5所示的基于调频数据广播的无人机管理方法包括：

步骤S100，接收并解调管理中心发送的第一调频数据广播信号，所述第一调频数据广播信号包括频点信息帧，所述频点信息帧包括可用频点信息。

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。

如图3所示，帧0为飞行状态信息帧，包括授权频点的频率值，时隙长度，授权无人机的标识。在实际的使用过程中，所述授权频点的频率值，可以由管理中心将可用频点直接分配给其覆盖范围内的无人机，无人机直接使用管理中心分配的可用频点，也可以由管理中心直接发布可用频点的信息后，由无人机根据需求在所述可用频点信息中选择使用。所述授权无人机的标识，可以是经过管理中心授权的无人机，也可以是进入管理中心覆盖范围内，而无需进过管理中心授权的无人机。均可根据实际情况进行选用。管理中心对无人机的授权等流程，参照传统技术中的技术方案即可，不再赘述。

步骤S200，根据所述可用频点信息，确定自身广播频点。

具体的，根据可用频点信息，如所述可用频点信息是管理中心为其覆盖范围内的无人机分配好的，则在所述可用频点信息中直接获取自身频点即可。若所述可用频点信息是管理中心给出的所有可用频点的信息，没有对可用频点进行分配，则无人机可根据需求选择其中一个频点使用即可。

步骤S300，根据获取的自身飞行状态信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成飞行状态信息帧。

具体的，所述自身飞行状态信息，包括自身瞬时经纬度信息，自身瞬时高度信息，自身瞬时飞行速度，自身标识，还可包括自身操控终端的位置信息。

根据上述飞行状态信息，和预设的调频数据广播信息帧格式，生成飞行状态信息帧，如图4所示，所述飞行状态信息帧包括无人机标识(也可为授权无人机标识)，纬度信息，经度信息，高度信息，操控终端位置。

步骤S400，根据所述飞行状态信息帧和预设的调频数据广播信号格式，生成第二调频数据广播信号。

具体的，同步骤S100中的调频数据广播信号格式。

步骤S500，在所述自身广播频点广播所述第二调频数据广播信号。

具体的，在选定的自身广播频点进行广播。

本实施例所提供的基于调频数据广播的无人机管理方法中，无人机接收并解析管理中心通过数据广播发射机发送的第一调频数据广播信号，所述第一调频数据广播信号包括频点信息帧，所述频点信息帧包括可用频点信息，无人机根据所述可用频点信息确定自身广播频点，并在选定的自身广播频点上发送包含飞行状态信息的第二调频数据广播信号，节省了无人机管理系统中移动通信网络资源的交互使用，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管理方法的流程示意图，如图6所示的基于调频数据广播的无人机管理方法包括：

步骤S100a，监听所述可用频点信息中除所述自身广播频点外的可用频点。

具体的，无人机根据接收到的第一调频数据广播信号，解析其中携带的可用频点信息后，选定自身广播频率进行广播后，对除选定的自身广播频点之外的其它可用频点进行监听，以获取在其它可用频点上其它无人机广播的第二调频数据广播信号。

步骤S200a，在所述除自身广播频点外的可用频点上接收并解析其它无人机广播的第二调频数据广播信号。

具体的，无人机在其它的可用频点上捕获到其它无人机广播的第二调频数据广播信号，并对所述第二调频数据广播信号进行解析，获取其中携带的其它无人机的飞行状态信息。

步骤S300a，根据所述其它无人机广播的第二调频数据广播信号、所述自身的飞行状态信息，计算自身与其它无人机之间的距离，当所述距离小于预设的碰撞警报阈值时，向操控终端发送碰撞警报信息。

具体的，无人机根据获取到的其它无人机的飞行状态信息的经纬度信息，和自身的飞行状态信息中的经纬度信息，依次准确计算自身与其它无人机之间的准确的距离。当自身与其它无人机之间的举例小于预设的碰撞警报阈值，如5米时，所述无人机向操控终端发送碰撞警报信息，提示操控者对无人机的飞行状态进行调整，并减缓飞行速度。

在本实施例中，无人机根据接收到的第一调频数据广播信号中的可用频点信息，监听除自身广播频点外的可用频点，接收所述其它可用频点上其它无人机广播的第二调频数据广播新型号，并解析其它无人机的飞行状态信息，用来进行碰撞警报，节省了无人机管理系统中移动通信网络资源的使用，降低了用户的流量费用成本，提高了无人机管理系统的安全性。

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

步骤S100b，监听所述可用频点信息中除所述自身广播频点外的可用频点。

具体的，同步骤S100a。

步骤S200b，在所述除自身广播频点外的可用频点上接收并解析其它无人机广播的第二调频数据广播信号。

具体的，同步骤S200a。

步骤S300b，根据所述其它无人机广播的第二调频数据广播信号和预设的飞行轨迹预测算法，计算其它无人机的飞行轨迹，并根据所述自身的飞行状态信息和预设的飞行轨迹预测算法，计算所述无人机自身的飞行轨迹。

具体的，根据解析出的一段时间内的其它无人机的飞行状态信息中的位置信息、速度信息和预设飞行轨迹预测算法，获取其它无人机的运动轨迹，同时，根据自身的飞行状态信息中的位置信息、速度信息和预设飞行轨迹预测算法，获取自身的运动轨迹。其中，所述预设的飞行轨迹预测算法，现有技术中具有成熟的算法可以直接引用，不再赘述。

步骤S400b，根据所述其它无人机的飞行轨迹、所述自身的飞行轨迹和预设的飞行冲突阈值，判断自身和其它无人机是否存在飞行冲突，当判断结果为存在飞行冲突时，向所述操控终端发送飞行冲突警报信息。

具体的，将无人机自身的飞行轨迹和其它无人机的飞行轨迹，在未来一段时间内，如3秒，进行比对，如发现自身飞行轨迹和其它无人机的飞行轨迹存在冲突，则向操控终端发送飞行冲突警报信息。提示操控者做出调整。

在本实施例中，无人机根据接收到的第一调频数据广播信号中的可用频点信息，监听除自身广播频点外的可用频点，接收所述其它可用频点上其它无人机广播的第二调频数据广播新型号，并解析其它无人机的飞行状态信息，用来进行飞行冲突警报，节省了无人机管理系统中移动通信网络资源的使用，降低了用户的流量费用成本，提高了无人机管理系统的安全性。

在其中一个实施例中，所述频点信息帧还包括时隙分配信息，所述时隙分配信息包括可用时隙的数量和所述可用时隙的时长；则根据所述可用频点信息，确定自身广播频点，还包括：根据所述可用频点信息和所述时隙分配信息，确定自身广播频点和自身广播时隙；所述在所述自身广播频点广播所述第二调频数据广播信号，还包括：在所述自身广播时隙内，在所述自身广播频点广播所述第二调频数据广播信号。

具体的，为提高频率的使用效率，管理中心可以对可用频点采用时分复用的方式，无人机在管理中心指定的时隙上广播，适用于频点资源紧张的无人机管理系统。

在本实施例中，无人机接收到的第一调频数据广播信号中的可用频点信息中，还包括时隙分配信息，所述时隙分配信息是管理中心为无人机分配的用于广播的时隙起止时间等，在节省无人机管理系统中移动通信网络资源的使用，降低了用户的流量费用成本的同时，提高了无人机管理系统中频率的使用效率，系统的管理更加高效。

图8为再一个实施例的基于调频数据广播的无人机管理方法的流程示意图，如图8所示的基于调频数据广播的无人机管理方法包括：

步骤S10a，接收并解析无人机广播的第二调频数据广播信号，所述第二调频数据广播信号包括飞行状态信息帧。

具体的，监控终端在其覆盖范围内，接收并解析无人机广播的第二调频数据广播信号。由于无人机的广播传播范围有限，为实现管理中心对无人机飞行状态信息的管理，需要在管理中心的覆盖范围内，设置至少一个监控终端，用于接收无人机广播的第二调频数据信号后再统一上报至管理中心。

步骤S10b，对自身监控范围内的频谱使用情况进行感知，确定调频数据广播的频谱占用信息。

具体的，所述监控终端具备频谱感知功能，可对自身监控范围内的频谱使用情况进行感知，确定无人机管理系统用于信号传播的调频数据广播频率的使用情况，并将感知到的频谱使用情况上报至管理中心。

步骤S20a，将所述飞行状态信息帧和所述频谱占用信息发送至管理中心。

具体的，所述监控终端，可对所述飞行状态信息帧进行进一步的处理，如将各无人机的飞行状态信息统一为一个列表后再上报，也可将接收到的飞行状态信息帧直接上报。

本发明所提供的基于调频数据广播无人机管理方法中，监控终端对其覆盖范围内的频谱使用情况进行频谱感知后，获取调频数据广播的频谱占用情况，并接收其覆盖范围内的无人机发送的用于广播自身飞行状态信息的第二调频数据广播信号，获取无人机的飞行状态信息，再将所述频谱占用情况和无人机的飞行状态信息发送给管理中心，以使管理中心根据频谱占用情况进行可用频点的分配，根据无人机的飞行状态信息进行可用时隙的分配，对无人机管理系统中的调频数据广播频点进行管理，节省了无人机管理系统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为再一个实施例的基于调频数据广播的无人机管理方法的流程示意图，如图9所示的基于调频数据广播的无人机管理方法包括：

步骤S1，接收监控终端发送的频谱占用信息。

步骤S2，根据所述频谱占用信息确定可用频点信息。

具体的，所述管理中心根据频谱占用情况，根据需求对可用频点信息进行周期性或实时的更新，实时掌握无人机管理网络中的频点使用情况。根据接收到的各无人机的飞行状态信息，确定其覆盖范围内的无人机的数量及分布情况，并根据无人机的数量和分布情况确定时隙分配信息。

步骤S3，根据所述可用频点信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成频点信息帧。

具体的，同步骤S100中的频点信息帧的格式。

步骤S4，根据所述频点信息帧和预设的调频数据广播信号格式，生成第一调频数据广播信号。

具体的，同步骤S100中的第一调频数据广播信号的格式。

步骤S5，向数据广播发射机发送所述第一调频数据广播信号，以使所述数据广播发射机发射所述第一调频数据广播信号。

本发明所提供的基于调频数据广播的无人机管理方法中，管理中心利用数据广播发射机发送第一调频数据广播信号，以使无人机接收并解析所述第一调频数据广播信号中携带的可用频点信息，选定自身广播频点广播自身飞行状态信息；管理中心接收监控终端发送的频谱占用信息和无人机飞行状态信息进行可用频点的管理，完成无人机管理系统的频点管理，节省了无人机管理系统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，在根据所述频点信息帧和预设的调频数据广播信号格式，生成第一调频数据广播信号的步骤之前，所述方法还包括：接收监控终端发送的飞行状态信息帧；根据所述飞行状态信息帧确定时隙分配信息；则所述根据所述可用频点信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成频点信息帧，还包括：根据所述可用频点信息、所述时隙分配信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成频点信息帧。

本实施例所提供的基于调频数据广播的无人机管理方法中，管理中心利用数据广播发射机发送第一调频数据广播信号，以使无人机接收并解析所述第一调频数据广播信号中携带的可用频点信息，选定自身广播频点广播自身飞行状态信息；管理中心接收监控终端发送的频谱占用信息和无人机飞行状态信息进行可用频点的管理，完成无人机管理系统的频点管理，节省了无人机管理系统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10为再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10所示的基于调频数据广播的无人机包括：

第一调频数据广播信号接收模块100，接收并解调管理中心发送的第一调频数据广播信号，所述第一调频数据广播信号包括频点信息帧，所述频点信息帧包括可用频点信息。

自身广播频点确定模块200，用于根据所述可用频点信息，确定自身广播频点；所述频点信息帧还包括时隙分配信息，所述时隙分配信息包括可用时隙的数量和所述可用时隙的时长；自身广播频点确定模块，还用于根据所述可用频点信息和所述时隙分配信息，确定自身广播频点和自身广播时隙。

飞行状态信息帧生成模块300，用于根据获取的自身飞行状态信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成飞行状态信息帧。

第二调频数据广播信号生成模块400，根据所述飞行状态信息帧和预设的调频数据广播信号格式，生成第二调频数据广播信号。

第二调频数据广播信号广播模块500，用于在所述自身广播频点广播所述第二调频数据广播信号；还用于在所述自身广播时隙内，在所述自身广播频点广播所述第二调频数据广播信号。

本实施例所提供的基于调频数据广播的无人机，接收并解析管理中心通过数据广播发射机发送的第一调频数据广播信号，所述第一调频数据广播信号包括频点信息帧，所述频点信息帧包括可用频点信息，无人机根据所述可用频点信息确定自身广播频点，并在选定的自身广播频点上发送包含飞行状态信息的第二调频数据广播信号，节省了无人机管理系统中移动通信网络资源的交互使用，降低了用户的流量费用成本。

在本实施例中，无人机接收到的第一调频数据广播信号中的可用频点信息中，还包括时隙分配信息，所述时隙分配信息是管理中心为无人机分配的用于广播的时隙起止时间等，在节省无人机管理系统中移动通信网络资源的使用，降低了用户的流量费用成本的同时，提高了无人机管理系统中频率的使用效率，系统的管理更加高效。

图11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11所示的基于调频数据广播的无人机包括：

可用频点监听模块100a，用于监听所述可用频点信息中除所述自身广播频点外的可用频点。

飞行信息接收解析模块200a，在所述除自身广播频点外的可用频点上接收并解析其它无人机广播的第二调频数据广播信号。

碰撞报警判断模块300a，用于根据所述其它无人机广播的第二调频数据广播信号、所述自身的飞行状态信息，计算自身与其它无人机之间的距离，当所述距离小于预设的碰撞警报阈值时，向操控终端发送碰撞警报信息。

飞行轨迹计算模块300b，用于根据所述其它无人机广播的第二调频数据广播信号和预设的飞行轨迹预测算法，计算其它无人机的飞行轨迹，并根据所述自身的飞行状态信息和预设的飞行轨迹预测算法，计算所述无人机自身的飞行轨迹。

飞行冲突判断模块400b，用于根据所述其它无人机的飞行轨迹、所述自身的飞行轨迹和预设的飞行冲突阈值，判断自身和其它无人机是否存在飞行冲突，当判断结果为存在飞行冲突时，向所述操控终端发送飞行冲突警报信息。

在本实施例中，无人机根据接收到的第一调频数据广播信号中的可用频点信息，监听除自身广播频点外的可用频点，接收所述其它可用频点上其它无人机广播的第二调频数据广播新型号，并解析其它无人机的飞行状态信息，用来进行碰撞警报和飞行冲突警报，节省了无人机管理系统中移动通信网络资源的使用，降低了用户的流量费用成本，提高了无人机管理系统的安全性。

图12为一个实施例的基于调频数据广播的监控终端的结构示意图，如图12所示的基于调频数据广播的监控终端包括：

飞行信息接收解析模块10a，用于接收并解析无人机广播的第二调频数据广播信号，所述第二调频数据广播信号包括飞行状态信息帧。

频谱感知模块10b，用于对自身监控范围内的频谱使用情况进行感知，确定调频数据广播的频谱占用信息。

信息发送模块20，用于将所述飞行状态信息帧发送至管理中心，还用于将所述频谱占用信息发送至管理中心。

本发明所提供的基于调频数据广播的监控终端，对其覆盖范围内的频谱使用情况进行频谱感知后，获取调频数据广播的频谱占用情况，并接收其覆盖范围内的无人机发送的用于广播自身飞行状态信息的第二调频数据广播信号，获取无人机的飞行状态信息，再将所述频谱占用情况和无人机的飞行状态信息发送给管理中心，以使管理中心根据频谱占用情况进行可用频点的分配，根据无人机的飞行状态信息进行可用时隙的分配，对无人机管理系统中的调频数据广播频点进行管理，节省了无人机管理系统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13为一个实施例的基于调频数据广播的管理中心的结构示意图，如图13所示的基于调频数据广播的管理中心包括：

信息接收模块1，用于接收监控终端发送的频谱占用信息。

可用频点信息确定模块2，用于根据所述频谱占用信息确定可用频点信息。

时隙分配信息确定模块3，用于根据所述飞行状态信息帧确定时隙分配信息。

信息帧生成模块4，用于根据所述可用频点信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成频点信息帧；还用于根据所述可用频点信息、所述时隙分配信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成频点信息帧。

调频数据广播信号生成模块5，用于根据所述频点信息帧和预设的调频数据广播信号格式，生成第一调频数据广播信号。

调频广播信号发送模块6，用于向数据广播发射机发送所述第一调频数据广播信号，以使所述数据广播发射机发射所述第一调频数据广播信号。

本发明所提供的基于调频数据广播的管理中心，利用数据广播发射机发送第一调频数据广播信号，以使无人机接收并解析所述第一调频数据广播信号中携带的可用频点信息，选定自身广播频点广播自身飞行状态信息；管理中心接收监控终端发送的频谱占用信息和无人机飞行状态信息进行可用频点的管理，完成无人机管理系统的频点管理，节省了无人机管理系统中移动通信网络资源的使用，降低了用户的流量费用成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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 (16)

1.一种基于调频数据广播的无人机管理方法，其特征在于，所述方法包括：

接收并解调管理中心发送的第一调频数据广播信号，所述第一调频数据广播信号包括频点信息帧，所述频点信息帧包括可用频点信息；

根据所述可用频点信息，确定自身广播频点；

根据获取的自身飞行状态信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成飞行状态信息帧；

根据所述飞行状态信息帧和预设的调频数据广播信号格式，生成第二调频数据广播信号；

在所述自身广播频点广播所述第二调频数据广播信号。

2.根据权利要求1所述的基于调频数据广播的无人机管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

监听所述可用频点信息中除所述自身广播频点外的可用频点；

在所述除自身广播频点外的可用频点上接收并解析其它无人机广播的第二调频数据广播信号；

根据所述其它无人机广播的第二调频数据广播信号、所述自身的飞行状态信息，计算自身与其它无人机之间的距离，当所述距离小于预设的碰撞警报阈值时，向操控终端发送碰撞警报信息。

3.根据权利要求2所述的基于调频数据广播的无人机管理方法，其特征在于，在所述除自身广播频点外的可用频点上接收并解析其它无人机广播的第二调频数据广播信号的步骤之后，所述方法还包括：

根据所述其它无人机广播的第二调频数据广播信号和预设的飞行轨迹预测算法，计算其它无人机的飞行轨迹，并根据所述自身的飞行状态信息和预设的飞行轨迹预测算法，计算所述无人机自身的飞行轨迹；

根据所述其它无人机的飞行轨迹、所述自身的飞行轨迹和预设的飞行冲突阈值，判断自身和其它无人机是否存在飞行冲突，当判断结果为存在飞行冲突时，向所述操控终端发送飞行冲突警报信息。

4.根据权利要求1所述的基于调频数据广播的无人机管理方法，其特征在于：

所述频点信息帧还包括时隙分配信息，所述时隙分配信息包括可用时隙的数量和所述可用时隙的时长；

则根据所述可用频点信息，确定自身广播频点，还包括：

根据所述可用频点信息和所述时隙分配信息，确定自身广播频点和自身广播时隙；

所述在所述自身广播频点广播所述第二调频数据广播信号，还包括：

在所述自身广播时隙内，在所述自身广播频点广播所述第二调频数据广播信号。

5.一种基于调频数据广播的无人机管理方法，其特征在于，所述方法包括：

接收并解析无人机广播的第二调频数据广播信号，所述第二调频数据广播信号包括飞行状态信息帧；

将所述飞行状态信息帧发送至管理中心。

6.根据权利要求5所述的基于调频数据广播的无人机管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

对自身监控范围内的频谱使用情况进行感知，确定调频数据广播的频谱占用信息；

将所述频谱占用信息发送至管理中心。

7.一种基于调频数据广播的无人机管理方法，其特征在于，所述方法包括：

接收监控终端发送的频谱占用信息；

根据所述频谱占用信息确定可用频点信息；

根据所述可用频点信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成频点信息帧；

根据所述频点信息帧和预设的调频数据广播信号格式，生成第一调频数据广播信号；

向数据广播发射机发送所述第一调频数据广播信号，以使所述数据广播发射机发射所述第一调频数据广播信号。

8.根据权利要求7所述的基于调频数据广播的无人机管理方法，其特征在于，在根据所述频点信息帧和预设的调频数据广播信号格式，生成第一调频数据广播信号的步骤之前，所述方法还包括：

接收监控终端发送的飞行状态信息帧；

根据所述飞行状态信息帧确定时隙分配信息；

则所述根据所述可用频点信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成频点信息帧，还包括：

根据所述可用频点信息、所述时隙分配信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成频点信息帧。

9.一种基于调频数据广播的无人机，其特征在于，包括：

第一调频数据广播信号接收模块，接收并解调管理中心发送的第一调频数据广播信号，所述第一调频数据广播信号包括频点信息帧，所述频点信息帧包括可用频点信息；

自身广播频点确定模块，根据所述可用频点信息，确定自身广播频点；

飞行状态信息帧生成模块，根据获取的自身飞行状态信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成飞行状态信息帧；

第二调频数据广播信号生成模块，根据所述飞行状态信息帧和预设的调频数据广播信号格式，生成第二调频数据广播信号；

第二调频数据广播信号广播模块，在所述自身广播频点广播所述第二调频数据广播信号。

10.根据权利要求9所述的基于调频数据广播的无人机，其特征在于，还包括：

可用频点监听模块，用于监听所述可用频点信息中除所述自身广播频点外的可用频点；

飞行信息接收解析模块，在所述除自身广播频点外的可用频点上接收并解析其它无人机广播的第二调频数据广播信号；

碰撞报警判断模块，用于根据所述其它无人机广播的第二调频数据广播信号、所述自身的飞行状态信息，计算自身与其它无人机之间的距离，当所述距离小于预设的碰撞警报阈值时，向操控终端发送碰撞警报信息。

11.根据权利要求10所述的基于调频数据广播的无人机，其特征在于，还包括：

飞行轨迹计算模块，用于根据所述其它无人机广播的第二调频数据广播信号和预设的飞行轨迹预测算法，计算其它无人机的飞行轨迹，并根据所述自身的飞行状态信息和预设的飞行轨迹预测算法，计算所述无人机自身的飞行轨迹；

飞行冲突判断模块，用于根据所述其它无人机的飞行轨迹、所述自身的飞行轨迹和预设的飞行冲突阈值，判断自身和其它无人机是否存在飞行冲突，当判断结果为存在飞行冲突时，向所述操控终端发送飞行冲突警报信息。

12.根据权利要求9所述的基于调频数据广播的无人机，其特征在于：

所述频点信息帧还包括时隙分配信息，所述时隙分配信息包括可用时隙的数量和所述可用时隙的时长；

自身广播频点确定模块，还用于根据所述可用频点信息和所述时隙分配信息，确定自身广播频点和自身广播时隙；

所述第二调频数据广播信号广播模块，还用于在所述自身广播时隙内，在所述自身广播频点广播所述第二调频数据广播信号。

13.一种基于调频数据广播的监控终端，其特征在于，包括：

飞行信息接收解析模块，用于接收并解析无人机广播的第二调频数据广播信号，所述第二调频数据广播信号包括飞行状态信息帧；

信息发送模块，用于将所述飞行状态信息帧发送至管理中心。

14.根据权利要求13所述的基于调频数据广播的监控终端，其特征在于，还包括：

频谱感知模块，用于对自身监控范围内的频谱使用情况进行感知，确定调频数据广播的频谱占用信息；

所述信息发送模块，还用于将所述频谱占用信息发送至管理中心。

15.一种基于调频数据广播的管理中心，其特征在于，包括：

信息接收模块，用于接收监控终端发送的频谱占用信息；

可用频点信息确定模块，用于根据所述频谱占用信息确定可用频点信息；

信息帧生成模块，用于根据所述可用频点信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成频点信息帧；

调频数据广播信号生成模块，用于根据所述频点信息帧和预设的调频数据广播信号格式，生成第一调频数据广播信号；

调频广播信号发送模块，用于向数据广播发射机发送所述第一调频数据广播信号，以使所述数据广播发射机发射所述第一调频数据广播信号。

16.根据权利要求15所述的基于调频数据广播的管理中心，其特征在于，还包括：

所述信息接收模块，还用于接收监控终端发送的飞行状态信息帧；

时隙分配信息确定模块，用于根据所述飞行状态信息帧确定时隙分配信息；

所述信息帧生成模块，还用于根据所述可用频点信息、所述时隙分配信息和预设的调频数据广播信息帧格式，生成频点信息帧。