CN109004972B - 无人机系统的数据传输方法、装置、系统和地面图传模块 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种无人机系统的数据传输方法、装置、系统和地面图传模块，所述方法包括：地面图传模块通过接收终端设备并发发送的至少两个数据包，其中至少两个数据包中的每个数据包对应无人机系统中的一个模块；接着，地面图传模块通过与无人机系统中数据包对应的模块之间的通信通道，将该模块对应的数据包传输至该模块。即本实施例，利用终端设备与地面图传模块之间的链路带宽，以及各模块之间的链路带宽，快速实现各模块对应的数据包的传输。

Description

无人机系统的数据传输方法、装置、系统和地面图传模块
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种无人机系统的数据传输方法、装置、系统和地面图传模块。
背景技术
图1为现有的无人机系统的示意图，如图1所示，无人机系统主要分为飞机侧和地面侧，其中地面侧与飞机侧无线通信连接。当需要上传文件到无人机系统，比如上传升级文件、配置文件等时，终端设备与无人机系统地面侧的地面遥控器连接。
如图1所示，无人机系统的模块众多，例如飞机侧有相机、云台、视觉、4个电调、智能电池、超声、飞控、飞机端图传等模块，地面侧有遥控单片机、地面图传、遥控面板等模块。各个模块都是独立的硬件和软件系统，之间通过串口或者网络连接，而这些链路之间传输带宽是不同的，而且波动比较大。如何把文件快速稳定的上传到无人机各个模块，成为开发的难点问题。
发明内容
本发明实施例提供一种无人机系统的数据传输方法、装置、系统和地面图传模块。
第一方面，本发明实施例提供一种无人机系统的数据传输方法，包括：
地面图传模块接收终端设备并行发送的至少两个数据包，所述至少两个数据包中的每个数据包对应无人机系统中的一个模块；
所述地面图传模块通过与所述无人机系统中数据包对应的模块之间的通信通道，将所述模块对应的数据包传输至所述模块。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述地面图传模块接收终端设备并行发送的至少两个数据包之后，所述方法还包括：
所述地面图传模块将所述至少两个数据包中的各数据包分别缓存至所述各数据包对应的缓冲队列中；
所述地面图传模块通过与所述无人机系统中数据包对应的模块之间的通信通道，将所述模块对应的数据包传输至所述模块，包括：
所述地面图传模块通过与所述无人机系统中数据包对应的模块之间的通信通道，将缓冲队列中的数据包传输至所述数据包对应的模块。
在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述地面图传模块将所述至少两个数据包中的各数据包分别缓存至所述各数据包对应的缓冲队列中之后，所述方法还包括：
所述地面图传模块根据缓冲队列中缓存的数据包的数据量，向所述终端设备发送传输指令，以使所述终端设备按照所述传输指令调整所述缓冲队列对应的数据包的传输速率。
在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述地面图传模块根据缓冲队列中缓存的数据包的数据量，向所述终端设备发送传输指令，包括：
判断所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量是否大于第一阈值；
若所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量大于或等于所述第一阈值，则所述地面图传模块向所述终端设备发送第一传输指令，以使所述终端设备根据所述第一传输指令将所述缓冲队列对应的数据包的传输速率降低至第一速率范围内；
若所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量小于所述第一阈值，则所述地面图传模块向所述终端设备发送第二传输指令，以使所述终端设备根据所述第二传输指令将所述缓冲队列对应的数据包的传输速率提升至第二速率范围内。
在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
若所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量小于所述第一阈值，判断所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量是否大于第二阈值；
若所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量大于或等于第二阈值，则所述地面图传模块向所述终端设备发送第三传输指令，以使所述终端设备根据所述第三传输指令将所述缓冲队列对应的数据包的传输速率降低至第三速率范围内；其中，所述第二阈值大于所述第一阈值，所述第三速率范围的最大值小于所述第一速率范围的最小值。
在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述方法还包括：判断所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量与所述缓冲队列中前一时刻的数据量是否处于同一个阈值范围内；
若否，判断所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量是否大于所述第一阈值。
在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述地面图传模块接收终端设备并行发送的至少两个数据包，包括：
所述地面图传模块通过USB通道接收所述终端设备并行发送的至少两个数据包。
第二方面，本发明实施例提供一种无人机系统的数据传输装置，包括：
接收模块，用于接收终端设备并行发送的至少两个数据包，所述至少两个数据包中的每个数据包对应无人机系统中的一个模块；
发送模块，用于通过与所述无人机系统中数据包对应的模块之间的通信通道，将所述模块对应的数据包传输至所述模块。
在第二方面的一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
缓存模块，用于将所述至少两个数据包中的各数据包分别缓存至所述各数据包对应的缓冲队列中；
所述发送模块，具体用于通过与所述无人机系统中数据包对应的模块之间的通信通道，将缓冲队列中的数据包传输至所述数据包对应的模块。
在第二方面的另一种可能的实现方式中，所述发送模块，具体用于根据缓冲队列中缓存的数据包的数据量，向所述终端设备发送传输指令，以使所述终端设备按照所述传输指令调整所述缓冲队列对应的数据包的传输速率。
在第二方面的另一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
判断模块，用于判断所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量是否大于第一阈值；
所述发送模块，还用于若所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量大于或等于所述第一阈值，则所述地面图传模块向所述终端设备发送第一传输指令，以使所述终端设备根据所述第一传输指令将所述缓冲队列对应的数据包的传输速率降低至第一速率范围内。
所述发送模块，还用于若所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量小于所述第一阈值，则所述地面图传模块向所述终端设备发送第二传输指令，以使所述终端设备根据所述第二传输指令将所述缓冲队列对应的数据包的传输速率提升至第二速率范围内。
在第二方面的另一种可能的实现方式中，所述判断模块，还用于若所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量小于所述第一阈值，判断所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量是否大于第二阈值；
所述发送模块，具体用于若所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量大于或等于第二阈值，则所述地面图传模块向所述终端设备发送第三传输指令，以使所述终端设备根据所述第三传输指令将所述缓冲队列对应的数据包的传输速率降低至第三速率范围内；其中，所述第二阈值大于所述第一阈值，所述第三速率范围的最大值小于所述第一速率范围的最小值。
在第二方面的另一种可能的实现方式中，所述判断模块，还用于判断所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量与所述缓冲队列中前一时刻的数据量是否处于同一个阈值范围内；若否，判断所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量是否大于所述第一阈值。
在第二方面的另一种可能的实现方式中，所述接收模块，具体用于通过 USB通道接收所述终端设备并行发送的至少两个数据包。
第三方面，本发明实施例提供一种地面图传模块，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序，以实现如第一方面所述的无人机系统的数据传输方法。
第四方面，本发明实施例提供一种无人机的数据上传系统，其特征在于，包括：通信连接的终端设备和无人机系统，所述无人机系统包括通信连接的地面系统和飞机系统，所述地面系统包括如第三方面所述的地面图传模块。
第五方面，本发明实施例提供一种计算机存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储计算机程序，所述计算机程序在执行时实现第一方面所述的无人机系统的数据传输方法。
本发明实施例提供的无人机系统的数据传输方法、装置、系统和地面图传模块，地面图传模块通过接收终端设备并发发送的至少两个数据包，其中至少两个数据包中的每个数据包对应无人机系统中的一个模块；接着，地面图传模块通过与无人机系统中数据包对应的模块之间的通信通道，将该模块对应的数据包传输至该模块。即本实施例，利用终端设备与地面图传模块之间的链路带宽，以及各模块之间的链路带宽，快速实现各模块对应的数据包的传输。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为现有的无人机系统的示意图；
图2为本发明实施例一提供的无人机系统的数据传输方法的流程图；
图3为本发明实施例二提供的无人机系统的数据传输方法的流程图；
图4为本发明实施例二涉及的无人机系统的数据传输流程示意图；
图5为本发明实施例二涉及的各模块之间的通道带宽对比示意图；
图6为本发明实施例三提供的无人机系统的数据传输方法的流程图；
图7为本发明实施例四提供的无人机系统的数据传输方法的流程图；
图8为本实施例四涉及的一种缓冲队列的示意图；
图9为本实施例四涉及的另一种缓冲队列的示意图；
图10为本发明实施例五提供的无人机系统的数据传输方法的流程图；
图11为本实施例五涉及的缓冲队列的示意图；
图12为本发明实施例一提供的无人机系统的数据传输装置的结构示意图；
图13为本发明实施例二提供的无人机系统的数据传输装置的结构示意图；
图14为本发明实施例三提供的无人机系统的数据传输装置的结构示意图；
图15为本发明实施例提供的地面图传模块的结构示意图。
图16为本发明实施例提供的无人机的数据上传系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
本发明实施例提供的技术方案，适用于终端设备向无人机系统发送数据的场景。
本实施例的技术方案，地面图传模块直接与终端设备连接，这样，地面图传模块接收终端设备并行发送的无人机系统的各模块的数据包，并通过与各模块的通信通道将数据包发送给对应的模块，进而在最短时间内把各个链路带宽充分利用起来，快速完成数据传输。
同时，本实施例的方法，可以根据当前带宽的状态，实时的选择最佳速率传输数据，传输速率会自动根据当前的带宽波动而变化，且不会引入传输速率切换震荡的问题。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图2为本发明实施例一提供的无人机系统的数据传输方法的流程图。该如图2所示，本实施例的方法可以包括：
S101、地面图传模块接收终端设备并行发送的至少两个数据包，所述至少两个数据包中的每个数据包对应无人机系统中的一个模块。
本实施例的执行主体为无人机系统中的地面图传模块，地面图传模块用于与无人机中的图传模块实现通信连接，以实现向无人机发送指令或信息，或者从无人机接收数据(如图像数据)等。地面图传模块可以配置在地面侧 (或称为遥控设备、地面遥控器等)中。
本实施例的终端设备可以是智能手机、台式电脑、笔记本电脑等与无人机系统可以交互的终端设备。终端设备可以通过地面侧的通信接口实现与地面图传模块的通信连接。该通信接口可以是有线或无线通信接口。具体的，地面侧可以通过通信接口接收终端设备传输的数据，进而通信接口可以将该数据传输至地面图传模块。或者，终端设备与地面图传模块直接实现通信连接，在此不予限定。
如图1所示，本实施例的无人机系统可以包括无人机侧，地面侧，地面侧除了包括地面图传模块外，还包括多个模块，例如，遥控面板；无人机侧可以包括飞机图传模块、相机模块等，这些模块可以由硬件结合软件实现。
可选的，本实施例的地面图传模块与终端设备可以通过有线连接，也可以无线连接通信。
本实施例终端设备发送的数据包可以是模块的升级文件数据、配置文件数据等。
本实施例中，一个数据包对应无人机系统中的一个模块，例如，数据包中包括模块的标识，根据该标识可以获知该数据包对应的模块。
本实施例中地面图传模块接收终端设备并行发送的至少两个数据包。
一种实现方式中，终端设备可以与地面图传模块之间可以建立多条通信通道，终端设备与地面图传模块分别建立与通信通道数量相同的线程，以利用多条通信通道并行传输数据。例如，终端设备与地面图传模块可以通过USB 连接。终端设备利用多条通信通道可以并行传输多个数据包至地面图传模块，进而提升传输效率。例如，终端设备可以利用多条通信通道分别传输地面图传数据包，遥控面板数据包，飞机图传数据包，相机数据包。其中，每个数据包通过一个通信通道传输。在此，多个是指至少两个。
可选的，本实施例的数据包可以是终端设备从网络端下载的，例如，当需要对无人机系统中的相机进行升级时，则终端设备从网络端下载该相机的最新升级文件数据包，并将该升级文件数据包发送给地面图传模块。
在本实施例的一种可能的实现方式中，上述S101可以包括：
S100、所述地面图传模块通过USB通道接收所述终端设备并行发送的至少两个数据包。
由于USB(Universal Serial Bus，简称通用串行总线)通道的带宽较大，这样终端设备可以通过USB通道向地面图传模块并行发各模块的数据包。
例如，终端设备并行发送无人机系统中的相机、视觉模块、遥控面板和飞控模块4个模块的数据包，此时，地面图传模块可以建立4个线程，在第一线程上接收终端设备发送的相机的数据包，在第二线程上接收终端设备发送的视觉模块的数据包，在第三线程上接收遥控面板的数据包，在第四线程上接收飞控模块的数据包，且上述4个线程并行执行，进而提高了数据包的接收速率，且充分利用了USB通道的带宽优势。
S102、所述地面图传模块通过与所述无人机系统中数据包对应的模块之间的通信通道，将所述模块对应的数据包传输至所述模块。
如图1所示，无人机系统中各模块之间通信连接，例如，相机与飞机图传模块通过以太网通信连接，飞机图传模块与地面图传模块通过无线网络通信连接。
这样，地面图传模块接收到终端设备并行发送至少两个数据包之后，地面图传模块通过与无人机系统中数据包对应的模块之间的通信通道，将该模块的数据包传输至该模块。
例如，地面图传模块接收到终端设备并行发送的相机的数据包和遥控面板的数据包，则地面图传模块通过无线网络通道将相机的数据包发送给飞机图传模块，接着，飞机图传模块将相机的数据包通过以太网通道发送给相机。同时，地面图传模块通过以太网通道将遥控面板的数据包发送给遥控面板，进而实现各数据包的分发。
本发明实施例提供的无人机系统的数据传输方法，地面图传模块通过接收终端设备并发发送的至少两个数据包，其中至少两个数据包中的每个数据包对应无人机系统中的一个模块；接着，地面图传模块通过与无人机系统中数据包对应的模块之间的通信通道，将该模块对应的数据包传输至该模块。即本实施例，利用终端设备与地面图传模块之间的链路带宽，以及各模块之间的链路带宽，快速实现各模块对应的数据包的传输。
图3为本发明实施例二提供的无人机系统的数据传输方法的流程图，图 4为本发明实施例二涉及的无人机系统中各模块之间的连接通道示意图，图5 为本发明实施例二涉及的各模块之间的通道带宽对比示意图。
如图4所示，本实施例的无人机系统中的模块包括通信连接的遥控面板、遥控单片机、飞机图传模块、视觉模块、相机和至少一个第一模块，各所述第一模块通过串口与所述飞机图传模块通信连接。
如图4所示，各第一模块可以是云台模块、电调模块、电池模块、超声模块和飞控模块中的任意一个。
如图3所示，此时，上述S100所述地面图传模块通过USB通道接收所述终端设备并行发送的至少两个数据包，可以使用下述S201替换。
S201、所述地面图传模块通过USB通道接收所述终端设备并行发送的相机数据包、地面图传数据包、飞机图传数据包和遥控面板数据包中的至少两个。
其中，所述地面图传数据包可以包括地面图传模块的数据包和/或所述遥控单片机的数据包，所述飞机图传数据包可以包括所述视觉模块的数据包、所述飞机图像模块的数据包和各所述第一模块的数据包中的至少一种。
具体是，终端设备建立4个线程通过USB通道并行发送4个数据包，分别为相机数据包、地面图传数据包、飞机图传数据包和遥控面板数据包。对应的，地面图传模块建立4个线程并行接收USB通道发送的上述4个文件数据。
对应的上述S102可以包括下述S202、S203、S204和S205，本实施例中 S202、S203、S204和S205之间没有先后顺序，可以是并行进行的，相互之间互不干涉。
S202、所述地面图传模块通过无线网络通道将所述飞机图传数据包发送至飞机图传模块的存储设备中，以使所述飞机图传模块通过串口将所述飞机图传数据包中关于所述第一模块的数据包发送给所述第一模块。
S203、所述地面图传模块通过无线网通道络将所述相机数据包发送至飞机图传模块，以使所述飞机图传模块通过以太网通道将所述相机数据包发送至相机。
S204、所述地面图传模块通过以太网通道将所述遥控面板数据包发送至遥控面板。
S205、所述地面图传模块通过串口将所述地面图传数据包中遥控单片机的数据包发送至遥控单片机。
具体的，如图4和图5所示，地面图传模块通过4个线程并行接收来自 USB的各数据包之后。地面图传模块可以从地面图传数据包中拆解出地面图传模块的数据包，将地面图传模块的数据包直接存到Flash1中，再从地面图传数据包中拆解出遥控单片机的数据包，通过串口3将遥控单片机的数据包发送给遥控单片机。
地面图传模块通过以太网通道将遥控面板数据包发送给遥控面板，遥控面板接收到遥控面板数据包后直接保存到Flash2中。
地面图传模块通过无线网络通道将飞机图传数据包发送给飞机图传模块，飞机图传模块从该飞机图传数据包中拆解出飞机图传模块的数据包，并将飞机图传模块的数据包保存到Flash3中。接着，飞机图传模块从飞机图传数据包中拆解出视觉模块的数据包，通过串口1将视觉模块的数据包发送视觉模块。同时，飞机图传模块从飞机图传数据包中拆解出云台模块、电调模块、电池模块、超声模块和飞控模块等各第一模块的数据包，通过串口2逐个串行的传输出去(由于串口带宽有限，不能并行发)。
地面图传模块通过无线网络通道将相机数据包发送给飞机图传模块，飞机图模块通过以太网通道将相机数据包传输给相机，相机将相机数据包保存到相机的Flash4中。
图5中的各Flash即为模块中的存储设备的一种实现方式。
如图5所示，各个通信链路，USB通道带宽最大，以太网次之，无线再次之，串口通路带宽最小。
本实施例，通过如上的方式，可以在最短时间内把各个带宽充分利用起来，快速完成文件传输。
图6为本发明实施例三提供的无人机系统的数据传输方法的流程图，在上述实施例的基础上，本实施例涉及的是对终端设备的传输速率的调整过程。如图6所示，本实施例可以包括：
S301、地面图传模块接收终端设备并行发送的至少两个数据包。
该步骤的具体执行过程参照上述实施例的描述，在此不再赘述。
S302、地面图传模块将所述至少两个数据包中的各数据包分别缓存至所述各数据包对应的缓冲队列中。
本实施例的地面图传模块中包括多个缓冲队列，将终端设备发送的各数据包保存在各数据包对应的缓冲队列中，即一个数据包对应一个缓冲队列。例如，保存至地面图传模块中的FLASH的缓冲队列中。
S303、地面图传模块根据缓冲队列中缓存的数据包的数据量，向所述终端设备发送传输指令，以使所述终端设备按照所述传输指令调整所述缓冲队列对应的数据包的传输速率。
在实际应用中，带宽波动时，如果采样快速的传输方式，会出现丢包的现象，如果传输过慢，则耗时。为了解决该技术问题，则本实施例通过对各缓冲队列中所缓存的数据包的数据量进行统计，根据数据包的数据量向终端设备发送传输指令，以调整终端设备的传输速率。
例如，当缓冲队列中缓存的数据包的数据量大于某一阈值，则说明无人机系统中的带宽紧张，地面图传模块向终端设备发送传输指令，该传输指令用于指示终端设备降低该数据包的传输速率。当缓冲队列中缓存的数据包的数据量小于某一阈值，则说明无人机系统中的带宽充足，地面图传模块向终端设备发送传输指令，该传输指令用于指示终端设备增加该数据包的传输速率。
即本实施例的地面图传模块，可以根据缓冲队列中所缓存的数据包的数据量，调整终端设备传输该数据包的传输速率，以使终端设备选择最合适的速率传输数据包，提高数据包的传输效率。
可选的，本实施例中终端设备调整数据包的传输速率的方式可以是，地面图传模块在传输指令中携带数据包的传输速率，终端设备直接根据传输指令中携带的传输速率来调整数据包的传输速率。可选的，传输指令仅用于表示地面图传模块当前的数据量或者仅用于指示终端设备提高或降低数据包的传输速率，终端设备还可以根据传输指令，确定数据包的传输速率。
S304、地面图传模块通过与所述无人机系统中数据包对应的模块之间的通信通道，将缓冲队列中的数据包传输至所述数据包对应的模块。
具体的，参照上述例子，地面图传模块通过USB通道并行接收所述终端设备发送的相机数据包、地面图传数据包、飞机图传数据包和遥控面板数据包等，并将上述各数据包保存至对应的缓冲队列中，接着，再通过地面图传模块通过与无人机系统中数据包对应的模块之间的通信通道，将缓冲队列中的数据包传输至数据包对应的模块。
例如，地面图传模块建立4个缓冲队列，第一缓冲队列用于缓冲相机数据包，第二缓冲队列用于缓冲地面图传数据包，第三缓冲队列用于缓冲飞机图传数据包，第三缓冲队列用于缓冲遥控面板数据包。
接着，如图4所示，地面图传模块将第一缓冲队列中的相机数据包通过无线网络通道发送给飞机图传模块，以使飞机图传模块通过以太网通道转发给相机。地面图传模块将第二缓冲队列中的地面图传数据包中的遥控单片机数据包通过串口3发送给遥控单片机。地面图传模块将第三缓冲队列中的飞机图传数据包通过无线网络通道发送给飞机图传模块。地面图传模块将第四缓冲队列中的遥控面板数据包通过以太网通道发送给遥控面板。
本实施例提供的无人机系统的数据传输方法，地面图传模块将至少两个数据包中的各数据包分别缓存至各数据包对应的缓冲队列中；接着，地面图传模块根据缓冲队列中缓存的数据包的数据量，向终端设备发送传输指令，以使终端设备按照所述传输指令调整缓冲队列对应的数据包的传输速率；然后，地面图传模块通过与无人机系统中数据包对应的模块之间的通信通道，将缓冲队列中的数据包传输至数据包对应的模块。即本实施例的方法，地面图传模块中为各数据包设置了缓冲队列，并根据缓冲队列中所缓存的数据量，调整终端设备传输数据包的传输速率，以便终端设备自动实时的选择最合适的速率传输来传输数据包，提高了数据包的传输效率。同时，传输速率会自动根据当前的带宽波动而变化，且不会引入传输速率切换震荡而造成数据丢包的问题。
图7为本发明实施例四提供的无人机系统的数据传输方法的流程图，图 8为本实施例四涉及的缓冲队列的示意图。在上述实施例的基础上，本实施例涉及的是地面图传模块根据缓冲队列中缓存的数据包的数据量，向所述终端设备发送传输指令的具体过程中，如图7所示，上述S303可以包括：
S401、判断所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量是否大于第一阈值。
S402、若所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量大于或等于所述第一阈值，则所述地面图传模块向所述终端设备发送第一传输指令，以使所述终端设备根据所述第一传输指令将所述缓冲队列对应的数据包的传输速率降低至第一速率范围内。
S403、若所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量小于第一阈值，则所述地面图传模块向所述终端设备发送第二传输指令，以使所述终端设备根据所述第二传输指令将所述缓冲队列对应的数据包的传输速率提升至第二速率范围内。
具体的，如图8所示，假设地面图传模块包括4个缓冲队列，每个队列设置1个水线(例如水线L1)。这样，可以传输速率划分成快(H)、慢(S) 两档，依次对应为第一传输速率和第二传输速率。
本实施例以一个缓冲队列为例进行说明，其他缓冲队列参照即可。
地面图传模块统计缓冲队列中所缓存的数据包的数据量n，若数据量n 大于第一阈值L1，则说明无人机系统当前带宽紧张，向终端设备发送传输指令，以通知终端设备进入S档，以更慢的速率发送数据。即地面图传模块向终端设备发送的第一传输指令，以使终端设备根据该第一传输指令将所述缓冲队列对应的数据包的传输速率降低至第一速率范围内(即S档对应的速率范围内)。
若缓冲队列中缓存的数据包的数据量n小于第一阈值L1，则说明无人机系统当前带宽充足，通知终端设备进入H档，以更快的速率发送数据。即地面图传模块向终端设备发送的第二传输指令，以使所述终端设备根据所述第二传输指令将所述缓冲队列对应的数据包的传输速率提升至第二速率范围内 (即H档对应的速率范围内)。
本实施例中，第二传输速率>第一传输速率。
在本实施例的一种可能的实现方式中，上述S401之后，本实施例的方法还包括：
S404、若所述缓冲队列中的数据量大于所述第一阈值，判断所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量是否大于第二阈值。
S405、若所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量大于或等于第二阈值，则所述地面图传模块向所述终端设备发送第三传输指令，以使所述终端设备根据所述第三传输指令将所述缓冲队列对应的数据包的传输速率降低至第三速率范围内；其中，所述第二阈值大于所述第一阈值，所述第三速率范围的最大值小于所述第一速率范围的最小值。
具体的，如图9所示，假设地面图传模块包括4个缓冲队列，每个队列设置2个水线(高水线L2，低水线L1)。这样，可以传输速率划分成快(H)、中(M)、慢(S)三档，依次对应为第三传输速率、第二传输速率和第一传输速率。
本实施例以一个缓冲队列为例进行说明，其他缓冲队列参照即可。
地面图传模块统计缓冲队列中所缓存的数据包的数据量n，若数据量n 大于第一阈值L1且大于第二阈值L2，则说明无人机系统当前带宽非常紧张，通知终端设备进入S档，以更慢的速率发送数据。即地面图传模块向终端设备发送的第三传输指令，以使所述终端设备根据所述第三传输指令将所述缓冲队列对应的数据包的传输速率降低至第三速率范围内(即S档对应的速率范围)。
若缓冲队列中缓存的数据包的数据量n大于第一阈值L1且小于第二阈值 L2，即L2<n<L1，则说明无人机系统当前带宽处于正常状态，通知终端设备进入M档，以第一传输速率发送数据。即如图9所示，当每个队列设置2个水线时，上述的第一传输速率对应M挡。
本实施例中，第二阈值大于第一阈值，第二传输速率>第一传输速率>第三传输速率。
本发明实施例提供的无人机系统的数据传输方法，根据缓冲队列中缓存的数据包的数据量，指示终端设备使用三种不同的传输速率来传输数据包，实现对传输速率的自动调整，进而避免由于带宽波动引起的传输丢包等问题的产生。
图10为本发明实施例五提供的无人机系统的数据传输方法的流程图，图 11为本实施例五涉及的缓冲队列的示意图。在上述实施例的基础上，如图10 所示，本实施例还包括：
S501、判断所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量与所述缓冲队列中前一时刻的数据量是否处于同一个阈值范围内。
本实施例中，可以周期性地统计缓冲队列中数据量，此时，前一时刻可以理解为上一个采样周期。
可选的，本实施例的前一时刻可以为上一次统计缓冲队列中数据量的时间点。
S502、若否，判断所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量是否大于所述第一阈值。
S503、若所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量大于所述第一阈值，判断所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量是否大于第二阈值。
S504、若所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量大于第二阈值，且所述缓冲队列中前一时刻的数据量小于等于第二阈值，则所述地面图传模块向所述终端设备发送第三传输指令，以使所述终端设备根据所述第三传输指令将所述缓冲队列对应的数据包的传输速率降低至第三速率范围内。
S505、若所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量小于第一阈值，且所述缓冲队列前一时刻的数据量大于等于第一阈值，则所述地面图传模块向所述终端设备发送第二传输指令，以使所述终端设备根据所述第二传输指令将所述缓冲队列对应的数据包的传输速率提升至第二速率范围内。
其中，所述第二传输速率大于所述第一传输速率，所述第二阈值小于所述第一阈值。
S506、若所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量大于第三阈值，且所述缓冲队列前一时刻的数据量小于等于第三阈值，或所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量小于第四阈值且所述缓冲队列前一时刻的数据量大于等于第四阈值，则所述地面图传模块向所述终端设备发送第一传输指令，以使所述终端设备根据所述第一传输指令将所述缓冲队列对应的数据包的传输速率降低至第一速率范围内。
其中，所述第三传输速率小于所述第一传输速率，所述第三阈值大于所述第一阈值且小于所述第四阈值，所述第四阈值小于所述第二阈值。
具体的，为防止在水线处的反复震荡问题，如图11所示，将图9中的水线L1、L2修正为L1u、L1d、L2u、L2d，其中，L1d<L1<L1u，L2d<L2<L2u。传输速率依然划分成快(H)、中(M)、慢(S)三档。
假设缓冲队列中当前时刻缓存的数据包的数据量为L，缓冲队列中前一时刻缓存的数据包的数据量为Lo。
本实施例以一个缓冲队列为例进行说明，其他缓冲队列参照即可。
首先，地面图传模块统计缓冲队列当前时刻所缓存的数据包的数据量L 和前一时刻缓存的数据包的数据量Lo。
若缓冲队列当前时刻的数据量L大于第二阈值L2u，而缓冲队列前一时刻的数据量Lo小于等于L2u，即L>L2u且Lo≤L2u，则说明无人机系统当前带宽非常紧张，通知终端设备进入S档，以更慢的速率发送数据。即地面图传模块向终端设备发送的第三传输指令，以使所述终端设备根据所述第三传输指令将所述缓冲队列对应的数据包的传输速率降低至第三速率范围内(即S档对应的速率范围内)。
若缓冲队列当前时刻的数据量L小于第一阈值L1d，而缓冲队列前一时刻的数据量Lo大于等于第一阈值L1d，即L<L1d且Lo≥L1d，则说明无人机系统当前带宽充足，通知终端设备进入H档，以更快的速率发送数据。即地面图传模块向终端设备发送的第二传输指令，以使所述终端设备根据所述第二传输指令将所述缓冲队列对应的数据包的传输速率提升至第二速率范围内(即H 档对应的速率范围内)。
若缓冲队列当前时刻的数据量L大于第三阈值L2u，而缓冲队列前一时刻的数据量Lo小于等于第三阈值L2u，即L>L2u且Lo≤L2u，或者，缓冲队列当前时刻的数据量L小于第四阈值L1d，而缓冲队列前一时刻的数据量Lo大于等于第四阈值L1d，即L<L1d且Lo≥L1d，则说明无人机系统当前带宽处于正常状态，通知终端设备进入M档，以中度的速率发送数据。即地面图传模块向终端设备发送的第一传输指令，以使所述终端设备根据所述第一传输指令将所述缓冲队列对应的数据包的传输速率降低至第一速率范围内(即M档对应的速率范围内)。
本实施例中，第二传输速率>第一传输速率>第三传输速率。
上述S501、S502和S503步骤没有先后顺序关系。
本发明实施例提供的无人机系统的数据传输方法，根据缓冲队列当前时刻缓存的数据包的数据量和缓冲队列前一时刻缓存的数据包的数据量，指示终端设备使用三种不同的传输速率来传输数据包，进一步提高了传输速率的调整准确性，避免传输速率切换过程中产生震荡的问题。
图12为本发明实施例一提供的无人机系统的数据传输装置的结构示意图。如图12所示，本实施例的无人机系统的数据传输装置100可以包括：
接收模块110，用于接收终端设备并行发送的至少两个数据包，所述至少两个数据包中的每个数据包对应无人机系统中的一个模块；
发送模块120，用于通过与所述无人机系统中数据包对应的模块之间的通信通道，将所述模块对应的数据包传输至所述模块。
本发明实施例的无人机系统的数据传输装置，可以用于执行上述所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图13为本发明实施例二提供的无人机系统的数据传输装置的结构示意图。在上述实施例的基础上，如图13所示，本实施例的无人机系统的数据传输装置100还可以包括缓存模块130：
所述缓存模块130，用于将所述至少两个数据包中的各数据包分别缓存至所述各数据包对应的缓冲队列中；
所述发送模块120，具体用于通过与所述无人机系统中数据包对应的模块之间的通信通道，将缓冲队列中的数据包传输至所述数据包对应的模块。
在本实施例一种可能的实现方式中，所述发送模块120，还用于根据各所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量，向所述终端设备发送传输指令，以使所述终端设备按照所述传输指令所指示的传输速率传输各所述模块的数据包。
本发明实施例的无人机系统的数据传输装置，可以用于执行上述所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图14为本发明实施例三提供的无人机系统的数据传输装置的结构示意图。在上述实施例的基础上，如图14所示，本实施例的无人机系统的数据传输装置100还可以包括判断模块140：
判断模块，判断所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量是否大于第一阈值；
所述发送模块120，具体用于若所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量大于或等于所述第一阈值，则所述地面图传模块向所述终端设备发送第一传输指令，以使所述终端设备根据所述第一传输指令将所述缓冲队列对应的数据包的传输速率降低至第一速率范围。
所述发送模块120，还具体用于若所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量小于所述第一阈值，则所述地面图传模块向所述终端设备发送第二传输指令，以使所述终端设备根据所述第二传输指令将所述缓冲队列对应的数据包的传输速率提升至第二速率范围内。
在本实施例一种可能的实现方式中，所述判断模块140，还用于若所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量小于所述第一阈值，判断所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量是否大于第二阈值；
所述发送模块120，还具体用于若所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量大于或等于第二阈值，则所述地面图传模块向所述终端设备发送第三传输指令，以使所述终端设备根据所述第三传输指令将所述缓冲队列对应的数据包的传输速率降低至第三速率范围内；其中，所述第二阈值大于所述第一阈值，所述第三速率范围的最大值小于所述第一速率范围的最小值。
在本实施例的另一种可能的实现方式中，所述判断模块140，还用于判断所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量与所述缓冲队列中前一时刻的数据量是否处于同一个阈值范围内；若否，判断所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量是否大于所述第二阈值。
在本实施例的另一种可能的实现方式中，所述接收模块110，具体用于通过USB通道接收所述终端设备并行发送的至少两个数据包。
本发明实施例的无人机系统的数据传输装置，可以用于执行上述所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图15为本发明实施例提供的地面图传模块的结构示意图，如图15所示，本实施例的地面图传模块30包括：
存储器31，用于存储计算机程序；
处理器32，用于执行所述计算机程序，以实现上述无人机系统的数据传输方法，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图16为本发明实施例提供的无人机的数据上传系统的结构示意图，如图 16所示，本实施例的无人机的数据上传系统40包括：
通信连接的终端设备41和无人机系统42，所述无人机系统42包括通信连接的地面系统421和飞机系统422，所述地面系统421包括图14所述的地面图传模块30。
如图16所述，本实施例的终端设备41与地面图传模块30之间通过USB 连接，地面图传模块30可以实现上述实施例所述的无人机系统的数据传输方法，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
进一步的，当本发明实施例中无人机系统的数据传输方法的至少一部分功能通过软件实现时，本发明实施例还提供一种计算机存储介质，计算机存储介质用于储存为上述无人机的数据上传的计算机软件指令，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行上述方法实施例中各种可能的无人机系统的数据传输方法。在计算机上加载和执行所述计算机执行指令时，可全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机指令可以存储在计算机存储介质中，或者从一个计算机存储介质向另一个计算机存储介质传输，所述传输可以通过无线(例如蜂窝通信、红外、短距离无线、微波等) 方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如SSD)等。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种无人机系统的数据传输方法，其特征在于，包括：地面图传模块接收终端设备并行发送的至少两个数据包，所述至少两个数据包中的每个数据包对应无人机系统中的一个模块；所述地面图传模块通过与所述无人机系统中数据包对应的模块之间的通信通道，将所述模块对应的数据包传输至所述模块；
所述地面图传模块接收终端设备并行发送的至少两个数据包之后，所述方法还包括：
所述地面图传模块将所述至少两个数据包中的各数据包分别缓存至所述各数据包对应的缓冲队列中；
所述地面图传模块通过与所述无人机系统中数据包对应的模块之间的通信通道，将所述模块对应的数据包传输至所述模块，包括：
所述地面图传模块通过与所述无人机系统中数据包对应的模块之间的通信通道，将缓冲队列中的数据包传输至所述数据包对应的模块；
所述地面图传模块将所述至少两个数据包中的各数据包分别缓存至所述各数据包对应的缓冲队列中之后，所述方法还包括：
所述地面图传模块根据缓冲队列中缓存的数据包的数据量，向所述终端设备发送传输指令，以使所述终端设备按照所述传输指令调整所述缓冲队列对应的数据包的传输速率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地面图传模块根据缓冲队列中缓存的数据包的数据量，向所述终端设备发送传输指令，包括：
判断所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量是否大于第一阈值；
若所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量大于或等于所述第一阈值，则所述地面图传模块向所述终端设备发送第一传输指令，以使所述终端设备根据所述第一传输指令将所述缓冲队列对应的数据包的传输速率降低至第一速率范围内；
若所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量小于所述第一阈值，则所述地面图传模块向所述终端设备发送第二传输指令，以使所述终端设备根据所述第二传输指令将所述缓冲队列对应的数据包的传输速率提升至第二速率范围内。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量大于所述第一阈值，判断所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量是否大于第二阈值；
若所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量大于或等于第二阈值，则所述地面图传模块向所述终端设备发送第三传输指令，以使所述终端设备根据所述第三传输指令将所述缓冲队列对应的数据包的传输速率降低至第三速率范围内；其中，所述第二阈值大于所述第一阈值，所述第三速率范围的最大值小于所述第一速率范围的最小值。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：判断所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量与所述缓冲队列中前一时刻的数据量是否处于同一个阈值范围内；
若否，判断所述缓冲队列中缓存的数据包的数据量是否大于所述第一阈值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地面图传模块接收终端设备并行发送的至少两个数据包，包括：
所述地面图传模块通过USB通道接收所述终端设备并行发送的至少两个数据包。
6.一种地面图传模块，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序，以实现如权利要求1-5中任一项所述的无人机系统的数据传输方法。
7.一种无人机的数据上传系统，其特征在于，包括：通信连接的终端设备和无人机系统，所述无人机系统包括通信连接的地面系统和飞机系统，所述地面系统包括如权利要求6所述的地面图传模块。
8.一种计算机存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储计算机程序，所述计算机程序在执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的无人机系统的数据传输方法。
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