CN109217910B - 基于无人机的信号中继方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于无人机的信号中继方法和系统。该基于无人机的信号中继方法包括：从无线信号源接收无线网络信号；将无线网络信号分别转发给目标区域内的目标设备；从目标设备接收目标设备根据无线网络信号产生的反馈信号；将反馈信号转发给无线信号源。采用本发明实施例中的基于无人机的信号中继方法和系统，能够满足用户在无线网络覆盖范围之外的区域临时接入无线网络的需求。

Description

基于无人机的信号中继方法和系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于无人机的信号中继方法和系统。

背景技术

目前，随着无线网络技术的发展，无线网络覆盖的范围逐渐扩大。通常无线网络信号的传输距离有限，因此，需要沿无线网络的传输路径架设大量的基站，作为网络传输过程中的节点，从而能够实现将无线网络信号覆盖到更远的范围。然而，若用户需要在无线网络覆盖范围之外的区域临时接入无线网络时，现有技术中架设基站的方式显然不适用。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于无人机的信号中继方法和系统，能够满足用户在无线网络覆盖范围之外的区域临时接入无线网络的需求。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于无人机的信号中继方法，用于无人机，所述信号中继方法包括：

从无线信号源接收无线网络信号；

将所述无线网络信号分别转发给目标区域内的目标设备；

从所述目标设备接收所述目标设备根据所述无线网络信号产生的反馈信号；

将所述反馈信号转发给所述无线信号源。

在第一方面的一些实施例中，所述将所述无线网络信号转发给目标区域内的目标设备，包括：

分别向所述目标设备发送所述无线网络信号的链接广播，所述链接广播用于建立所述无人机与所述目标设备之间的通信链接。

在第一方面的一些实施例中，所述将所述反馈信号转发给所述无线信号源，包括：

判断是否已接收到所述目标区域内的所有目标设备的反馈信号；

若已接收到所述目标区域内的所有目标设备的反馈信号，则分别将所述目标设备的反馈信号转发给所述无线信号源；

若未接收到所述目标区域内的所有目标设备的反馈信号，则调整所述无人机的位置；

根据调整后的无人机位置，重新将所述无线网络信号分别转发给所述目标区域内的多个目标设备。

在第一方面的一些实施例中，所述调整所述无人机的位置，包括：

确定所述目标区域内的未发出反馈信号的第一目标设备；

获取所述第一目标设备的位置信息；

根据所述位置信息，调整所述无人机的位置。

第二方面，本发明实施例提供了一种基于无人机的信号中继方法，用于目标设备，所述信号中继方法包括：

接收所述无人机转发的无线网络信号；

根据所述无线网络信号，生成反馈信号；

将所述反馈信号发送给所述无人机。

在第二方面的一些实施例中，所述接收所述无人机转发的无线网络信号之前，还包括：

接收所述无人机发送的无线网络信号的链接广播；

根据所述链接广播，建立所述目标设备与所述无人机之间的通信链接；

所述接收所述无人机转发的无线网络信号，包括：

通过所述通信链接，接收所述无人机转发的所述无线网络信号。

第三方面，本发明实施例提供了一种基于无人机的信号中继系统，用于无人机，所述信号中继系统包括：分别设置于所述无人机上的第一接收模块和转发模块；

所述第一接收模块，用于从无线信号源接收无线网络信号；

所述转发模块，用于从所述目标设备接收所述目标设备根据所述无线网络信号产生的反馈信号；

所述第一接收模块，还用于从所述目标设备接收所述反馈信号；

所述转发模块，还用于将所述反馈信号转发给所述无线信号源。

在第三方面的一些实施例中，所述转发模块，还用于分别向所述目标设备发送所述无线网络信号的链接广播，所述链接广播用于建立所述无人机与所述目标设备之间的通信链接。

在第三方面的一些实施例中，所述信号中继系统还包括判断模块和调整模块；

所述判断模块，用于判断是否已接收到所述目标区域内的所有目标设备的反馈信号；

所述转发模块，还用于若已接收到所述目标区域内的所有目标设备的反馈信号，则分别将各个所述目标设备的反馈信号转发给所述无线信号源；

所述调整模块，用于若未接收到所述目标区域内的所有目标设备的反馈信号，则调整所述无人机的位置；

所述转发模块，还用于根据调整后的无人机位置，重新将所述无线网络信号分别转发给所述目标区域内的多个目标设备。

在第三方面的一些实施例中，所述调整模块包括：确定单元、获取单元和调整单元；

所述确定单元，用于确定所述目标区域内的未发出反馈信号的第一目标设备；

所述获取单元，用于获取所述第一目标设备的位置信息；

所述调整单元，用于根据所述位置信息，调整所述无人机的位置。

第四方面，本发明实施例提供了一种基于无人机的信号中继系统，用于目标设备，所述信号中继系统包括：分别设置于所述目标设备上的第二接收模块、反馈模块和发送模块：

所述第二接收模块，用于接收所述无人机转发的无线网络信号；

所述反馈模块，用于根据所述无线网络信号，生成反馈信号；

所述发送模块，用于将所述反馈信号发送给所述无人机。

在第三方面的一些实施例中，所述信号中继系统还包括：设置于所述目标设备上的建立模块；

所述第二接收模块，还用于接收所述无人机发送的无线网络信号的链接广播；

所述建立模块，还用于根据所述链接广播，建立所述目标设备与所述无人机之间的通信链接；

所述第二接收模块，还用于通过所述通信链接，接收所述无线网络信号。

根据本发明的实施例，当用户需要在无线网络覆盖范围之外的区域临时接入无线网络时，可以通过无人机从无线信号源接收无线网络信号，将所述无线网络信号分别转发给目标区域内的目标设备；以及从所述目标设备接收所述目标设备根据所述无线网络信号产生的反馈信号，将所述反馈信号转发给所述无线信号源。由于无人机可以在无线网络覆盖范围之外的区域上空飞行，因此，利用无人机作为无线中继，对无线网络信号进行转发，就能够满足用户在无线网络覆盖范围之外的区域临时接入无线网络的需求。

附图说明

从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1为本发明实施例提供的应用场景的示意图；

图2为本发明一实施例提供的用于无人机的信号中继方法的流程示意图；

图3为本发明另一实施例提供的用于无人机的信号中继方法的流程示意图；

图4为本发明又一实施例提供的用于无人机的信号中继方法的流程示意图；

图5为本发明一实施例提供的用于目标设备的信号中继方法的流程示意图；

图6为本发明另一实施例提供的用于目标设备的信号中继方法的流程示意图；

图7为本发明一实施例提供的用于无人机的信号中继系统的结构示意图；

图8为本发明另一实施例提供的用于无人机的信号中继系统的结构示意图；

图9为本发明一实施例提供的用于目标设备的信号中继系统的结构示意图；

图10为本发明另一实施例提供的用于目标设备的信号中继系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明实施例的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明实施例的全面理解。

本发明实施例提供的基于无人机的信号中继方法和系统，主要应用于在无线网络覆盖范围之外的区域，例如，在偏远地区的野外作业，在地势崎岖的山区作业；还可以应用于障碍物较多且无线信号不太稳定的区域。本发明实施例能够满足用户在上述无线网络覆盖范围之外的区域临时接入无线网络的需求。

图1示出了本发明实施例的应用场景下基站101所覆盖范围之外的一个区域，该区域为目标区域100。如图1所示，目标区域100中包括多个目标设备102。为完成一项任务，需要将多个目标临时接入无线网络中。图1中还示出了位于目标区域100上方的无人机103。通过本发明实施例中的基于无人机103的信号中继方法和系统，能够满足用户在上述无线网络覆盖范围之外的区域临时接入无线网络的需求。

图2为本发明一个实施例提供的用于无人机的信号中继方法的流程示意图。如图2所示，基于无人机的信号中继方法包括步骤201-步骤204。

在步骤201中，从无线信号源接收无线网络信号。

其中，无线网络源可以是固定信号源，例如基站；也可以是移动信号源，例如移动4G网卡或者便携式无线发射源。

在步骤202中，将无线网络信号分别转发给目标区域内的目标设备。

在步骤203中，从目标设备接收目标设备根据无线网络信号产生的反馈信号。

在步骤204中，将反馈信号转发给无线信号源。

根据本发明的实施例，当用户需要在无线网络覆盖范围之外的区域临时接入无线网络时，可以通过无人机从无线信号源接收无线网络信号，将无线网络信号分别转发给目标区域内的目标设备；以及从目标设备接收目标设备根据所述无线网络信号产生的反馈信号，将反馈信号转发给无线信号源。由于无人机可以在无线网络覆盖范围之外的区域上空飞行，因此，利用无人机作为无线中继，对无线网络信号进行转发，就能够满足用户在无线网络覆盖范围之外的区域临时接入无线网络的需求。

图3为本发明另一实施例提供的用于无人机的信号中继方法的流程示意图。图3与图2的不同之处在于，图2中的步骤202可细化为图3中的步骤2021；图2中的步骤204可细化为图3中的步骤2041-步骤2043。

在步骤2021中，分别向目标设备发送无线网络信号的链接广播，链接广播用于建立无人机与目标设备之间的通信链接。

在步骤2041中，判断是否已接收到目标区域内的所有目标设备的反馈信号。

在步骤2042中，若已接收到目标区域内的所有目标设备的反馈信号，则分别将目标设备的反馈信号转发给无线信号源。

在步骤2043中，若未接收到目标区域内的所有目标设备的反馈信号，则调整无人机的位置。根据调整后的无人机位置，重新将无线网络信号分别转发给目标区域内的多个目标设备。从而能够使目标区域内的所有目标设备均接入无线网络。

图4为本发明另一实施例提供的用于无人机的信号中继方法的流程示意图。图4与图3的不同之处在于，图3中的步骤2043可细化为图4中的步骤20431和步骤20432。

在步骤20431中，确定目标区域内的未发出反馈信号的第一目标设备。

在步骤20432中，获取第一目标设备的位置信息。根据第一目标设备的位置信息，调整无人机的位置。

在一个例子中，可以通过无人机与目标设备上的定位装置，获取无人机与目标设备的当前位置。计算所有目标设备的中心位置，将该中心位置作为无人机的位置。在确定目标区域内的未发出反馈信号的第一目标设备后，按照第一目标设备位置与中心位置之间的距离，计算出无人机位置的调整量。

图5为本发明一个实施例提供的用于目标设备的信号中继方法的流程示意图。如图5所述，用于目标设备的信号中继方法包括步骤501-步骤503。

在步骤501中，接收无人机转发的无线网络信号。

在步骤502中，根据无线网络信号，生成反馈信号。

在步骤503中，将反馈信号发送给无人机。

根据本发明的实施例，当用户需要在无线网络覆盖范围之外的区域临时接入无线网络时，目标设备可以接收与无线信号源连接的无人机转发的无线网络信号，根据无线网络信号生成反馈信号，并将反馈信号发送给无人机。由于无人机与无线信号源之间连接，且无人机与可以在无线网络覆盖范围之外的区域上空飞行，因此，利用无人机作为无线中继，对无线网络信号进行转发，就能够满足用户在无线网络覆盖范围之外区域中的目标设备临时接入无线网络的需求。

图6为本发明另一实施例提供的用于目标设备的信号中继方法的流程示意图。图6与图5的区别之处在于，在图5中的步骤501-步骤503之前，还包括步骤504和步骤505。

在步骤504中，接收无人机发送的无线网络信号的链接广播。

在步骤505中，根据链接广播，建立目标设备与无人机之间的通信链接；

图7为本发明一个实施例提供的用于无人机的信号中继系统的结构示意图。如图7所示，基于无人机的信号中继系统分别包括设置于无人机上的第一接收模块701和转发模块702。

其中，第一接收模块701，用于从无线信号源接收无线网络信号；

转发模块702，用于从目标设备接收目标设备根据无线网络信号产生的反馈信号；还用于分别向目标设备发送无线网络信号的链接广播，链接广播用于建立无人机与目标设备之间的通信链接。

第一接收模块701，还用于从目标设备接收反馈信号；

转发模块702，还用于将反馈信号转发给无线信号源。

图8为本发明另一实施例提供的用于无人机的信号中继系统的结构示意图。图8与图7的不同之处在于，图8中还包括判断模块703和调整模块704。

其中，判断模块703，用于判断是否已接收到目标区域内的所有目标设备的反馈信号；

转发模块702，还用于若已接收到目标区域内的所有目标设备的反馈信号，则分别将各个目标设备的反馈信号转发给无线信号源；

调整模块704，用于若未接收到目标区域内的所有目标设备的反馈信号，则调整无人机的位置；

转发模块702，还用于根据调整后的无人机位置，重新将无线网络信号分别转发给目标区域内的多个目标设备。

参看图8，调整模块704又可细化为确定单元7041、获取单元7042和调整单元7043。

其中，确定单元7041，用于确定目标区域内的未发出反馈信号的第一目标设备；

获取单元7042，用于获取第一目标设备的位置信息；

调整单元7043，用于根据位置信息，调整无人机的位置。

图9为本发明一个实施例提供的用于目标设备的信号中继系统的结构示意图。如图9所示，基于无人机的信号中继系统包括：分别设置于目标设备上的第二接收模块901、反馈模块902和发送模块903：

其中，第二接收模块901，用于接收无人机转发的无线网络信号；

反馈模块902，用于根据无线网络信号，生成反馈信号；

发送模块903，用于将反馈信号发送给无人机。

图10为本发明另一实施例提供的用于目标设备的信号中继系统的结构示意图。图10与图9的不同之处在于，图10中还包括设置于目标设备上的建立模块904。

其中，第二接收模块901，还用于接收无人机发送的无线网络信号的链接广播；

建立模块904，还用于根据链接广播，建立目标设备与无人机之间的通信链接；

第二接收模块901，还用于通过通信链接，接收无线网络信号。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于系统实施例而言，相关之处可以参见方法实施例的说明部分。本发明实施例并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。本领域的技术人员可以在领会本发明实施例的精神之后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。

以上的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明实施例的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

本领域技术人员应能理解，上述实施例均是示例性而非限制性的。在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。在权利要求书中，术语“包括”并不排除其他装置或步骤；不定冠词“一个”不排除多个；术语“第一”、“第二”用于标示名称而非用于表示任何特定的顺序。权利要求中的任何附图标记均不应被理解为对保护范围的限制。权利要求中出现的多个部分的功能可以由一个单独的硬件或软件模块来实现。某些技术特征出现在不同的从属权利要求中并不意味着不能将这些技术特征进行组合以取得有益效果。

Claims (10)

1.一种基于无人机的信号中继方法，其特征在于，用于无人机，所述信号中继方法包括：

从无线信号源接收无线网络信号；

将所述无线网络信号分别转发给目标区域内的目标设备；

从所述目标设备接收所述目标设备根据所述无线网络信号产生的反馈信号；

将所述反馈信号转发给所述无线信号源；

其中，所述将所述反馈信号转发给所述无线信号源包括：

判断是否已接收到所述目标区域内的所有目标设备的反馈信号；

若已接收到所述目标区域内的所有目标设备的反馈信号，则分别将所述目标设备的反馈信号转发给所述无线信号源；

若未接收到所述目标区域内的所有目标设备的反馈信号，则调整所述无人机的位置；

根据调整后的无人机位置，重新将所述无线网络信号分别转发给所述目标区域内的多个目标设备；

其中，调整所述无人机的位置包括：计算出所有所述目标设备的中心位置，将中心位置作为所述无人机的位置，在确定所述目标区域内的未发出反馈信号的第一目标设备后，按照所述第一目标设备与中心位置之间的距离，计算出无人机位置的调整量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述无线网络信号转发给目标区域内的目标设备，包括：

分别向所述目标设备发送所述无线网络信号的链接广播，所述链接广播用于建立所述无人机与所述目标设备之间的通信链接。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整所述无人机的位置，包括：

确定所述目标区域内的未发出反馈信号的第一目标设备；

获取所述第一目标设备的位置信息；

根据所述位置信息，调整所述无人机的位置。

4.一种基于无人机的信号中继方法，其特征在于，用于目标设备，所述信号中继方法包括：

接收所述无人机转发的无线网络信号；

根据所述无线网络信号，生成反馈信号；

将所述反馈信号发送给所述无人机，以用于无人机判断是否已接收到目标区域内的所有目标设备的反馈信号；若无人机已接收到所述目标区域内的所有目标设备的反馈信号，则分别将所述目标设备的反馈信号转发给无线信号源；若无人机未接收到所述目标区域内的所有目标设备的反馈信号，则调整所述无人机的位置；无人机根据调整后的位置，重新将所述无线网络信号分别转发给所述目标区域内的多个目标设备；其中，调整所述无人机的位置包括：计算出所有所述目标设备的中心位置，将中心位置作为所述无人机的位置，在确定所述目标区域内的未发出反馈信号的第一目标设备后，按照所述第一目标设备与中心位置之间的距离，计算出无人机位置的调整量。

5.根据权利要求4所述的信号中继方法，其特征在于，所述接收所述无人机转发的无线网络信号之前，还包括：

接收所述无人机发送的无线网络信号的链接广播；

根据所述链接广播，建立所述目标设备与所述无人机之间的通信链接；

所述接收所述无人机转发的无线网络信号，包括：

通过所述通信链接，接收所述无人机转发的所述无线网络信号。

6.一种基于无人机的信号中继系统，其特征在于，用于无人机，所述信号中继系统包括：分别设置于所述无人机上的第一接收模块和转发模块；

所述第一接收模块，用于从无线信号源接收无线网络信号；

所述转发模块，用于从目标设备接收所述目标设备根据所述无线网络信号产生的反馈信号；

所述第一接收模块，还用于从所述目标设备接收所述反馈信号；

所述转发模块，还用于将所述反馈信号转发给所述无线信号源；

所述信号中继系统还包括判断模块和调整模块；

所述判断模块，用于判断是否已接收到目标区域内的所有目标设备的反馈信号；

所述转发模块，还用于若已接收到所述目标区域内的所有目标设备的反馈信号，则分别将各个所述目标设备的反馈信号转发给所述无线信号源；

所述调整模块，用于若未接收到所述目标区域内的所有目标设备的反馈信号，则调整所述无人机的位置；

所述转发模块，还用于根据调整后的无人机位置，重新将所述无线网络信号分别转发给所述目标区域内的多个目标设备；

其中，调整所述无人机的位置包括：计算出所有所述目标设备的中心位置，将中心位置作为所述无人机的位置，在确定所述目标区域内的未发出反馈信号的第一目标设备后，按照所述第一目标设备与中心位置之间的距离，计算出无人机位置的调整量。

7.根据权利要求6所述的信号中继系统，其特征在于，所述转发模块，

还用于分别向所述目标设备发送所述无线网络信号的链接广播，所述链接广播用于建立所述无人机与所述目标设备之间的通信链接。

8.根据权利要求6所述的信号中继系统，其特征在于，所述调整模块包括：确定单元、获取单元和调整单元；

所述确定单元，用于确定所述目标区域内的未发出反馈信号的第一目标设备；

所述获取单元，用于获取所述第一目标设备的位置信息；

所述调整单元，用于根据所述位置信息，调整所述无人机的位置。

9.一种基于无人机的信号中继系统，其特征在于，用于目标设备，所述信号中继系统包括：分别设置于所述目标设备上的第二接收模块、反馈模块和发送模块：

所述第二接收模块，用于接收所述无人机转发的无线网络信号；

所述反馈模块，用于根据所述无线网络信号，生成反馈信号；

所述发送模块，用于将所述反馈信号发送给所述无人机，以用于无人机判断是否已接收到目标区域内的所有目标设备的反馈信号；若无人机已接收到所述目标区域内的所有目标设备的反馈信号，则分别将所述目标设备的反馈信号转发给无线信号源；若无人机未接收到所述目标区域内的所有目标设备的反馈信号，则调整所述无人机的位置；无人机根据调整后的位置，重新将所述无线网络信号分别转发给所述目标区域内的多个目标设备；其中，调整所述无人机的位置包括：计算出所有所述目标设备的中心位置，将中心位置作为所述无人机的位置，在确定所述目标区域内的未发出反馈信号的第一目标设备后，按照所述第一目标设备与中心位置之间的距离，计算出无人机位置的调整量。

10.根据权利要求9所述的信号中继系统，其特征在于，所述信号中继系统还包括：设置于所述目标设备上的建立模块；

所述第二接收模块，还用于接收所述无人机发送的无线网络信号的链接广播；

所述建立模块，还用于根据所述链接广播，建立所述目标设备与所述无人机之间的通信链接；

所述第二接收模块，还用于通过所述通信链接，接收所述无线网络信号。

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