CN110768711B - 无人机通信方法、调度站、基站及系统 - Google Patents

无人机通信方法、调度站、基站及系统 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种无人机通信方法、调度站、基站及系统，涉及无人机通信技术领域。该方法包括：从多个基站中选择一个基站作为活跃基站；向所述多个基站发送第一控制信息，所述第一控制信息用于指示所述活跃基站的选择；通过所述活跃基站进行无人机通信设备和地面站之间的信息传输。相对于现有技术，避免了漫游切换速度慢，信息传输延迟大的问题。

Description

无人机通信方法、调度站、基站及系统
技术领域
本申请涉及无人机通信技术领域，具体而言，涉及一种无人机通信方法、调度站、基站及系统。
背景技术
无人机是无人驾驶飞机的简称(Unmanned Aerial Vehicle)，是利用无线遥控设备和自备的程序控制装置的不载人飞机，无人机不仅可以用于侦查，还可以作为通信平台，与卫星通信平台相比，系统构筑简单，高速、低滞后通信能力。
目前的无人机领域，无人机上的无人机通信设备可由地面站进行控制，而无人机和地面站之间可基于蜂窝移动通信网络的通信方式，使得无人机可以根据测量的与各基站之间的链路质量，在蜂窝移动通信网络中进行基站切换。
但是这种基于无人机进行信道测量的基站切换的方案，由于测量结果要发送到基站上，当无人机与基站之间的连接断开时，无人机测量的结果无法发送到基站，使得该方案无法工作。
发明内容
本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种无人机通信方法、调度站、基站及系统，以解决现有技术中当无人机与基站之间的连接断开时，无人机测量的结果无法发送到基站，导致无法工作的问题。
为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本申请一实施例提供了一种无人机通信方法，所述方法包括：
从多个基站中选择一个基站作为活跃基站；
向所述多个基站发送第一控制信息，所述第一控制信息用于指示所述活跃基站的选择；
通过所述活跃基站进行无人机通信设备和地面站之间的信息传输。
采用本申请提供的无人机通信方法，可以对多个基站进行统一的调度，通过在多个基站中选择一个基站作为活跃基站，并发送第一控制信息至各基站，指示活跃基站的选择，从而实现通过活跃基站进行无人机通信设备和地面站之间的信息传输，使得同一时刻只有活跃基站基站在发送信号，不存在基站间信号的干扰协同问题；并且活跃基站的选择和切换是通过本端完成的，使得实时都有与无人机通信设备进行信号传输的活跃基站，不存在由于无人机通信设备与基站之间断开连接，从而造成采集的结果无法发送到基站，无法工作的问题。
第二方面，本申请另一实施例提供了一种无人机通信方法，所述方法包括：
接收来自调度站的第一控制信息；
根据所述第一控制信息，判断是否开启发送功能，并根据判断结果开启或关闭所述发送功能，所述发送功能用于向无人机通信设备发送信息。
采用本申请提供的无人机通信方法，通过接收来自调度站的第一控制信息来判断自己是否为活跃基站，根据第一控制信息判断是否需要开启发送功能，只有开启发送功能的活跃基站才能用于向无人机通信设备发送信息，其余基站的发送功能均为关闭状态，使得同一时间只有活跃基站在发送信息，不存在基站间信号的干扰协同问题；并且基站在工作过程中，根据调度站的指令完成活跃基站的切换，使得实时都有与无人机通信设备进行信号传输的活跃基站，不存在由于无人机通信设备与基站之间断开连接，从而造成采集的结果无法发送到基站，无法工作的问题。
第三方面，本申请另一实施例提供了一种调度站，包括：处理器和信号发送器，其中：
所述处理器，用于从多个基站中选择一个基站作为活跃基站，以通过所述活跃基站进行无人机通信设备和地面站之间的信息传输；
所述信号发送器，用于向所述多个基站发送第一控制信息，所述第一控制信息用于指示所述活跃基站的选择。
第四方面，本申请另一实施例提供了一种基站，包括：信号接收器、信号发送器和处理器，其中：
所述信号接收器，用于接收调度站发送的第一控制信息；
所述处理器，用于根据所述第一控制信息，判断是否开启发送功能，并根据判断结果开启或关闭所述发送功能，所述发送功能用于向无人机通信设备发送信息；
所述信号发送器，用于根据处理器的所述判断结果，开启或关闭所述发送功能。
第五方面，本申请另一实施例提供了一种调度站，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当调度站运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如上述第一方面任一所述方法的步骤。
第六方面，本申请另一实施例提供了一种基站，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当活跃基站运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如上述第二方面任一所述方法的步骤。
第七方面，本申请另一实施例提供了一种无人机通信系统，所述系统包括：无人机通信设备、多个基站、调度站、无人机地面站，其中：
所述无人机通信设备装载在无人机上，所述调度站与所述无人机地面站连接，多个所述基站还分别与所述无人机通信设备无线连接；
其中，所述调度站为上述第三方面或第五方面所述的调度站；多个所述基站中存在一个上述第四方面或第六方面所述的基站。
第八方面，本申请另一实施例提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上述第一方面任一所述方法的步骤。
第九方面，本申请另一实施例提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上述第二方面任一所述方法的步骤。
本申请的有益效果是：可以通过一个调度站对多个基站进行统一的调度，通过调度站在多个基站中选择信号传输质量最高基站作为活跃基站，并通过调度站发送第一控制信息至各基站，指示活跃基站的选择，从而实现通过活跃基站进行无人机通信设备和地面站之间的信息传输，使得同一时刻只有活跃基站基站在发送无线信号，不存在基站间无线信号的干扰协同问题；由于选择的活跃基站是多个基站中信号传输质量最高的基站，所以保证了无人机通信设备在与基站通信时，通信效果最佳，避免数据丢包等意外情况的发生；并且活跃基站的选择和切换是通过调度站完成的，使得实时都有与无人机通信设备进行信号传输的活跃基站，不存在由于无人机通信设备与基站之间断开连接，从而造成采集的结果无法发送到基站，无法工作的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请一实施例提供的一种无人机通信系统的结构示意图；
图2为本申请一实施例提供的无人机通信方法的流程示意图；
图3为本申请另一实施例提供的无人机通信方法的流程示意图；
图4为本申请另一实施例提供的无人机通信方法的流程示意图；
图5为本申请另一实施例提供的无人机通信方法的流程示意图；
图6为本申请一实施例提供的调度站的结构示意图；
图7为本申请一实施例提供的基站的结构示意图；
图8为本申请一实施例提供的基站的结构示意图；
图9为本申请另一实施例提供的调度站的结构示意图；
图10为本申请另一实施例提供的基站的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
图1为本申请一实施例提供的一种无人机通信系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括：无人机通信设备701、多个基站702、调度站703和无人机地面站704，其中：
无人机通信设备701装载在无人机上，并与各基站702之间通过无线信号进行双向通信。无人机通信设备701的功能是将无人机状态数据(包括飞控信息、位置信息等)和/或载荷数据(包括图像数据、视频数据等)通过无线信号发送到基站702，由基站702发送至无人机地面站704。无人机通信设备701还接收基站702通过无线信号发送的无人机控制信息(包括飞控控制信息、吊舱控制信息等)。
其中，无线信号即为无线电磁波信号。基站702与无人机通信设备701之间通过无线电磁波信号进行双向通信，将无人机控制信息通过无线电磁波信号发送到无人机通信设备701，同时接收无人机通信设备701通过无线电磁波信号发送的无人机状态数据和\或载荷数据；基站702还可接收无人机通信设备701发送的无线电磁波信号传输质量；并且各基站702均与调度站703之间建立连接(如有线连接：以太网或者光纤等；也可以是无线连接)，进行双向通信，各基站将信号传输质量信息发送给调度站703，并接收调度站703发送无人机控制信息；基站702还用于接收调度站703发送的第一控制信息(用于打开无线信号发送功能的配置信息，或者，用于关闭无线信号发送功能的配置信息)。
若基站702的无线信号发送功能打开，则该基站702既可以向无人机通信设备701发送信号，又可以接收无人机通信设备701发送的信号。若基站702的无线信号发送功能关闭，则该基站702仅可接收无人机通信设备701发送的信号，而不能向无人机通信设备701发送无线信号。
优选的，调度站703与各基站702之间均通过有线连接，进行双向通信；无人机地面站704之间可以通过有线连接，也可以通过无线连接，进行双向通信。
其中，在上述优选的实施例中，调度站703与各基站702之间均通过有线连接，相对于传统技术中信息传输需要通过蜂窝移动网络核心网，所以增加了处理延迟，造成漫游切换速度慢，信息传输延迟大的问题，采用该优选实施例时，可以降低调度站703与各基站702之间信息传输时的延迟问题。
可选地，各基站之间可以相互独立，没有建立连接关系；也可以各基站之间建立连接关系，相互通信。
在本申请的一个实施例中，优选的，各基站702之间建立通信连接(可以为有线通信连接，也可为无线通信连接)，用以若基站702中任一基站无法与调度站703建立通信连接时，该基站702可以通过其它基站702实现信息的转发。优选的，各基站702之间建立无线连接，即各基站之间建立无线通信连接。
举例说明本申请提出的系统可以应用的场景：在城市使用场景中，在无人机上装载无人机通信设备701；在城市的多个点布设有基站702：即上述系统中的多个基站702，每个基站702可以为用于无人机通信的专用基站。基站702连接到位于指挥中心大厅的调度站703；调度站703与同在指挥中心大厅的无人机地面站704建立通信连接。在使用过程中，调度站703可基于预设的基站702切换算法在多个基站中选择活跃基站，并将当前与无人机通信设备701进行信息的传输的基站切换为选择的活跃基站。
其中，切换算法即为：通过调度站703对接收到的基站702发送的信号传输质量信息进行判断，从多个基站702中选择信号传输质量信息最高的一个基站702作为活跃基站。
可选地，调度站703和无人机地面站704可分别为一个独立的物理实体，也可为一个物理实体上实现的不同功能模块。例如，在本申请的其他实施例中，可将调度站703合并到无人机地面站704中，这样所有基站702都与无人机地面站704连接，无人机漫游切换算法应用在无人机地面站704中。
上述实施例未基于蜂窝移动网，若采用蜂窝移动技术，则信息的传输要通过蜂窝移动网络核心网，势必增加了处理延迟，因此不可避免的存在漫游切换速度慢，信息传输延迟大的问题。此外，基于蜂窝移动网络的切换方法，需要对现有蜂窝移动基站进行一定的升级改造，费用高。蜂窝移动基站都是基于向地面覆盖进行网络优化，未考虑天空中信号覆盖。而无人机飞行在天空中，导致了蜂窝移动基站信号在天空比较差，链路连接不稳定。蜂窝移动网络都是基于下行带宽高于上行带宽运行的。而无人机应用中，需要上行带宽远大于下行带宽，因此蜂窝移动网络并不适用于无人机实时视频传输。通过上述实施例所述的基站和调度站，解决了因采用蜂窝激动基站实现无人机漫游时所出现的上述技术问题。
如下结合多个实例对应用于上述无人机通信系统的无人机通信方法进行解释说明。
图2为本申请一实施例提供的无人机通信方法的流程示意图，该方法应用于上述图1提供的系统，其用于上述无人机通信系统中的调度站侧。如图2所示，该方法可包括：
S101：从多个基站中选择一个基站作为活跃基站。
其中，活跃基站不仅可以接收来自无人机通信设备的信号，还可以向其发送信号；多个基站中除活跃基站外的其它基站均为非活跃基站，非活跃基站仅可接收来自无人机通信设备的信号，但是不能向其发送信号。
从多个基站中选择一个基站作为活跃基站，可以使得同一时刻内，只有一个基站在发送信号，这样就不会存在基站之间的信号的干扰协同问题。
S102：向多个基站发送第一控制信息。
其中，第一控制信息用于指示活跃基站的选择。
可选地，第一控制信息中可以包括：活跃基站的标识，多个基站中，只有标识与活跃基站标识匹配成功的基站才为活跃基站，其他标识未匹配成功的基站均为非活跃基站。
可选地，第一控制信息中也可以包括：多个基站分别对应的配置信息，每个配置信息用于指示对应的基站是否为选择的活跃基站；第一控制信息中包括的内容可以根据用户需要设计，仅需包含用于指示活跃基站的选择信息即可，具体信息的形式并不以上述实施例为限，可以根据用户需要设计。
S103：通过活跃基站进行无人机通信设备和地面站之间的信息传输。
其中，活跃基站可以接收无人机通信设备发送的信号，并将接收到的无人机通信设备发送的信号转发至调度站，调度站再将无人机通信设备发送的信号转发至地面站，通过地面站基于无人机通信设备发送的信号进行处理；同时，活跃基站也可以接收调度站转发的地面站发送的信息，并将接收到的调度站发送的信息转发至向无人机通信设备，从而实现无人机通信设备和地面站之间的信息传输。
采用本申请提出的无人机通信方法，可以通过一个调度站对多个基站进行统一的调度，通过在多个基站中选择一个基站作为活跃基站，并通过调度站发送第一控制信息至各基站，指示活跃基站的选择，从而实现通过活跃基站进行无人机通信设备和地面站之间的信息传输，使得同一时刻只有活跃基站基站在发送信号，不存在基站间信号的干扰协同问题；并且活跃基站的选择和切换是通过调度站完成的，使得实时都有与无人机通信设备进行信号传输的活跃基站，不存在由于无人机通信设备与基站之间断开连接，从而造成采集的结果无法发送到基站，无法工作的问题。
可选地，S101可包括：调度站接收各基站发送的基站与无人机通信设备之间的信号传输质量，并根据各基站发送的信号传输质量，确定活跃基站。
进一步的，各基站与调度站之间均为有线连接，所以通信均是通过有线连接进行双向通信。
可选地，信号的传输质量可以为下述的一项或多项：基站与无人机通信设备的无线信号强度、基站与无人机通信设备之间的距离、基站与无人机通信设备之间的丢包率等。
举例说明，若信号的传输质量为上述三项，则在判断信号传输质量的高低时，可以按照预设优先顺序分别判断各项，在本申请的一个实施例中，信号传输质量的优先级顺序由高到低分别为：基站与无人机通信设备的无线信号强度、基站与无人机通信设备之间的距离、基站与无人机通信设备之间的丢包率。
即基站在接收到无人机通信设备发送的无线信号传输质量之后，先对各基站与无人机通信设备的无线信号强度进行判断，选择无线信号强度最高的基站为活跃基站；若存在多个基站的无线信号强度均为最高值，则在这几个无线信号强度均为最高值的基站中，判断各基站与无人机通信设备之间的距离，选择与无人机通信设备之间的距离最短的基站为活跃基站；若存在多个无线信号强度均为最高值，且与无人机通信设备之间的均为对短的基站，则分别判断这几个基站与无人机通信设备之间的丢包率，选择这几个基站中丢包率最低的基站作为活跃基站。
可选地，调度站在接收多个基站的信号传输质量之外，还可以接收多个基站发送的状态数据和/或载荷数据；在调度站根据多个基站的信号传输质量确定了活跃基站之后，调度站将接收到的活跃基站发送的状态数据和/或载荷数据，转发至地面站。
其中，调度站同时接收多个基站发送的信号传输质量、状态数据和/或载荷数据，可以在第一时间选择合适的基站作为活跃基站，并在选择活跃基站后，立马转发活跃基站发送的状态数据和/或载荷数据，保证数据的传输速度，避免由于当前活跃基站不是最佳活跃基站，从而造成的信息传输延迟甚至数据丢包的问题。
可选地，状态数据可包括：飞控信息和/或位置信息。状态数据可用于指示无人机的飞行状态以及所处的位置；载荷数据可包括：图像数据和/或视频数据，载荷数据即为无人机采集的数据，可以为视频或图像。
举例说明，以信号传输质量为基站与无人机通信设备的无线信号强度为例：每个基站均可对其与无人机通信设备之间的无线信号进行监测，从而获取该基站与无人机通信设备之间的无线信号强度，继而向调度站发送该基站与无人机通信设备之间的无线通信强度。调度站接收所有基站发送的无线信号强度信息、状态数据和/或载荷数据，并对接收到的所有无线信号强度进行排序，选择无线信号强度最大的基站作为活跃基站，随后调度站将接收到的活跃基站发送的状态数据和/或载荷数据，转发至地面站。
其中，选择无线信号强度最大的基站作为活跃基站，可以保证无人机通信设备在与基站通信时，通信效果最佳，避免数据丢包等意外情况的发生。
可选地，S103可包括：接收地面站发送的第二控制信息，将第二控制信息发送至多个基站，以通过多个基站中的活跃基站将该第二控制信息发送至无人机通信设备；或接收地面站发送的第二控制信息，将第二控制信息发送至活跃基站，以使活跃基站将第二控制信息发送至无人机通信设备，具体调度站仅向活跃基站发送第二控制信息，还是向所有基站发送第二控制信息，本申请在此不做任何限制，可以根据用户需要设计。
可选地，第二控制信息为无人机的控制信息，可以包括：飞控控制信息和\或吊舱控制信息等。
可选地，在本申请的一个实施例中，第一控制信息包括：活跃基站对应的第一配置信息，以及其它基站对应的第二配置信息。即S102包括：向活跃基站发送第一配置信息，第一配置信息用于开启活跃基站的发送功能；向其它基站发送第二配置信息，第二配置信息用于关闭其它基站的发送功能。
可选地，关闭其他基站的发送功能可以为：关闭其他基站的所有无线发送功能，也可以为仅关闭其他基站向无人机的无线发送功能，具体关闭无法发射功能的方式根据用户需要设置，本申请在此不做任何限制。
其中，若基站仅与无人机通信设备进行无线通信，则开启活跃基站的发送功能即为开启活跃基站的无线发送功能，关闭其他基站的发送功能即为关闭其他基站的无线发送功能，但各基站与调度站之间的有线发送和有线接收功能处于实时开启的状态。这样就可以实现调度站实时监控各基站状态，选择信号传输质量最高的基站作为活跃基站，保证通信效果，避免数据丢包等意外的发生；同时还可保证当前仅有一个活跃基站进行与无人机之间的无线传输，就不会存在基站间无线信号的干扰协同问题。
可选地，在本申请的一个实施例中，基站与调度站之间通过无线通信连接，基站之间也建立无线通信，从而实现基站之间信息的转发，在这种实施例的情况下，若调度站无法与多个基站中任一基站进行通信，则通过多个基站中除该基站外的其它基站实现转发，以完成信息的接收或发送。
采用本申请提供的无人机通信方法，可以通过一个调度站对多个基站进行统一的调度，通过调度站在多个基站中选择信号传输质量最高基站作为活跃基站，并通过调度站发送第一控制信息至各基站，指示活跃基站的选择，从而实现通过活跃基站进行无人机通信设备和地面站之间的信息传输，使得同一时刻只有活跃基站基站在发送无线信号，不存在基站间无线信号的干扰协同问题；由于选择的活跃基站是多个基站中信号传输质量最高的基站，所以保证了无人机通信设备在与基站通信时，通信效果最佳，避免数据丢包等意外情况的发生；并且活跃基站的选择和切换是通过调度站完成的，使得实时都有与无人机通信设备进行信号传输的活跃基站，不存在由于无人机通信设备与基站之间断开连接，从而造成采集的结果无法发送到基站，无法工作的问题。本实施例未基于蜂窝移动网，若采用蜂窝移动技术，则信息的传输要通过蜂窝移动网络核心网，势必增加了处理延迟，因此不可避免的存在漫游切换速度慢，信息传输延迟大的问题。此外，基于蜂窝移动网络的切换方法，需要对现有蜂窝移动基站进行一定的升级改造，费用高。蜂窝移动基站都是基于向地面覆盖进行网络优化，未考虑天空中信号覆盖。而无人机飞行在天空中，导致了蜂窝移动基站信号在天空比较差，链路连接不稳定。蜂窝移动网络都是基于下行带宽高于上行带宽运行的。而无人机应用中，需要上行带宽远大于下行带宽，因此蜂窝移动网络并不适用于无人机实时视频传输。通过上述实施例所述的基站和调度站，解决了因采用蜂窝激动基站实现无人机漫游时所出现的上述技术问题。
图3为本申请另一实施例提供的无人机通信方法的流程示意图，该方法应用于上述图1提供的系统，其用于上述无人机通信系统中的基站侧。如图3所示，该方法可包括：
S201：接收来自调度站的第一控制信息。
其中，多个基站均会接收到调度站发送的第一控制信息，各基站根据接收到的第一控制信息确定该基站是否为活跃基站；其中，活跃基站为调度站根据预设规则，在多个基站中选择的一个基站；调度站选择基站的具体实现方式，可参见上述实施例中的表述，在此不再赘述。
S202：根据第一控制信息，判断是否开启发送功能，并根据判断结果开启或关闭发送功能。
其中，发送功能用于向无人机通信设备发送信息。各基站在接收到第一控制信息之后，会分别根据接收到的第一控制信息开启或关闭发送功能；因此，在接收到第一控制信息后的多个基站中，只有活跃基站的发送功能是开启的，其余基站的发送功能均为关闭状态。
图4为本申请另一实施例提供的无人机通信方法的流程示意图，如图4所示，S201之前，该方法还包括：
S203：接收无人机通信设备发送的状态数据和/或载荷数据。
S204：获取无人机通信设备的信号传输质量。
其中，信号传输质量用于使得调度站接收到多个基站发送的信号传输质量之后，在多个基站中选择信号传输质量最好的基站作为活跃基站。
可选地，信号传输质量可以为下述的一项或多项：基站与无人机通信设备的无线信号强度、基站与无人机通信设备之间的距离、基站与无人机通信设备之间的丢包率等。
优选地，信号传输质量是基站监测的是无人机到基站的链路质量，而不是基站到无人机的链路质量。在实际场景中，由于基站发射功率远大于无人机发射功率，所以基站到无人机的链路质量要远好于无人机到基站的链路质量。基于无人机进行信道测量，不能完全表征无人机和基站之间通信质量的好坏。同时，由于测量结果要发送到基站上，当无人机与基站之间的连接断开时，无人机测量的结果无法发送到基站，该方案无法工作。
举例说明，若信号的传输质量为上述三项，则可以按照预设优先顺序来分别判断，例如先判断优先级最高的一项：基站与无人机通信设备的无线信号强度，选择无线信号强度最高的基站为活跃基站；若存在多个基站的无线信号强度均为最高值，则分别判断这几个无线信号强度均为最高值的基站与无人机通信设备之间的距离，在这多个无线信号强度均为最高值的基站中，选择与无人机通信设备之间的距离最短的基站为活跃基站；若存在多个无线信号强度均为最高值，且与无人机通信设备之间的均为对短的基站，则分别判断这几个基站与无人机通信设备之间的丢包率，选择这几个基站中丢包率最低的基站作为活跃基站。
可选地，S203和S204的先后顺序本申请在此不做任何限制，可以先执行S203再执行S204；也可以先执行S204再执行S203；也可以同时执行S203和S204，具体执行方式根据用户需要设计，本申请在此不做任何限制。
S205：将信号传输质量，与状态数据和/或载荷数据，一并发送至调度站。
其中，无论基站是否为活跃基站，均需要将信号传输质量，与状态数据和/或载荷数据一并发送至调度站，使得调度站可以实时根据各基站的信号传输质量选择活跃基站，并将接收到的活跃基站发送的状态数据和/或载荷数据转发至地面站，保证的数据传输的效率，避免了数据传输的延迟。
其中，数据向调度站的发送可以为向调度站发送信号传输质量，与状态数据和/或载荷数据；也可以为通过其它基站，将信号传输质量，与状态数据和/或载荷数据，发送至调度站，具体发送方式根据用户需要设计，本申请在此不做任何限制。
本实施例未基于蜂窝移动网，若采用蜂窝移动技术，则信息的传输要通过蜂窝移动网络核心网，势必增加了处理延迟，因此不可避免的存在漫游切换速度慢，信息传输延迟大的问题。此外，基于蜂窝移动网络的切换方法，需要对现有蜂窝移动基站进行一定的升级改造，费用高。蜂窝移动基站都是基于向地面覆盖进行网络优化，未考虑天空中信号覆盖。而无人机飞行在天空中，导致了蜂窝移动基站信号在天空比较差，链路连接不稳定。蜂窝移动网络都是基于下行带宽高于上行带宽运行的。而无人机应用中，需要上行带宽远大于下行带宽，因此蜂窝移动网络并不适用于无人机实时视频传输。通过上述实施例所述的基站和调度站，解决了因采用蜂窝激动基站实现无人机漫游时所出现的上述技术问题。
可选地，图5为本申请另一实施例提供的无人机通信方法的流程示意图，如图5所示，该方法还包括：
S206：接收来自调度站的第二控制信息。
其中，第二控制信息为调度站接收的地面站发送的第二控制信息。
S207：判断发送功能是否开启。
若该基站的发送功能为开启状态，则执行S208b：将向无人机通信设备发送第二控制信息；若该基站的发送功能为关闭状态，则该基站不向无人机通信设备发送第二控制信息。
其中，判断发送功能是否开启，即为判断该基站是否为活跃基站，只有开启无线发送功能的活跃基站才会向无人机通信设备发送第二控制信息，其余非活跃基站均不发送。
活跃基站在向无人机通信设备发送了第二控制信息之后，无人机通信设备根据接收到的第二控制信息，控制无人机的飞行。
图6为本申请一实施例提供的调度站的结构示意图，如图6所示，该调度站包括：处理器301和信号发送器302，其中：
处理器301，用于从多个基站中选择一个基站作为活跃基站，以通过所述活跃基站进行无人机通信设备和地面站之间的信息传输。
信号发送器302，用于向多个基站发送第一控制信息，第一控制信息用于指示活跃基站的选择。
图7为本申请另一实施例提供的调度站的结构示意图，如图7所示，调度站还包括：信号接收器303，用于接收各基站发送的基站与无人机通信设备之间的信号传输质量。
处理器301，还用于根据各基站发送的信号传输质量，确定活跃基站。
可选地，信号接收器303，还用于接收多个基站发送的状态数据和/或载荷数据，以及信号传输质量；信号发送器，还用于将活跃基站发送的状态数据和/或载荷数据，发送至地面站。
可选地，信号接收器303，还用于接收地面站发送的第二控制信息，信号发送器还用于将第二控制信息发送至多个基站，以通过多个基站中的活跃基站将该第二控制信息发送至无人机通信设备；或，信号接收器还用于接收地面站发送的第二控制信息，信号发送器还用于将第二控制信息发送至活跃基站，以使活跃基站将第二控制信息发送至无人机通信设备。
可选地，若信号接收器303或信号发送器302，无法与多个基站中任一基站进行直接通信，则通过多个基站中除该基站外的其它基站实现转发，以完成信息的接收或发送。
图8为本申请一实施例提供的基站的结构示意图，如图8所示，该基站包括：信号接收器401、信号发送器402和处理器403，其中：
信号接收器401，用于接收调度站发送的第一控制信息。
信号发送器402，用于根据处理器的判断结果，开启或关闭发送功能。
处理器403，用于根据第一控制信息，判断是否开启发送功能，并根据判断结果开启或关闭发送功能，发送功能用于向无人机通信设备发送信息。
可选地，信号接收器401，还用于接收无人机通信设备发送的状态数据和/或载荷数据。
处理器403，还用于获取无人机通信设备的信号传输质量，将信号传输质量，与状态数据和/或载荷数据，通过信号发送器402一并发送至调度站。
可选地，信号接收器401，还用于接收来自调度站的第二控制信息；若信号发送器的发送功能关闭，则不向无人机通信设备发送第二控制信息；反之，则将向无人机通信设备发送第二控制信息。
上述装置用于执行前述实施例提供的方法，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器(digital singnal processor，简称DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。
图9为本申请另一实施例提供的调度站的结构示意图，该调度站包括：处理器501、存储介质502和总线503。
处理器501用于存储程序，处理器501调用存储介质502存储的程序，以执行上述图2对应的方法实施例。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。
图10为本申请另一实施例提供的基站的结构示意图，该基站包括：处理器601、存储介质602和总线603。
处理器601用于存储程序，处理器601调用存储介质602存储的程序，以执行上述图3-图4对应的方法实施例。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。
可选地，本申请还提供一种程序产品，例如存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，包括程序，该程序在被处理器运行时执行上述方法对应的实施例。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (23)

1.一种无人机通信方法，其特征在于，应用于调度站，所述方法包括：
从多个基站中选择一个基站作为活跃基站；
向所述多个基站发送第一控制信息，所述第一控制信息用于指示所述活跃基站的选择；
通过所述活跃基站进行无人机通信设备和地面站之间的信息传输；
其中，所述通过所述活跃基站进行无人机通信设备和地面站之间的信息传输，包括：
接收所述活跃基站发送的所述活跃基站接收到的所述无人机通信设备发送的信号；
将所述无人机通信设备发送的信号转发至地面站，使得所述地面站对所述无人机通信设备发送的信号进行处理；
向所述活跃基站发送所述地面站发送的信息，以使得所述活跃基站将所述地面站发送的信息转发至所述无人机通信设备。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从多个基站中选择一个基站作为活跃基站，包括：
接收各所述基站发送的所述基站与所述无人机通信设备之间的信号传输质量；
根据所述各所述基站发送的信号传输质量，确定所述活跃基站。
3.权利要求2所述的方法，其特征在于，所述接收各所述基站发送的所述基站与所述无人机通信设备之间的信号传输质量，包括：
接收所述多个基站发送的状态数据和/或载荷数据，以及信号传输质量；
所述通过所述活跃基站进行无人机通信设备和地面站之间的信息传输，包括：
将所述活跃基站发送的状态数据和/或载荷数据，发送至所述地面站。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述活跃基站进行无人机通信设备和地面站之间的信息传输，包括：
接收所述地面站发送的第二控制信息，将所述第二控制信息发送至所述多个基站，以通过所述多个基站中的所述活跃基站将该第二控制信息发送至所述无人机通信设备；或，
接收地面站发送的第二控制信息，将所述第二控制信息发送至所述活跃基站，以使所述活跃基站将所述第二控制信息发送至所述无人机通信设备。
5.如权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于，所述第一控制信息包括：所述活跃基站对应的第一配置信息，以及其它基站对应的第二配置信息，所述向所述多个基站发送第一控制信息，包括：
向所述活跃基站发送所述第一配置信息，所述第一配置信息用于开启所述活跃基站的发送功能；
向所述其它基站发送所述第二配置信息，所述第二配置信息用于关闭所述其它基站的发送功能。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若无法与所述多个基站中任一基站进行通信，则通过所述多个基站中除该基站外的其它基站实现转发，以完成信息的接收或发送。
7.一种无人机通信方法，其特征在于，应用于多个基站的任一基站，所述方法包括：
接收来自调度站的第一控制信息；
根据所述第一控制信息，确定是否为活跃基站，其中，所述活跃基站为所述调度站从所述多个基站中的选择的一个基站；
若为所述活跃基站，则开启发送功能，所述发送功能用于向无人机通信设备发送信息；
若为其它基站，则关闭所述发送功能；
其中，若为活跃基站，则所述方法还包括：
接收所述无人机通信设备发送的信号，并将所述无人机通信设备发送的信号发送至所述调度站，以使所述调度站将所述无人机通信设备发送的信号转发至地面站，使得所述地面站对所述所述无人机通信设备发送的信号进行处理；还接收所述调度站发送的所述地面站发送的信息，并将所述地面站发送的信息转发至所述无人机通信设备。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述接收来自调度站的第一控制信息之前，所述方法还包括：
接收所述无人机通信设备发送的状态数据和/或载荷数据；
获取所述无人机通信设备的信号传输质量；
将所述信号传输质量，与所述状态数据和/或载荷数据，一并发送至所述调度站。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述将所述信号传输质量，与所述状态数据和/或载荷数据，一并发送至所述调度站，包括：
向所述调度站发送所述信号传输质量，与所述状态数据和/或载荷数据；或，
通过其它基站，将所述信号传输质量，与所述状态数据和/或载荷数据，发送至所述调度站。
10.如权利要求7-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收来自所述调度站的第二控制信息；
若所述发送功能关闭，则不向所述无人机通信设备发送所述第二控制信息；反之，则向所述无人机通信设备发送所述第二控制信息。
11.一种调度站，其特征在于，包括：处理器和信号发送器，其中：
所述处理器，用于从多个基站中选择一个基站作为活跃基站，以通过所述活跃基站进行无人机通信设备和地面站之间的信息传输；
所述信号发送器，用于向所述多个基站发送第一控制信息，所述第一控制信息用于指示所述活跃基站的选择；
所述调度站还包括：信号接收器；
所述信号接收器，用于接收所述活跃基站发送的所述活跃基站接收到的所述无人机通信设备发送的信号；
所述信号发送器，还用于将所述无人机通信设备发送的信号转发至地面站，使得所述地面站对所述无人机通信设备发送的信号进行处理；向所述活跃基站发送所述地面站发送的信息，以使得所述活跃基站将所述地面站发送的信息转发至所述无人机通信设备。
12.如权利要求11所述的调度站，其特征在于，所述调度站还包括：信号接收器；
所述信号接收器，用于接收各所述基站发送的所述基站与所述无人机通信设备之间的信号传输质量；
所述处理器，还用于根据所述各所述基站发送的信号传输质量，确定所述活跃基站。
13.如权利要求11所述的调度站，其特征在于，所述信号接收器，还用于接收所述多个基站发送的状态数据和/或载荷数据，以及信号传输质量；所述信号发送器，还用于将所述活跃基站发送的状态数据和/或载荷数据，发送至所述地面站。
14.如权利要求11所述的调度站，其特征在于，所述信号接收器还用于接收所述地面站发送的第二控制信息，所述信号发送器还用于将所述第二控制信息发送至所述多个基站，以通过所述多个基站中的所述活跃基站将该第二控制信息发送至所述无人机通信设备；或，所述信号接收器还用于接收地面站发送的第二控制信息，所述信号发送器还用于将所述第二控制信息发送至所述活跃基站，以使所述活跃基站将所述第二控制信息发送至所述无人机通信设备。
15.如权利要求11-14中任一所述的调度站，其特征在于，所述第一控制信息包括：所述活跃基站对应的第一配置信息，以及其它基站对应的第二配置信息，所述信号发送器，还用于向所述活跃基站发送所述第一配置信息，所述第一配置信息用于开启所述活跃基站的发送功能；向所述其它基站发送所述第二配置信息，所述第二配置信息用于关闭所述其它基站的发送功能。
16.如权利要求14的所述调度站，其特征在于，若所述信号接收器或所述信号发送器，无法与所述多个基站中任一基站进行直接通信，则通过所述多个基站中除该基站外的其它基站实现转发，以完成信息的接收或发送。
17.一种基站，其特征在于，包括：信号接收器、信号发送器和处理器，其中：
所述信号接收器，用于接收来自调度站的第一控制信息；
所述处理器，用于根据所述第一控制信息，确定是否为活跃基站，其中，所述活跃基站为所述调度站从多个基站中的选择的一个基站；
所述信号发送器，用于若为所述活跃基站，则开启发送功能，所述发送功能用于向无人机通信设备发送信息；若为其它基站，则关闭所述发送功能；
所述信号接收器，还用于若为活跃基站，则接收所述无人机通信设备发送的信号；
所述信号发送器，还用于将所述无人机通信设备发送的信号发送至所述调度站，以使所述调度站将所述无人机通信设备发送的信号转发至地面站，使得所述地面站对所述所述无人机通信设备发送的信号进行处理；
所述信号接收器，还用于接收所述调度站发送的所述地面站发送的信息；
所述信号发送器，还用于将所述地面站发送的信息转发至所述无人机通信设备。
18.如权利要求17所述的基站，其特征在于，所述信号接收器，还用于接收所述无人机通信设备发送的状态数据和/或载荷数据；
所述处理器，还用于获取所述无人机通信设备的信号传输质量，将所述信号传输质量，与所述状态数据和/或载荷数据，通过所述信号发送器一并发送至所述调度站。
19.如权利要求17-18中任一项所述的基站，其特征在于，所述信号接收器，还用于接收来自所述调度站的第二控制信息；
若所述信号发送器的所述发送功能关闭，则不向所述无人机通信设备发送所述第二控制信息；反之，则向所述无人机通信设备发送所述第二控制信息。
20.一种调度站，其特征在于，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当调度站运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行时执行如权利要求1-6任一所述的无人机通信方法的步骤。
21.一种基站，其特征在于，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当活跃基站运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行时执行如权利要求7-11任一项所述的无人机通信方法的步骤。
22.一种无人机通信系统，其特征在于，所述系统包括：无人机通信设备、多个基站、调度站、无人机地面站，其中：
所述无人机通信设备装载在无人机上，所述调度站与所述无人机地面站连接，多个所述基站还分别与所述无人机通信设备无线连接；
其中，所述调度站为上述权利要求11-16中任一项所述的调度站；多个所述基站中存在一个上述权利要求17-19中任一项所述的基站。
23.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上述权利要求1-10任一项所述的方法的步骤。
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