CN110800221B - 用于管理无人航空载具的方法、装置和介质 - Google Patents

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Abstract

描述了一种用于管理无人航空载具（UAV）的方法。该方法可包括接收描述UAV的飞行路径的飞行计划信息；基于飞行计划信息来生成一个或多个小区列表；以及将一个或多个小区列表传送到UAV当前正在其中操作的无线网络中的源小区，其中一个或多个小区列表被用在UAV当前连接到的源小区与UAV在完成切换过程之后将连接到的目标小区之间的切换过程中。

Description

用于管理无人航空载具的方法、装置和介质
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年5月5日提交的编号为62/502489的美国临时申请的益处，该美国临时申请通过引用并入于此。
技术领域
本发明的实施例涉及管理无人航空载具（UAV）的领域；以及更具体地，涉及基于UAV的飞行计划来在小区切换期间管理第3代合作伙伴项目（3GPP）网络中的UAV。
背景技术
联邦航空管理局（FAA）和国家航空与航天管理局（NASA）正在定义无人航空载具（UAV）交通管理（UTM）系统。此类系统试图提出用于UAV交通的有效管理结构。在这个方面，试图让UTM充当赋能者（enabler）以促进UAV在商业和娱乐环境两者中的广泛使用，而同时使对有人空中交通和周边部分的基础设施造成的危险最小化。UTM系统被设计成自主工作，其中没有主动的人类空中交通控制者不断地监管和监控空域。
广域连接性增强了UAV航行的安全性和控制，这对于UAV用例获得消费者、监管者和有兴趣将UAV用于不同目的的各种行业部门的广泛接受是至关重要的。
UAV的连接性服务于两个主要目的。第一主要目的是用于UAV的命令和控制。在大多数用例中，UAV能够自主地从起点飞到目的地。然而，提供远程控制能够显著增强UAV的安全性和控制。例如，如果由于交通管理而存在UAV的飞行路径的改变，则将此类信息传递给UAV是必要的。因此，命令和控制功能性对于支持UAV交通管理是必要的。第二主要目的是用于提供与/用于UAV的数据通信。特别地，像飞行摄像机和远程监视之类的用例要求UAV发送回实时/实况遥测数据、图片和/或视频。
完善建立的、普遍存在的蜂窝网络能够最佳地提供广域连接性以用于支持UAV任务。通过在蜂窝网络中的小区之间的无缝切换，使这种广域连接性变得可能。这些无缝切换确保在UAV任务的持续时间期间，UAV能够由小区以所需的可靠性和服务质量（QoS）来服务。例如，最初由小区A服务的UAV可以在某一点之后切换到小区B。在该示例中，小区A被称为源小区，并且小区B被称为目标小区。通过用户设备（UE）测量（即，UAV测量）使得能够实现第3代合作伙伴项目（3GPP）网络（例如，长期演进（LTE）网络）中的切换。特别地，UE/UAV被给予邻近小区列表，并且UE/UAV针对邻近小区列表中的每个小区执行参考信号接收功率（RSRP）或参考信号接收质量（RSRQ）测量。所述测量基于由这些小区传送并由UE/UAV检测的已知参考信号（例如，LTE小区特定参考信号（CRS））。同时，测量源/服务小区的服务质量。当如UE/UAV测量所指示的对于UE/UAV的源/服务小区上的QoS下降到低于某一阈值时和/或当对于邻近小区列表中的邻近小区（例如，目标小区）的UE/UAV测量超过某一阈值时，触发切换过程。
然而，在以上系统中，邻近小区列表和对应的切换行为是针对典型的基于地面的UE（例如，电话）而设计的，并且可能不是很好地适合于UAV。例如，当前3GPP网络没有提供用来在变化高度UE和恒定高度UE之间进行区分的特征，并且在切换过程期间不利用UTM。
发明内容
描述了一种用于管理无人航空载具（UAV）的方法。该方法可包括接收描述UAV的飞行路径的飞行计划信息；基于飞行计划信息来生成一个或多个小区列表；以及将一个或多个小区列表传送到UAV当前正在其中操作的无线网络中的源小区，其中一个或多个小区列表被用在UAV当前连接到的源小区与UAV在完成切换过程之后将连接到的目标小区之间的切换过程中。
利用优化的邻近小区列表和/或邻近小区黑名单，本文中提供的系统和方法允许UAV更容易地标识合适的目标小区以用于切换。具体地，与非优化列表相比，利用优化的邻近小区列表和/或邻近小区黑名单将导致UE/UAV需要测量的小区的更小列表。更小的测量列表由于若干原因是有利的，这些原因包括（1）需要更少的测量，其导致减少的UAV功耗和用于将测量结果发送回网络的信令，以及（2）给定测量周期，UAV能够对每个邻近小区执行更多平滑和平均，这提高测量准确度。
附图说明
通过参考用于说明本发明的实施例的附图和以下描述，可以最佳地理解本发明。在附图中：
图1示出了根据一个实施例的无人航空载具（UAV）交通管理（UTM）系统；
图2示出了根据一个实施例的具有坐标的集合的示例飞行计划；
图3示出了根据一个实施例的具有受限区域/区的集合的示例飞行计划；
图4示出了根据一个实施例的具有指定净空区（clearance zone）的示例飞行计划；
图5示出了根据一个示例实施例的UAV的框图；
图6A示出了根据一个实施例的最初耦合到小区A的UAV；
图6B示出了根据一个实施例的从小区A到小区B的UAV切换；
图7是根据实施例的用于管理UAV的方法的流程图；
图8示出了根据一个实施例的具有飞行路径的示例飞行计划；
图9示出了根据一个实施例的针对地面用户设备的邻近小区列表和邻近小区黑名单的示例；
图10示出了根据一个实施例的针对在第一高度飞行的UAV的邻近小区列表和邻近小区黑名单的示例；
图11示出了根据一个实施例的针对在第二高度飞行的UAV的邻近小区列表和邻近小区黑名单的示例；以及
图12示出了根据一个实施例的计算/联网装置。
具体实施方式
在以下描述中，阐述了许多特定细节。然而，要理解，可以在没有这些特定细节的情况下实践本发明的实施例。在其它实例中，没有详细示出公知的电路、结构和技术，以免混淆对本描述的理解。本领域普通技术人员利用所包括的描述将能够实现适当的功能性而无需过度的实验。
本文中使用加括号的文本和具有虚线边界（例如，大虚线、小虚线、点划线和点）的框来说明向本发明的实施例添加额外特征的可选操作。然而，这种符号不应被认为意指这些是仅有的选项或可选操作和/或在本发明的某些实施例中具有实线边界的框不是可选的。
本说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是每个实施例可能不一定包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的用语不一定是指相同的实施例。此外，当结合实施例描述特定特征、结构或特性时，无论是否明确描述，都认为结合其它实施例来影响这样的特征、结构或特性是在本领域技术人员的知识范围内的。
在以下描述和权利要求中，可以使用术语“耦合”和“连接”连同它们的派生词。应当理解，这些术语不意在作为彼此的同义词。“耦合”用于指示可以或可以不与彼此直接物理或电接触的两个或多于两个元件与彼此协作或交互。“连接”用于指示在与彼此耦合的两个或多于两个元件之间的通信的建立。
电子装置使用机器可读介质（也称为计算机可读介质）来（内部地和/或通过网络与其他电子装置一起）存储和传送代码（其由软件指令组成，并且有时被称为计算机程序代码或计算机程序）和/或数据，所述机器可读介质诸如机器可读存储介质（例如，磁盘、光盘、只读存储器（ROM）、闪速存储器装置、相变存储器）和机器可读传输介质（也称为载体）（例如，电、光、无线电、声或其他形式的传播信号——诸如载波、红外信号）。因此，电子装置（例如，计算机）包括硬件和软件，诸如耦合到一个或多个机器可读存储介质的一个或多个处理器的集合，所述一个或多个机器可读存储介质用来存储用于在处理器的集合上执行的代码和/或存储数据。例如，电子装置可以包括非易失性存储器，所述非易失性存储器包含代码，因为甚至在电子装置被关闭时，非易失性存储器也能够持续保留代码，并且当电子装置被开启时，把要由该电子装置的（一个或多个）处理器执行的代码的该部分从较慢的非易失性存储器复制到该电子装置的易失性存储器（例如，动态随机存取存储器（DRAM）、静态随机存取存储器（SRAM））中。典型的电子装置还包括一组或者一个或多个物理网络接口，以建立与其他电子装置的网络连接（以使用传播信号来传送和/或接收代码和/或数据）。本发明的实施例的一个或多个部分可以使用软件、固件和/或硬件的不同组合来实现。
如本文中所述，无人航空载具（UAV）操作者可与网络（例如，蜂窝网络）共享与UAV飞行计划有关的信息，包括已由UAV交通管理（UTM）框架/系统授权/批准的飞行路径。例如，能够用专用接口和/或对现有接口的扩展的集合，将这样的信息提供给长期演进（LTE）移动性管理实体（MME）。这些元件将允许网络经由MME与UTM或另一个UAV交通管理实体进行通信。在一个实施例中，能够经由网关移动位置中心（GMLC）服务器将最新的飞行路径信息（例如，UAV的位置）输入到MME，所述网关移动位置中心（GMLC）服务器是第3代合作伙伴项目（3GPP）位置服务（LCS）系统的一部分。用这样的信息，MME能够针对网络中每个UAV配置和更新一个或多个小区列表，所述一个或多个小区列表能够用于促进切换过程。如本文所使用的，切换或切换过程涉及UAV从网络中的第一小区断开连接并且与网络中的第二小区连接。例如，当UAV移动远离第一小区时，网络性能可能恶化，并且UAV可能需要与更接近的小区连接以提高/维持网络性能。
如上面提到的，可以通过一个或多个小区列表促进切换过程。例如，一个或多个小区列表可以包括邻近小区列表，其指示UAV在切换过程期间应当考虑与之连接的小区。在该示例中，UAV可连接到源小区（有时称为服务小区），并且可以在记录来自源小区和邻近小区列表中的所有小区的测量信息（例如，与小区特定参考信号（CRS）有关的参考信号接收功率（RSRP）或参考信号接收质量（RSRQ）测量）。在检测到与源小区相关联的测量读数降低到低于一组阈值时，可以触发切换过程，其中UAV从源小区断开连接并且与目标小区连接。可以从邻近小区列表中选择目标小区，并且特别地，目标小区可以是来自邻近小区列表的具有超过一组阈值的最佳/最高测量读数的小区。
虽然上面关于从其中选择目标小区的邻近小区列表进行了描述，但是用于执行切换过程的一个或多个小区列表还可以包括邻近小区黑名单。该邻近小区黑名单可以包括在选择用于切换过程的目标小区时不应考虑的小区。特别地，UAV可能不记录来自邻近小区黑名单中的小区的测量。由于没有记录来自邻近小区黑名单中的小区的测量，因此当选择用于切换过程的目标小区时将不考虑这些小区。
如上所述以及如下文将更加详细描述的，可生成一个或多个小区列表以促进切换过程，并且可基于在UAV起飞之前和/或在UAV到达飞行任务的特定部分之前已知、预先制定和/或记录的UAV的飞行计划来生成这些一个或多个小区列表。与在没有已知的、预先制定的和/或记录（例如，蜂窝电话用户移动而没有预先制定和记录计划）的行进/路线计划的情况下操作的基于地面的用户设备相对比，通过利用UAV的已知飞行计划（包括UAV的飞行路径和/或高度的集合），用于切换过程的所选择的目标小区可为UAV提供改进的网络连接性（例如，与不使用飞行计划来选择目标小区相比，在更长时间段上的平均更高带宽和/或更高信噪比）。具体地，当不考虑已知的、预先制定的和/或记录的飞行计划时，可以仅基于接近度和/或高记录测量从任何邻近小区的集合中选择目标小区。这些高记录测量可对应于在记录测量时UAV最初接近所选择的目标小区。然而，UAV可能预期在切换过程完成之后不久移动远离所选择的目标小区，这将导致差的网络性能，并且可能需要与新的目标小区的另一切换过程。可以基于包括飞行路径的已知飞行计划来预测这种远离所选择的目标小区的移动，使得可以选择沿着UAV的飞行路径的将来部分而不是远离UAV的飞行路径的将来部分的目标小区。特别地，可以用沿着UAV的飞行路径的将来部分的小区来填充邻近小区列表，并且可以至少用不沿着UAV的飞行路径的将来部分的小区（例如，沿着飞行路径中的已经经过的部分的小区和/或完全在飞行路径之外的小区）来填充邻近小区黑名单。
利用包括邻近小区列表和/或邻近小区黑名单的一个或多个小区列表的优化集合，本文中提供的系统和方法允许UAV更容易地标识用于切换的合适的目标小区。具体地，与未优化的列表相比，利用优化的邻近小区列表和/或邻近小区黑名单将导致UAV需要测量的小区的更小列表，所述优化的邻近小区列表仅包括沿着UAV的飞行路径的小区，所述邻近小区黑名单至少包括UAV的飞行路径之外的小区。更小的测量列表由于若干原因是有利的，这些原因包括：（1）需要更少的测量，其导致减少的UAV功耗和用于将测量结果发送回网络的信令，以及（2）给定测量周期，UAV能够对每个邻近小区执行更多平滑和平均，这提高测量准确度。
现在转向图1，将描述根据一个实施例的用于管理UAV 104的飞行的空中交通系统100。空中交通系统100可用于管理由对应UAV操作者106控制/操作/领航的一个或多个UAV104的飞行。贯穿本描述，UAV 104可以可互换地称为无人航空器系统（UAS）或无人机（drone）。空中交通系统100可以被分成两个逻辑部分：UAV交通管理（UTM）系统100A和3GPP位置服务（LCS）系统100B。在该配置中，UTM系统100A向3GPP LCS系统100B提供飞行路径信息，并且3GPP LCS系统100B向UTM系统100A的组件提供位置服务和连接性。
3GPP LCS系统100B基于UAV 104在无线网络108中的无线通信来提供UAV 104的位置信息。例如，3GPP LCS系统100B可基于UAV 104的无线电信号测量来确定特定UAV 104的位置信息，并且基于那些无线电信号测量（例如，无线电信号测量的三角测量）来估计UAV104的位置。因此，与UAV 104自身报告的位置信息相反，3GPP LCS系统100B提供UAV 104的网络确定的位置信息。
虽然关于由3GPP协议提供的位置服务进行描述，但是本文中描述的系统不应被解释为限于3GPP协议或蜂窝网络。在其他实施例中，位置服务可由其他蜂窝和无线网络提供商提供，所述其他蜂窝和无线网络提供商基于UAV 104在由网络提供商运营的网络中的无线通信来提供对UAV 104的地理位置信息的访问。在一个实施例中，位置服务可由无线局域网提供。在又一些实施例中，UAV 104的位置信息可通过其他系统来被提供，包括通过使用全球定位系统（GPS）或类似的基于卫星的系统来被提供。
在一些实施例中，UAV 104可以是小型或微型UAV，其是足够小以被普通人认为是便携式的并且通常在低于较大航空器的高度处操作/巡航的无人航空器。例如，小型UAV可以是五十五磅或更轻和/或被设计成在低于400英尺操作的任何无人航空器。虽然本文中描述的实施例可应用于小型UAV，但系统和方法不限于这些大小的航空器或者设计成在特定高度处操作的航空器。本文描述的方法和系统而是可以类似地应用于任何大小或设计的以及具有或不具有机载领航员/操作者的航空器。例如，在一些实施例中，本文中描述的方法和系统可用于大于五十五磅的UAV 104和/或设计成在高于400英尺飞行的UAV 104。
UAV 104是没有机载人类控制者的航空器。而是可使用各种程度的自主性来操作/领航UAV 104。例如，UAV 104可由位于地面上或以其他方式被移除并独立于UAV 104的位置的人（例如，UAV操作者106）来操作。例如，UAV操作者106可位于地面上，并行动以通过无线电控制接口（例如，命令和控制（C2）接口）直接控制UAV 104或UAV 104的群组的每个移动。在该实施例中，UAV操作者106可经由无线电接口传送命令，以使得UAV 104调整/移动特定飞行仪器（例如，襟翼、叶片、马达等），以用于遵循飞行计划或另一组目标的目的。在其他场景中，UAV操作者106可向UAV 104提供飞行计划。响应于飞行计划，UAV 104可以调整/移动特定飞行仪器以实现飞行计划的目标。在这些实施例中，人类操作者可以监控飞行计划的进展，并且根据需要或根据引导进行干预。在一些实施例中，UAV操作者106可被视为远程人类控制者、远程数字控制器、机载数字控制器或前述各项的组合。
飞行计划可以包括路径的一个或多个点（例如，起点、终点和/或航路点（waypoint）的集合，其中每个点由经度和纬度坐标定义）、速度的集合、高度的集合、航向/方向的集合、事件的集合（例如，在规定的时间或位置捕获视频、在区域上悬停指定的间隔等）、时间/期满/持续时间以及受限区/区域的集合。例如，图2中所示的飞行计划200指示UAV 104要从位置A1（对应于经度和纬度坐标的第一集合）起飞，并且使用路径B行进到位置A2（对应于经度和纬度坐标的第二集合）。路径B可以分成区段B1和B2。在这种情况下，UAV104在区段B1期间被限制于300英尺与400英尺之间的高度和100英里/小时的速度，并且在区段B2期间被限制于350英尺与400英尺之间的高度和90英里/小时的速度。上述高度和速度限制仅是示例性的，并且在其他实施例中，可为UAV 104分配/发出更高的高度和速度限制（例如，高于400英尺的高度限制和高于100英里/小时的速度限制）。
在另一示例中，如图3中所示，飞行计划300可指示UAV 104要从位置A1起飞，行进到位置A2，并避开受限区302A和302B的集合。在该示例中，UAV 104被引导到达目标位置A2，而不进入受限区302A和302B的集合。受限区可以相对于（由坐标的集合定义的）地理位置、高度和/或速度。例如，可允许UAV 104进入受限区302A，但仅以规定的高度和/或仅以规定的速度。
在图4中所示的又一个示例中，飞行计划400可为UAV 104提供在指定净空区402中飞行的许可（clearance）。净空区402可以是与高度范围（例如，在400-500英尺之间）和/或期满/持续时间（例如，11:40PM期满）相关联的限定区域。在该示例中，UAV 104可在指定净空区402中的任何地方飞行，直到许可已期满。
虽然关于图解而提供上述飞行计划，但是可以使用任何格式来编码/呈现飞行计划。例如，可使用基于可扩展标记语言（XML）的格式或者由机器可解码和可解析的另一编码或表示来表示飞行计划并将飞行计划传递到UAV 104。
图5示出了根据一个示例实施例的UAV 104的框图。UAV 104的每个元件将在下面通过示例的方式来被描述，并且理解的是，每个UAV 104可包括比本文中所示出和所描述的那些组件更多或更少的组件。
如图5中所示，UAV 104可包括由一个或多个马达控制器504控制的马达502的集合，所述一个或多个马达控制器504控制马达的旋转速度（例如，每分钟转数）。如本文中所使用的，术语引擎可与术语马达同义地使用，并且应指定将一种形式的能量转换成机械能的机器。例如，马达502可以是将存储在电池506中的电力转换成机械能的电动马达。UAV104可包括以相对于UAV 104的机体和/或预期航向的任何配置来放置的任何数量的马达502。例如，马达502可以被配置成使得UAV 104是多旋翼直升机（例如，四轴飞行器）。在其他实施例中，马达502可被配置成使得UAV 104是固定翼航空器（例如，单引擎或双引擎飞机）。在这些实施例中，马达502与UAV 104的其它元件结合用来保持UAV 104飞行和/或在期望方向上推进UAV 104。在一些实施例中，UAV 104可不包括用于向前推进UAV 104的马达502。在该实施例中，UAV 104可以是滑翔机或轻于空气的航空器（例如，气象气球）。
如上面提到的，马达502由一个或多个马达控制器504控制，所述一个或多个马达控制器504管控每个马达502的旋转速度。在一个实施例中，马达控制器504可以结合控制推进器、襟翼、缝翼、翼缝（slot）、旋翼（rotor）、旋翼叶片/机翼以及其他飞行控制系统514的俯仰（pitch）/角度/旋转的致动器510和致动器控制器508一起工作。可以通过在通信上耦合到存储器512B和一个或多个接口512C的一个或多个处理器512A管理/控制马达控制器504和致动器控制器508。
在一些实施例中，存储器512B可存储指令，所述指令在由处理器512A执行时经由对马达控制器504和致动器控制器508的设置/参数的调整而使得UAV 104在特定方向（竖直或水平）上移动或维持特定飞行模式（例如，悬停在特定高度）。
UAV 104可使用一个或多个接口512C与一个或多个其它装置进行通信。在一个实施例中，UAV 104中的接口512C之一可遵从3GPP协议。例如，接口512C可以遵守全球移动通信系统（GSM）（包括通用分组无线电服务（GPRS）和增强数据速率GSM演进（EDGE））、UMTS（包括高速分组接入（HSPA））和长期演进（LTE）中的一个或多个。在一些实施例中，UAV 104中的一个或多个接口512C可允许UAV操作者106和/或UTM系统100A的其它部分控制UAV 104或向UAV 104提供计划/指令。
在一个实施例中，UAV 104可以使用接口512C中的一个或多个接口在GSM EDGE无线电接入网（GERAN）108A、通用陆地无线电接入网（UTRAN）108B和/或演进的通用移动电信系统（UMTS）陆地无线电接入网（E-UTRAN）108C中操作。GERAN 108A、UTRAN 108B和/或E-UTRAN 108C可以由网络运营商（例如，蜂窝网络运营商）管理，并且UAV 104可以是这些网络108A、108B和108C中的一个或多个的订户。GERAN 108A、UTRAN 108B和/或E-UTRAN 108C可以包括各种网络装置。在一些实施例中，网络装置中的每个可以是能够在通信上连接到网络上的其他电子装置（例如，其他网络装置、用户设备装置（诸如UAV 104）、无线电基站等）的电子装置。在某些实施例中，网络装置可以包括无线电接入特征，所述无线电接入特征向诸如用户设备装置（UE）之类的其他电子装置（例如“无线电接入网络装置”可以指这样的网络装置）提供无线无线电网络接入。例如，网络装置可以是基站，诸如长期演进（LTE）中的增强的NodeB（eNodeB）、宽带码分多址（WCDMA）中的NodeB或其他类型的基站，以及无线电网络控制器（RNC）、基站控制器（BSC）或其他类型的控制节点。包括用来向其他电子装置提供无线无线电网络接入的无线电接入特征的这些网络装置中的每个网络装置可以被称为小区（包括宏小区、微小区、微微小区和卫星小区（例如，小区110A和110B））、塔、蜂窝塔等。在一些实施例中，UAV 104中的接口512C可以基于GERAN 108A、UTRAN 108B和/或E-UTRAN 108C内的通信来协助估计UAV 104的地理位置。
虽然关于UAV 104的地理位置进行描述，但是由3GPP LCS系统100B提供的位置信息可以被扩展为还包括附加部分的信息。例如，除了地理位置之外，由3GPP LCS系统100B提供的位置信息还可以包括如由接入网GERAN 108A、UTRAN 108B和/或E-UTRAN 108C估计的UAV 104的速度和方向/航向。在一些实施例中，位置信息可描述UAV 104的估计当前位置、速度和/或航向，或者UAV 104的预期位置、速度和/或航向。此外，虽然关于从网络提供的（network provided）位置服务/系统（例如，3GPP位置服务（LCS））获得位置信息进行描述，但是在其他实施例中，可以使用其他位置服务/系统（例如，全球定位系统（GPS））。
如上面所提到的，UAV 104可耦合到包括小区110A或小区110B的网络上的电子装置。在该实施例中，UAV 104耦合到小区110A或小区110B，使得UAV 104可在小区110A和110B的网络（例如，GERAN 108A、UTRAN 108B或E-UTRAN 108C）上操作。例如，如图6A中所示，UAV104最初耦合到小区110A使得UAV 104可经由小区110A维持无线无线电网络接入。如图6B中所示，当UAV 104远离小区110A并朝向小区110B移动时，UAV 104可通过切换过程从小区110A断开连接并连接到小区110B，使得UAV 104可经由小区110B而不是小区110A维持无线无线电网络接入。如下面将更详细描述的，可通过基于UAV 104的飞行计划（包括飞行路径）生成的一个或多个小区列表（例如，邻近小区列表和邻近小区黑名单）来促进将UAV 104从小区110A转移到小区110B的切换过程。
UAV操作者106可经由连接138维持与对应UAV 104的连接。连接138可通过一个或多个接口512C而被建立，并且可形成无线命令和控制（C2）连接，其允许UAV操作者106通过直接命令和/或通过发出飞行计划来控制UAV 104。在一些实施例中，连接138可另外允许UAV操作者106从UAV 104接收数据。例如，数据可以包括图像、视频流、遥测数据和系统状态（例如，电池电量/状态）。在一些实施例中，连接138可以是点对点（例如，网状）连接，而在其他实施例中，UAV操作者106和UAV 104之间的连接138可以是分布式网络的一部分。在一个实施例中，连接138与接入网GERAN 108A、UTRAN 108B和E-UTRAN 108C分离，而在其它实施例中，连接138是接入网GERAN 108A、UTRAN 108B和E-UTRAN 108C之一的一部分。
在一个实施例中，UAV 104可维持与UAV服务供应商（USS）124的连接。例如，UAV104可维持与USS 124的连接140。在一些实施例中，连接140可以是点对点连接，而在其它实施例中，连接140可以是分布式网络的一部分。在一个实施例中，连接140与接入网GERAN108A、UTRAN 108B和E-UTRAN 108C分离，而在其它实施例中，连接140是接入网GERAN 108A、UTRAN 108B和E-UTRAN 108C之一的一部分。在一个实施例中，连接140可以允许将一个或多个部分的数据传送到USS 124，包括遥测、认证/授权（例如，使用基于订户身份/识别模块（SIM）的身份来检查UAV 104注册和授权）、报告和日志（例如，以在事故的情况下建立责任）以及用来确保合规和安全性的命令（例如，立即着陆）。连接140可以备选地提供对数据中心的访问，来提供UAV 104的数据以用于存储（例如，由UAV 104捕获的视频流或图像的存储）。
在一个实施例中，UAV操作者106可维持与UTM系统100A的其它元件的连接。例如，UAV操作者106可维持与USS 124的连接142。在一些实施例中，连接142可以是点对点连接，而在其它实施例中，连接142可以是分布式网络的一部分。在一个实施例中，连接142与接入网GERAN 108A、UTRAN 108B和E-UTRAN 108C分离，而在其它实施例中，连接142是接入网GERAN 108A、UTRAN 108B和E-UTRAN 108C之一的一部分。
在一个实施例中，连接142允许UAV操作者106向USS 124传送关于当前、过去或将来的飞行的数据或从USS 124接收关于当前、过去或将来的飞行的数据。例如，连接142可以允许UAV操作者106向USS 124传达以下中的一个或多个：空域信息、警报和通知、认证/授权（例如，使用基于SIM的身份来检查UAV 104和领航员/UAV操作者106注册和授权）以及报告和日志（例如，以在事故的情况下建立责任）。
在一些实施例中，UAV操作者106可经由连接142将所提出的飞行计划传送给USS124。在一个实施例中，UTM系统100A可以包括多个USS 124。USS 124的集合可以备选地被称为USS网络。每个USS 124基于从利益相关者的集合和其他信息源接收的信息来提供对安全空域操作的支持。USS 124可共享与它们所支持的操作有关的信息，以提升安全性并确保每个USS 124具有所有UAV 104操作的一致视图（consistent view），并因此使得UAV 104能够避开彼此。
如上面所提到的，USS 124可以从各种利益相关者和信息源接收信息，使得USS124可以确定是否授权进行所提出的飞行计划。例如，联邦航空协会（FAA）可以经由飞行信息管理系统（FIMS）126向USS 124提供指示和约束。FIMS 126向管理官员提供经由USS 124向UAV操作者106和/或UAV 104发出约束和指示的方式。这样的约束和指示可以基于从国家空域系统（NAS）空中交通管理（ATM）系统128和/或其它NAS数据源130接收的信息。在该示例中，ATM系统128可用于标记UAV 104的某些受限区域（例如，机场和军事基地）或限制在森林火灾区域或对于UAV 104正常准许的其它空间上的飞行。除了由ATM系统128和其他NAS数据源130提供的空域状态和其他数据之外，FIMS 126可以提供影响数据，其可以描述由UAV104对公共空域引起的影响。虽然关于美国监管管理机关进行了描述，但是可以使用管控任何管辖区域/领土/空域的任何监管管理机关/机构来类似地应用本文中所述的系统和方法。
除了从FIMS 126接收的约束和指示之外，USS 124还可以从补充数据服务提供商132接收数据。这些补充数据服务提供商132可提供由USS 124在规划和授权飞行计划中使用的各种部分的数据，包括地形、气象、监视和性能信息。补充数据服务提供商132可以在彼此之间通信以保证信息的一致性和准确性。在一些实施例中，补充数据服务提供商132可以提供经由USS 124呈现/传送给UAV操作者106的数据，以用于规划飞行计划/任务。
在一些实施例中，USS 124可以从公共安全源134接收约束。当这种飞行可能负面地影响公共安全时，该信息可限制在区域上的UAV 104任务。例如，UAV 104任务可在当前正在主办具有大群人的事件的区域上受到限制。在一些实施例中，公共安全源134可以提供经由USS 124呈现/传送给UAV操作者106的数据，以用于规划飞行计划/任务。USS 124还可使UAV 104飞行/操作信息对公众136可用。
如上面所提到的，USS 124可以考虑到从各种利益相关者/源接收的指示、约束和信息来确定是否授权所提出的飞行计划。在决定授权或不授权进行所提出的飞行计划之后，USS 124可向UAV操作者106传送响应。响应于接收到经授权的飞行计划，UAV操作者106可开始控制UAV 104以实现经授权的飞行计划，或者UAV操作者106可将经授权的飞行计划或描述经授权的飞行计划的目标的一些指令集合传送到UAV 104。基于来自UAV操作者106的输入，处理器512A连同存储在存储器512B中的指令可控制马达控制器504和/或致动器510以实现飞行计划的目标。
为了确保UAV 104不偏离经授权的飞行计划，USS 124可以利用地理位置信息（例如，UAV 104的当前位置）。在一个实施例中，可以由UTM系统100A经由位置服务（LCS）客户端122从3GPP LCS系统100B接收/访问该位置信息。3GPP LCS系统100B可以代表由各种组织标准化的服务。例如，3GPP LCS系统100B可以被覆盖在全球移动通信系统（GSM）和通用移动电信服务（UMTS）下。如本文中所述，3GPP LCS系统100B指定了网络元件/实体、所有元件/实体的功能性、用于元件/实体之内/之间通信的接口以及用于实现网络中的定位功能性的消息。3GPP LCS系统100B可以包括对位置信息的访问，所述位置信息诸如UAV 104的经度和纬度坐标、高度、速度和方向/航向。在一个实施例中，可以以规定的间隔（例如，每分钟）、按请求或响应于事件（例如，UAV 104进入指定区域）来提供位置信息。
如所示的，3GPP LCS系统100B可以包括网关移动位置中心（GMLC）112，其包含支持位置服务所需的功能性。GMLC 112可以充当UTM系统100A的到3GPP LCS系统100B的网关。这样，GMLC 112通常是UTM系统100A的外部LCS客户端122在尝试从3GPP LCS系统100B获得位置信息时访问的第一个节点。如所示的，UTM系统100A内的LCS客户端122可以经由Le接口访问GMLC 112/与GMLC 112进行通信。在一些实施例中，Le接口可以要求扩展以提供附加信息（例如，高度信息，以提供三维地理围栏区（geo-fencing zone））。GMLC 112可以是网络/网络运营商特定的，并且每个网络可以包括一个或多个GMLC 112。
在一个实施例中，LCS客户端122可以促进经由GMLC 112将飞行信息传送到3GPPLCS 100B。例如，飞行信息可包括UAV 104的飞行计划，其是由UTM系统100A批准过的。如下文将更加详细描述的，包括UAV 104的飞行路径的飞行计划可用于生成一个或多个小区列表以用于切换过程。
在一个实施例中，GMLC 112可以在通信上耦合到各种支持服务，包括归属订户服务器（HSS）116、隐私配置文件寄存器（PPR）118和假名中介装置（pseudonym mediationdevice）（PMD）120。例如，GMLC 112可经由Lh或SLh接口从HSS 116请求信息。HSS 116可包含或能够访问支持网络接入的主用户数据库。例如，HSS 116可包含或能够访问用于执行用户的认证和授权（例如，与UAV 104的接口512C相关联的账户的认证）的预订相关信息（subscription-related information）（订户配置文件）。在一些实施例中，HSS 116能够提供关于订户的位置的信息和互联网协议（IP）信息。在一些实施例中，HSS 116可以与GSM归属位置寄存器（HLR）和/或认证中心（AuC）类似地起作用。
在一些实施例中，UTM系统100A可请求并接收与UAV 104相关联的网络预订信息。特定地，由于3GPP LCS系统100B是网络运营商特定的，所以UTM系统100A必须知道哪个网络运营商以及哪个账户与UAV 104相关联。在接收到与UAV 104相关联的网络预订信息时，LCS客户端122可将此信息传递到适用的GMLC 112（例如，与在所接收的预订信息中指定的网络运营商相关联的GMLC 112）。接收到该信息的GMLC 112可以结合HSS 116和/或3GPP LCS系统100B中的另一支持服务一起工作，以访问与适用的UAV 104相关联的位置信息。
在一些实施例中，GMLC 112可以经由Lpp接口利用PPR 118来执行隐私检查。在一些实施例中，HSS 116可给GMLC 112提供用来访问PPR 118的地址。虽然将PPR 118示为单独的，但是在一些实施例中，PPR 118可以集成在GMLC 112内。
在一些实施例中，GMLC 112可经由Lid接口利用PMD 120来以真名（verinym）/真实身份（例如，国际移动订户身份或移动站集成服务数据网络）转换目标UAV 104的假名。PMD120可与GMLC 112和PPR 118分离，或者集成在其中任何一个内。
GMLC 112可向与单独的接入网108相关联的各种控制器114发送定位/位置请求。响应于该请求，控制器114协调对应的UAV 104的最终位置估计并将其提交给GMLC 112。在一些实施例中，GMLC 112可以对于GSM EDGE无线电接入网（GERAN）108A经由Lg（基于移动应用部分）或Lgd（基于直径（Diameter））接口与2G服务通用分组无线电服务（GPRS）支持节点（SGSN）114A通信，或者经由Lg接口与2G移动服务交换中心（MSC）114B通信。在该实施例中，2G-SGSN 114A可以经由Gb接口与GERAN 108A通信，并且2G-MSC 114B可以经由A接口与GERAN 108A通信。2G-SGSN 114A和2G-MSC 114B可以管理GERAN 108A的收费/计费、位置请求管理、位置服务的授权以及位置服务的一般操作。
在一些实施例中，GMLC 112可以对于通用陆地无线电接入网（UTRAN）108B经由Lg或Lgd接口与3G-SGSN 114C通信，或者经由Lg接口与MSC服务器114D通信。在该实施例中，3G-SGSN 114C和MSC服务器114D可以经由lu接口与UTRAN 108B通信。3G-SGSN 114C和MSC服务器114D可以管理UTRAN 108B的收费/计费、位置请求管理、位置服务的授权和位置服务的一般操作。
在一些实施例中，GMLC 112可以经由SLg接口与演进的通用移动电信系统（UMTS）陆地无线电接入网（E-UTRAN）108C的移动性管理实体（MME）114E通信。在该实施例中，MME114E可以经由S1接口与E-UTRAN 108C通信。MME 114E可以管理E-UTRAN 108C的收费/计费、位置请求管理、LCS服务的授权和位置服务的一般操作。
如上面所提到的，接入网GERAN 108A、UTRAN 108B和E-UTRAN 108C可以估计UAV104的位置，并使该位置信息可用于其他系统（例如，UTM系统100A）。特别地，促进确定用户设备（例如，UAV 104）的位置的接入网GERAN 108A、UTRAN 108B和E-UTRAN 108C能够在连接到核心网时与核心网（例如，控制器114和/或GMLC 112）交换位置信息。位置信息还可以经由指定的GMLC到GMLC接口在位于相同或不同公共陆地移动网络（PLMN）中的GMLC 112之间被传递。
如上面所提到的，UTM系统100A可以包括LCS客户端122。LCS客户端122可以桥接UTM系统100A和3GPP LCS系统100B，以允许空中交通系统100基于由3GPP LCS系统100B提供的位置信息来管理UAV 104的飞行。特别地，UTM系统100A可以基于经由LCS客户端122和GMLC 112实时提供的位置来确保UAV 104遵守指示、约束、批准的飞行计划、批准的偏差以及其它规则和规章。
在一个实施例中，UTM系统100A可以经由LCS客户端122和GMLC 112使包括飞行路径的飞行计划可用于UAV 104当前连接到的对应接入网的控制器114。将飞行计划提供给一个或多个控制器114允许控制器114基于飞行计划来管理UAV的切换过程。
在一些实施例中，空中交通系统100的部分中的一个或多个可以通过虚拟化来实现。例如，GMLC 112可以使用云执行环境（例如，一个或多个虚拟机或容器）来管理来自LCS客户端122的请求。
图7描述了根据实施例的用于管理无人航空载具（UAV）的方法700。将参考其它附图的示例性实现来描述图7的图解中的操作。然而，应当理解，图解的操作能够由除了参考其他附图讨论的那些实现之外的实现来执行，并且参考这些其他附图讨论的实现能够执行与参考图解讨论的那些操作不同的操作。虽然在图7中以特定顺序描述和示出，但是方法700的操作不限于该顺序。例如，方法700的操作中的一个或多个操作可以采取不同的顺序或者在部分或完全重叠的时间段中被执行。因此，方法700的描述和描绘是出于说明性目的的，而不意在限于特定实现。
在一个实施例中，方法700可在操作702以接收描述UAV 104的飞行路径的飞行信息开始。在一些实施例中，由UTM系统100A批准过描述UAV 104的飞行路径的飞行计划信息，并且该飞行计划信息由无线网络的组件（例如，MME 114E）接收。在一些实施例中，飞行计划信息除了定义飞行路径的点的集合之外还包括高度信息。
图8示出了根据一个示例实施例的包括飞行路径802的示例飞行计划800。如图8中所示，飞行路径802在起点804A开始并在终点804B结束。虽然未被示出，但是路径802可以包括在起点804A和终点804B之间的一个或多个中间点。
在操作704，可以基于在操作702接收的飞行计划信息来生成一个或多个小区列表。如下文将描述的，所述一个或多个小区列表可用于执行切换过程，使得UAV 104可在小区110之间移动而不丢失网络接入。在一个实施例中，一个或多个小区列表可以包括邻近小区列表，所述邻近小区列表指示无线网络（例如，GERAN 108A、UTRAN 108B或E-UTRAN 108C）中的小区110的第一集合。在该实施例中，UAV 104要记录和向UAV 104当前连接到的源小区110报告描述由UAV 104检测的来自小区110的第一集合的信号的无线电测量信息。在一些实施例中，小区110的第一集合提供沿着UAV 104的飞行路径802的无线网络覆盖。在这些实施例中，小区110的第一集合提供沿着飞行路径802中的将由UAV 104经过的部分的无线覆盖。当使用一件基于地面的用户设备时，邻近小区列表包括与该件用户设备接近的所有小区110。例如，图9示出了一件基于地面的用户设备902（例如，蜂窝电话）和小区110A-110S的集合。在该示例中，邻近小区列表904包括与该件基于地面的用户设备902接近的所有小区110（排除用户设备902当前连接的源小区110A）。特别地，邻近小区列表904包括小区110B-110G。
相比之下，图10示出了UAV 104和小区110A-110S的集合。在该示例中，邻近小区列表1004仅包括与源/服务小区110A邻近并且沿着UAV 104的飞行路径802的将来部分的那些小区110。特别地，邻近小区列表1004包括小区110F和110P，因为这些是飞行路径802基于UAV 104沿着飞行路径802的当前位置在将来将经过其中的仅有的小区110。虽然图10是关于两个维度示出的，但是在一个实施例中，邻近小区列表1004的小区110的第一集合基于飞行计划信息中指示的UAV 104的高度来向UAV 104提供网络覆盖。在一些实施例中，在操作704生成的邻近小区列表可以包括频率内邻近小区110（即，使用相同载波频率操作的小区110）、频率间邻近小区110（即，使用不同载波频率操作的小区110）或无线电接入技术（RAT）间小区110（即，使用不同无线电接入技术的小区110）。以这种方式，邻近小区110可以是由卫星点波束覆盖的卫星小区或宏小区、微小区、微微小区。
在一些实施例中，在操作704生成的一个或多个小区列表包括邻近小区黑名单，所述邻近小区黑名单指示UAV 104在记录无线电测量信息时要忽略的无线网络中的小区110的第二集合。在一个实施例中，小区110的第二集合向UAV104的飞行路径802之外的区域提供无线网络覆盖。在一些实施例中，小区110的第二集合是在无线网络中以低于阈值选择率被选择用于切换过程的小区，和/或小区110的第二集合是在无线网络中以低于阈值完成率成功完成切换过程的小区。
返回图9，生成用于一件基于地面的用户设备902的邻近小区黑名单而不知道该件用户设备902的预期路径，因为这个信息是未知的。特别地，在邻近小区黑名单906中仅列出了小区110I和110J。在一个实施例中，这些小区110I和110J可能已经被包括在邻近小区黑名单906中，因为它们在历史上在无线网络中以低于阈值选择率被选择用于切换过程，和/或小区110的第二集合是在无线网络中以低于阈值完成率成功完成切换过程的小区。相比之下，图10中所示的UAV 104的邻近小区黑名单1006包括不沿着UAV 104的将来飞行路径802的小区110。
在一些实施例中，一个或多个小区列表可以与高度或高度范围相关联。例如，图10的邻近小区列表1004可以与1.5米和15米之间的高度相关联。相比之下，图11的邻近小区列表1104可用于高度在15米和120米之间的UAV 104。由于图11的UAV 104正在与15米和120米之间的高度范围对应的空中航路（corridor）1102内飞行，该高度范围高于图10的UAV 104的高度范围，因此UAV 104可在其飞行路径802的方向上看到额外的小区110，这在更高高度处提供了网络覆盖。特别地，将小区110O添加到邻近小区列表1104（相对于图10的邻近小区列表1004），因为该小区110O在UAV 104被调度飞行的高度处提供覆盖。
在一个实施例中，当UAV 104通过飞行路径前进时，可从一个或多个小区列表中添加和移除小区110。例如，在UAV 104沿着飞行路径802通过小区110F之后，可以将小区110F从邻近小区列表1104中移除，并且添加到邻近小区黑名单1106。
在操作706，可将一个或多个小区列表传送到UAV 104当前正在其中操作的无线网络（例如，GERAN 108A、UTRAN 108B或E-UTRAN 108C）中的源小区110。例如，在图10的示例中，一个或多个小区列表可被传送到源小区110A。在一些实施例中，一个或多个小区列表被用在UAV 104当前连接到的源小区110与UAV 104在完成切换过程之后将连接到的目标小区110之间的切换过程中。在一个实施例中，无线网络是第3代合作伙伴项目（3GPP）网络（例如，E-UTRAN 108C）。在该实施例中，一个或多个小区列表可以由无线网络的MME生成并传送到源小区110，并且源小区110和目标小区110是增强的nodeB和无线电基站中的一个或多个。此外，在该实施例中，使用3GPP位置服务（LCS）生成一个或多个小区列表。在一个实施例中，源小区110可将一个或多个小区列表或与一个或多个小区列表有关的信息传送到UAV104。
在操作708，可例如经由一个或多个网络节点从UAV 104接收基于一个或多个小区列表生成的无线电测量信息。在一个实施例中，UAV 104可测量并记录参考信号接收功率（RSRP）或参考信号接收质量（RSRQ）测量。在UAV 104根据所接收的一个或多个小区列表中的小区110（例如，邻近小区列表1004中的小区110的第一集合）生成无线电测量信息之后，UAV 104可将无线电测量信息报告给源小区110，所述源小区110然后可将无线电测量信息转发给MME 114E。
在操作710，可以基于无线电测量信息从邻近小区列表的小区110的第一集合中选择目标小区110以用于切换过程。例如，在图10的示例中，UAV 104可连接到源/服务小区110A，并且可在操作710将目标小区110选择为小区110F。在该示例中，从其中选择目标小区110的邻近小区列表1004包括小区110F和110P，因为这些小区110沿着UAV 104的飞行路径802。此外，在操作708接收的与小区110F相关联的无线电测量信息超过一组阈值，并且高于与小区110P相关联的无线电测量信息。因此，在操作710，小区110F被选择作为目标小区110以用于切换过程。
在操作712，可以使得执行与在操作710选择的目标小区110（例如，小区110F）的切换过程。切换过程的执行可包括使得UAV 104从源小区110（例如，小区110A）断开连接，并与目标小区110（例如，小区110F）连接。例如，MME 114E可与源小区110A、目标小区110F和UAV104中的一个或多个进行通信，以指导切换过程的执行。在一个实施例中，响应于与源小区110 （例如，小区110A）相关联的无线电测量信息低于一组阈值，执行切换过程。
利用包括邻近小区列表和/或邻近小区黑名单的一个或多个小区列表的优化集合，本文提供的系统和方法允许UAV 104更容易地标识用于切换的合适目标小区110。具体地，与未优化的列表相比，利用优化的邻近小区列表和/或邻近小区黑名单将导致UAV 104需要测量的小区110的更小列表。更小的测量列表由于若干原因是有利的，这些原因包括：（1）需要更少的测量，其导致减少的UAV 104功耗和用于将测量结果发送回网络的信令，以及（2）给定测量周期，UAV 104能够对每个邻近小区110执行更多平滑和平均，这提高测量准确度。
本文中描述的系统的每个元件可以由计算/联网装置的集合组成或以其他方式实现。例如，图12示出了根据一个实施例的计算/联网装置1200。如所示的，计算/联网装置1200可以包括在通信上耦合到存储器1204和接口1206的处理器1202。处理器1202可以是微处理器、控制器、微控制器、中央处理单元、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列、任何其它类型的电子电路，或前述各项中的一个或多个的任何组合。处理器1202可以包括一个或多个处理器核。在特定实施例中，本文中描述为由空中交通系统的组件提供的功能性中的一些或全部功能性可由执行软件指令的一个或多个计算/联网装置1200的一个或多个处理器1202单独或结合诸如存储器1204之类的其它计算/联网装置1200组件来实现。
存储器1204可以使用非暂时性机器可读（例如，计算机可读）介质来存储代码（其由软件指令组成，并且有时被称为计算机程序代码或计算机程序）和/或数据，所述非暂时性机器可读介质诸如非暂时性计算机可读存储介质（例如，磁盘、光盘、固态驱动器、只读存储器（ROM）、闪速存储器装置、相变存储器）和机器可读传输介质（例如，电、光、无线电、声或其他形式的传播信号——诸如载波、红外信号）。例如，存储器1204可以包括非易失性存储器（例如，非暂时性计算机可读存储介质1210），所述非易失性存储器包含要由处理器1202执行的代码。在存储器1204是非易失性的情况下，存储在其中的代码和/或数据能够甚至在计算/联网装置1200被关闭时（在移除电源时）也持续保留。在一些实例中，当计算/联网装置1200被开启时，可以把要由（一个或多个）处理器1202执行的代码的该部分从非易失性存储器复制到计算/联网装置1200的易失性存储器（例如，动态随机存取存储器（DRAM）、静态随机存取存储器（SRAM））中。
接口1206可以被用在到计算/联网装置1200或来自计算/联网装置1200的信令和/或数据的有线和/或无线通信中。例如，接口1206可以执行任何格式化、编码或转换，以允许计算/联网装置1200无论是通过有线连接和/或无线连接发送和接收数据。在一些实施例中，接口1206可以包括能够通过无线连接从网络中的其他装置接收数据和/或经由无线连接将数据发送出到其他装置的无线电电路。该无线电电路可以包括适合于射频通信的（一个或多个）传送器、（一个或多个）接收器和/或（一个或多个）收发器。无线电电路可以将数字数据转换成具有适当参数（例如，频率、定时、信道、带宽等）的无线电信号。然后，无线电信号可以经由天线1208被传送到（一个或多个）适当的接收方。在一些实施例中，接口1206可以包括（一个或多个）网络接口控制器（NIC），所述网络接口控制器（NIC）也称为网络接口卡、网络适配器、局域网（LAN）适配器或物理网络接口。（一个或多个）NIC可促进将计算/联网装置1200连接到其他装置，从而允许它们通过将缆线插入连接到NIC的物理端口中而经由线路进行通信。在特定实施例中，处理器1202可代表接口1206的一部分，并且被描述为由接口1206提供的功能性中的一些或全部功能性可部分或全部由处理器1202提供。
虽然附图中的流程图示出了由本发明的某些实施例执行的操作的特定顺序，但是应当理解，这样的顺序是示例性的（例如，备选实施例可以采取不同的顺序执行操作、组合某些操作、重叠某些操作等）。
另外，虽然已经按照若干实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将认识到，本发明不限于所描述的实施例，能够在所附权利要求的精神和范围内以修改和变更来实践本发明。因此，本描述要被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (15)

1.一种用于管理无人航空载具（UAV）的方法，包括：
接收描述所述UAV的飞行路径的飞行计划信息；
基于所述飞行计划信息生成一个或多个小区列表；以及
将所述一个或多个小区列表传送到所述UAV当前正在其中操作的无线网络中的源小区，
其中所述一个或多个小区列表被用在所述UAV当前连接到的所述源小区与所述UAV在完成切换过程之后将连接到的目标小区之间的所述切换过程中，
其中所述一个或多个小区列表包括邻近小区黑名单，所述邻近小区黑名单指示所述UAV在记录无线电测量信息时要忽略的所述无线网络中的小区的第一集合，以及
其中所述小区的第一集合是以下各项中的一项或多项：
在历史上在所述无线网络中以低于阈值选择率被选择用于切换的小区；和
在历史上在所述无线网络中以低于阈值完成率成功完成切换的小区。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个小区列表包括指示小区的第二集合的邻近小区列表，其中所述UAV要记录并向所述源小区报告描述由所述UAV检测的来自所述小区的第二集合的信号的无线电测量信息。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述小区的第二集合提供沿着所述UAV的所述飞行路径的无线网络覆盖。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述小区的第二集合提供沿着所述飞行路径中的将由所述UAV经过的部分的无线覆盖。
5.如权利要求3所述的方法，其中所述小区的第二集合基于所述飞行计划信息中指示的所述UAV的高度向所述UAV提供网络覆盖。
6.如权利要求3所述的方法，还包括：
从所述UAV接收基于所述一个或多个小区列表生成的所述无线电测量信息；
基于所述无线电测量信息从所述小区的第二集合中选择所述目标小区；以及
引起与所述目标小区的所述切换过程的执行，包括使得所述UAV从所述源小区断开连接并且与所述目标小区连接。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述小区的第一集合向所述UAV的所述飞行路径之外的区域提供无线网络覆盖。
8.如权利要求1所述的方法，其中描述所述UAV的所述飞行路径的所述飞行计划信息由UAV交通管理（UTM）系统批准过。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述飞行计划信息包括高度信息。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述无线网络是第3代合作伙伴项目（3GPP）网络。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述源小区和所述目标小区是增强的nodeB和无线电基站中的一个或多个。
12.如权利要求11所述的方法，其中移动性管理实体（MME）生成所述一个或多个小区列表。
13.如权利要求10所述的方法，其中所述一个或多个小区列表是使用3GPP位置服务（LCS）生成的。
14.一种存储指令的非暂时性计算机可读存储介质，所述指令在由计算装置的一组一个或多个处理器执行时，使得所述计算装置执行权利要求1-13中的任一项中的操作。
15.一种用于管理无人航空载具（UAV）的网络装置，包括：
处理器；
耦合到所述处理器的存储器，其中所述存储器包括一个或多个指令，所述一个或多个指令在由所述处理器执行时使得所述网络装置执行权利要求1-13中的任一项中的操作。
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