CN111279748B - 通信链路的自适应切换方法、可移动平台和控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信链路的自适应切换方法、可移动平台、控制装置和计算机可读介质。其中，所述方法应用于可移动平台，包括：周期性地生成并发送测试数据包，以确定第二通信链路是否可用；基于第一通信链路的信号质量参数来确定所述第一通信链路的通信质量是否满足要求；以及当所述第一通信链路的通信质量不满足要求且所述第二通信链路可用时，将所述通信链路从所述第一通信链路切换至所述第二通信链路。本发明的通信链路的自适应切换方法增加了备用通信链路，使得通信链路能够在专用通信链路和备用通信链路之间进行自适应切换，在充分利用专用通信链路的低延时、无额外费用的优势的同时，能够有效避免可移动平台的失控和丢失图传数据现象。

Description

通信链路的自适应切换方法、可移动平台和控制装置

技术领域

本发明总地涉及通信领域，具体而言涉及一种通信链路的自适应切换方法、可移动平台和控制装置。

背景技术

在可移动平台(例如无人机)领域中，可移动平台常常需要将拍摄得到的图像传送回控制端，并且控制端也要向可移动平台发送控制信号。现有无人机大多使用单一的通信链路，例如专用通信链路进行控制信号和图像的传输。然而，无人机可能需要在多重遮挡环境、强干扰环境下工作，采用单一的通信链路可能会导致控制端不能控制无人机，无人机发送给控制端的图传数据丢失。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

鉴于上述技术问题的存在，有必要提出一种通信链路的自适应切换方法、可移动平台、控制装置和计算机可读介质，以解决采用单一的通信链路可能会导致控制端不能控制无人机，无人机发送给控制端的图传数据丢失的问题。

根据本发明实施例的一方面提供了一种通信链路的自适应切换方法，所述方法应用于可移动平台，包括：周期性地生成并发送测试数据包，以确定第二通信链路是否可用；基于第一通信链路的信号质量参数来确定所述第一通信链路的通信质量是否满足要求；以及当所述第一通信链路的通信质量不满足要求且所述第二通信链路可用时，将所述通信链路从所述第一通信链路切换至所述第二通信链路。

根据本发明实施例的另一方面提供了一种可移动平台，所述可移动平台包括第一切换电路，用于自适应切换所述可移动平台的通信链路，所述第一切换电路包括：第一生成模块，用于周期性地生成测试数据包；第一发送和接收模块，用于发送所生成的测试数据包并接收返回的测试数据包；第一判断模块，用于确定第二通信链路是否可用，以及基于第一通信链路的信号质量参数确定所述第一通信链路的通信质量是否满足要求；以及第一切换模块，用于当所述第一通信链路的通信质量不满足要求且所述第二通信链路可用时，将所述通信链路从所述第一通信链路切换至所述第二通信链路。

根据本发明实施例的又一方面提供了一种可移动平台，所述可移动平台包括：存储器和连接至所述存储器的处理器，其中：所述存储器，用于存储程序代码；所述处理器，用于调用所述程序代码以执行，当所述程序代码被执行时，执行如上所述的通信链路的自适应切换方法。

根据本发明实施例的再一方面提供了一种计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在运行时执行如上所述的通信链路的自适应切换方法。

根据本发明实施例的再一方面提供了一种通信链路的自适应切换方法，所述方法应用于可移动平台的控制装置，包括：周期性地生成并发送测试数据包，以确定第二通信链路是否可用；获取切换通知，所述切换通知包括第一切换通知或第二切换通知；以及当所述第二通信链路可用且获取到所述第一切换通知时，将所述通信链路从第一通信链路切换至所述第二通信链路。

根据本发明实施例的再一方面提供了一种可移动平台的控制装置，所述控制装置包括第二切换电路，用于自适应切换所述控制装置的通信链路，所述第二切换电路包括：第二生成模块，用于周期性地生成测试数据包；第二发送和接收模块，用于发送所生成的测试数据包并接收返回的测试数据包，以及获取切换通知，其中所述切换通知包括第一切换通知或第二切换通知；第二判断模块，用于确定第二通信链路是否可用；以及第二切换模块，用于当所述第二通信链路可用且获取到所述第一切换通知时，将所述通信链路从第一通信链路切换至所述第二通信链路。

根据本发明实施例的再一方面提供了一种可移动平台的控制装置，所述控制装置包括：存储器和连接至所述存储器的处理器，其中：所述存储器，用于存储程序代码；所述处理器，用于调用所述程序代码以执行，当所述程序代码被执行时，执行如上所述的通信链路的自适应切换方法。

根据本发明实施例的再一方面提供了一种计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在运行时执行如上所述的通信链路的自适应切换方法。

本发明实施例提供的通信链路的自适应切换方法、可移动平台、控制装置和计算机可读介质，增加了备用通信链路，使得通信链路能够在专用通信链路和备用通信链路之间进行自适应切换，在充分利用专用通信链路的低延时、无额外费用的优势的同时，能够有效避免可移动平台的失控和丢失图传数据现象。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。

附图中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的、通信链路的自适应切换方法的步骤流程图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的可移动平台的结构框图；

图3示出了根据本发明的又一实施例的可移动平台的结构框图；

图4示出了根据本发明的再一实施例的、通信链路的自适应切换方法的步骤流程图；

图5示出了根据本发明的再一实施例的可移动平台的控制装置的结构框图；以及

图6示出了根据本发明的再一实施例的可移动平台的控制装置的结构框图。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明中描述的本发明实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种通信链路的自适应切换方法，所述方法应用于可移动平台，包括：周期性地生成并发送测试数据包，以确定第二通信链路是否可用；基于第一通信链路的信号质量参数来确定所述第一通信链路的通信质量是否满足要求；以及当所述第一通信链路的通信质量不满足要求且所述第二通信链路可用时，将所述通信链路从所述第一通信链路切换至所述第二通信链路。

本发明的通信链路的自适应切换方法、可移动平台、控制装置和计算机可读介质，增加了备用通信链路，使得通信链路能够在专用通信链路和备用通信链路之间进行自适应切换，在充分利用专用通信链路的低延时、无额外费用的优势的同时，能够有效避免可移动平台的失控和丢失图传数据现象。

下面，参考图1详细描述根据本发明的一个实施例的通信链路的自适应切换方法。

图1示出了根据本发明的一个实施例的、通信链路的自适应切换方法100的步骤流程图。在一个实施例中，方法100可以应用于可移动平台。在另一个实施例中，方法100可以应用于可移动平台的控制装置。

在一个实施例中，可移动平台可以包括无人机、无人车、可移动机器人等，控制装置可以包括遥控器、地面站等，本发明对可移动平台和控制装置的类型并不进行限定。在一个实施例中，控制装置可包括单遥控器、主遥控器+辅遥控器、主遥控器+RTK基站等形式。

以下实施例中，可移动平台均以无人机为例进行说明，控制装置均以遥控器为例进行说明。

如图1所示，方法100包括如下步骤：

步骤S110：周期性地生成并发送测试数据包，以确定第二通信链路是否可用。

其中，第二通信链路可以为公共通信链路。由于蜂窝网络覆盖范围非常广、不易受干扰，在一个实施例中，第二通信链路可以为蜂窝网络，可选的，第二通信链路可以为3G、4G或5G蜂窝网络之一。

示例的，在无人机开机上电后，即开始周期性地生成测试数据包，并通过第二通信链路发送所述测试数据包。

示例性地，该周期性地生成测试数据包可以为每1s生成一次测试数据包。当然，还可以根据需要每2s、3s、0.5s等生成一次测试数据包，本发明对此不进行限定。

进一步地，确定第二通信链路是否可用的步骤可以包括：如果在第一预定时间内接收到返回的测试数据包，则第二通信链路可用，否则不可用。在一个实施例中，该第一预定时间可以为5s。当然，还可以根据测试数据或仿真数据选择其他第一预定时间的数值，例如3s、4s、6s等，本发明对此不进行限定。

步骤S120：基于第一通信链路的信号质量参数来确定第一通信链路的通信质量是否满足要求。

其中，第一通信链路可以为无人机与遥控器的专用通信链路。示例的，该专用通信链路可以为lightbridge或OcuSync通信链路。由于专用通信链路延时低、无额外费用，因此在无人机开机上电后，可首先使用该专用通信链路。

其中，信号质量参数用于判断第一通信链路的通信质量好坏，其可以包括上行信号质量参数和下行信号质量参数。

在一个实施例中，上行信号质量参数可以包括上行MCS(modulation and codingscheme，调制与编码策略)、上行错包数、上行信噪比等中的一个或更多个。在一个实施例中，下行信号质量参数可以包括下行信噪比等。其中，上述上行MCS、上行错包数、上行信噪比彼此相互依赖，其中一个参数发生变化时，另外两个参数通常也会发生变化。应理解，上述上行信号质量参数和下行信号质量参数仅仅是示例性的，本领域技术人员可根据需要选择其他上行信号质量参数和下行信号质量参数，本发明对此不进行限定。

进一步地，该信号质量参数具有信号阈值，以基于信号质量参数大小与信号阈值的关系来确定第一通信链路的通信质量是否满足要求。

步骤S130：当第一通信链路的通信质量不满足要求且第二通信链路可用时，将通信链路从第一通信链路切换至第二通信链路。

此时必须同时满足两个条件，即第一通信链路的通信质量不满足要求和第二通信链路可用，才将通信链路从第一通信链路切换至第二通信链路。这样，只要第一通信链路的通信质量满足要求，则无论第二通信链路是否可用，均采用第一通信链路。这样做的目的是尽可能采用第一通信链路(即专用通信链路)。

进一步地，方法100还可以包括步骤：当第一通信链路的通信质量满足要求或第二通信链路不可用时，将通信链路从第二通信链路切换至第一通信链路。

此时只要满足一个条件，即第一通信链路的通信质量满足要求或者第二通信链路不可用，就将通信链路从第二通信链路切换至第一通信链路。这样做的目的同样是尽可能采用第一通信链路(即专用通信链路)。

进一步地，方法100还包括发送切换通知。示例性地，在方法100由无人机执行的情况下，切换通知由无人机发送给遥控器，以通知遥控器进行通信链路的切换。

示例性地，通过第一通信链路和第二通信链路两者发送切换通知。

进一步地，切换通知可以包括第一切换通知或第二切换通知。其中，第一切换通知用于通知将通信链路从第一通信链路切换至第二通信链路，第二切换通知用于通知将通信链路从第二通信链路切换至第一通信链路。

由于专用通信链路有时不稳定、会时断时连，这时两个通信链路将频繁切换，而第二通信链路为公共通信链路，其延时不稳定，少则数十毫秒，多则数秒，无人机端做出频繁切换的动作后，遥控器端不一定能够及时收到切换通知。因此，为了避免通信链路的频繁切换，可以设置通信链路的切换门限，即将信号质量参数的信号阈值设置为包括第一信号阈值和第二信号阈值，其中第二信号阈值大于第一信号阈值。

在一个实施例中，当第一通信链路切换至第二通信链路时，使用第一信号阈值(即低门限)，即当第一通信链路的信号质量参数低于该第一信号阈值且第二通信链路可用时，将通信链路从第一通信链路切换至第二通信链路。

示例性地，当检测到上行MCS≤4，上行信噪比≤-6，下行信噪比≤-12，错包数≥50，则可以确定第一通信链路的通信质量差到一定程度，此时若无人机通过主动发送测试数据包和接收返回的测试数据包的情况检测到第二通信链路可用，则无人机将通信链路从第一通信链路切换为第二通信链路。本领域技术人员应理解，上述第一信号阈值的数值仅仅是示例性地，并不是限制，本领域技术人员可根据测试数据或仿真数据等选择其他合适的数值。

在一个实施例中，当第二通信链路切换至第一通信链路时，使用第二信号阈值(即高门限)，即当第一通信链路的信号质量参数高于第二信号阈值或所述第二通信链路不可用时，将通信链路从第二通信链路切换至第一通信链路。

在一个实施例中，当第二通信链路切换至第一通信链路时，为了避免由于通信延迟而导致通信链路频繁切换，可设置第一时间阈值，此时只有当第一通信链路的信号质量参数高于第二信号阈值且在第二通信链路上的通信保持时间大于第一时间阈值时，才将通信链路从第二通信链路切换至第一通信链路。

其中，第一时间阈值可以根据需要进行设置，例如，第一时间阈值可以为3s、4s、5s等，本发明对此并不进行限定。

示例性地，当检测到上行信噪比＞-4，下行信噪比＞-8时，则可以确定第一通信链路的通信质量足够好，此时若在第二通信链路上的通信保持时间超过第一时间阈值(例如，3s)，则无论第二通信链路是否可用，都将通信链路切换至第一通信链路。本领域技术人员应理解，上述第二信号阈值的数值和第一时间阈值的数值仅仅是示例性地，并不是限制，本领域技术人员可根据测试数据或仿真数据等选择其他合适的数值。

由于公共通信链路的延时不稳定，少则数十毫秒，多则数秒，因此在公共通信链路切换至专用通信链路的时隙中，无人机可能同时收到来自公共通信链路和专用通信链路两者的通信数据。为了保证无人机使用最新的通信数据，避免由于使用接收到的两份数据导致无人机的受控状态不符合预期，在一个实施例中，方法100还可以包括：在同时接收到来自第一通信链路和第二通信链路两者的通信信号时设置第二预定时间，使得在第二预定时间内，丢弃来自第二通信链路的通信信号。这样可以保证无人机端以收到的专用通信链路的通信数据为主。其中，示例性地，第二预定时间可以为1s、2s等。应理解，本领域技术人员可以根据测试数据或仿真数据来选择第二预定时间的其他合适的数值，本发明对此并不进行限定。

进一步地，方法100还可以包括步骤：如果所述第一通信链路的通信质量不满足要求且第二通信链路不可用，则控制可移动平台停止移动或返航。该步骤的目的是在专用通信链路和公共通信链路均不可用时，避免无人机因失控而撞毁。

下面，参考图2详细描述根据本发明的一个实施例的可移动平台。如图2示出了根据本发明的一个实施例的可移动平台200的结构框图。

在一个实施例中，可移动平台可以包括无人机、无人车、可移动机器人等。可移动平台200具有控制装置，控制装置可以包括遥控器、地面站等，本发明对可移动平台和控制装置的类型并不进行限定。在一个实施例中，控制装置可包括单遥控器、主遥控器+辅遥控器、主遥控器+RTK基站等形式。

以下实施例中，可移动平台200以无人机为例进行说明，可移动平台的控制装置以遥控器为例进行说明。

如图2所示，可移动平台200可以包括第一切换电路210，第一切换电路210用于自适应切换可移动平台200的通信链路，即将通信链路从第一通信链路切换至第二通信链路或者从第二通信链路切换至第一通信链路。

其中，第一通信链路可以为无人机与遥控器的专用通信链路。示例的，该专用通信链路可为lightbridge或OcuSync通信链路。由于专用通信链路延时低、无额外费用，因此在无人机开机上电后，首先使用该专用通信链路。

其中，第二通信链路可以为公共通信链路。由于蜂窝网络覆盖范围非常广、不易受干扰，在一个实施例中，第二通信链路可以为蜂窝网络。可选的，第二通信链路可以为3G、4G或5G蜂窝网络之一。

继续参考图2，第一切换电路210可以包括第一生成模块220、第一发送和接收模块240、第一判断模块260和第一切换模块280。应理解，根据实际需要，第一切换电路210还可以包括其他合适的模块，本发明对此不进行限定。

其中，第一生成模块220用于周期性地生成测试数据包。示例性地，该周期性地生成测试数据包可以为每1s生成一次测试数据包。当然，还可以根据需要每2s、3s、0.5s等生成一次测试数据包，本发明对此不进行限定。

其中，第一发送和接收模块240用于发送所生成的测试数据包并接收返回的测试数据包。进一步地，第一发送和接收模块240还用于发送切换通知。示例性地，在可移动平台200为无人机的情况下，无人机的第一发送和接收模块240向其控制装置发送切换通知，以通知控制装置进行通信链路的切换。

示例性地，第一发送和接收模块240通过第一通信链路和第二通信链路两者发送切换通知。

进一步地，切换通知包括第一切换通知或第二切换通知。其中，第一切换通知用于通知将通信链路从第一通信链路切换至所述第二通信链路；第二切换通知用于通知将通信链路从第二通信链路切换至第一通信链路。

其中，第一判断模块260用于确定第二通信链路是否可用，以及基于第一通信链路的信号质量参数确定所述第一通信链路的通信质量是否满足要求。

进一步地，第一判断模块260基于以下来确定第二通信链路是否可用：如果在第一预定时间内接收到返回的测试数据包，则第二通信链路可用，否则不可用。在一个实施例中，该第一预定时间可以为5s。当然，还可以根据测试数据或仿真数据选择其他第一预定时间的数值，例如3s、4s、6s等，本发明对此不进行限定。

其中，信号质量参数用于判断第一通信链路的通信质量好坏，其可以包括上行信号质量参数和下行信号质量参数。

在一个实施例中，上行信号质量参数可以包括上行MCS(modulation and codingscheme，调制与编码策略)、上行错包数、上行信噪比等中的一个或更多个。在一个实施例中，下行信号质量参数可以包括下行信噪比等。其中，上述上行MCS、上行错包数、上行信噪比彼此相互依赖，其中一个参数发生变化时，另外两个参数通常也会发生变化。应理解，上述上行信号质量参数和下行信号质量参数仅仅是示例性的，本领域技术人员可根据需要选择其他上行信号质量参数和下行信号质量参数，本发明对此不进行限定。

进一步地，该信号质量参数具有信号阈值，以基于信号质量参数大小与信号阈值的关系来确定第一通信链路的通信质量是否满足要求。

其中，第一切换模块280用于当第一通信链路的通信质量不满足要求且第二通信链路可用时，将通信链路从第一通信链路切换至第二通信链路。

此时必须同时满足两个条件，即第一通信链路的通信质量不满足要求和第二通信链路可用，第一切换模块280才将通信链路从第一通信链路切换至第二通信链路。这样，只要第一通信链路的通信质量满足要求，则无论第二通信链路是否可用，均采用第一通信链路。这样做的目的是尽可能采用第一通信链路(即专用通信链路)。

进一步地，第一切换模块280还用于当第一通信链路的通信质量满足要求或第二通信链路不可用时，将通信链路从第二通信链路切换至第一通信链路。

此时只要满足一个条件，即第一通信链路的通信质量满足要求或者第二通信链路不可用，第一切换模块280就将通信链路从第二通信链路切换至第一通信链路。这样做的目的同样是尽可能采用第一通信链路(即专用通信链路)。

由于专用通信链路有时不稳定、会时断时连，这时两个通信链路将频繁切换，而第二通信链路为公共通信链路，其延时不稳定，少则数十毫秒，多则数秒，无人机端做出频繁切换的动作后，遥控器端不一定能够及时收到切换通知。因此，为了避免通信链路的频繁切换，可以设置通信链路的切换门限，即将信号质量参数的信号阈值设置为包括第一信号阈值和第二信号阈值，其中第二信号阈值大于第一信号阈值。

在一个实施例中，当第一通信链路切换至第二通信链路时，第一切换模块280使用第一信号阈值(即低门限)，即当第一通信链路的信号质量参数低于该第一信号阈值且第二通信链路可用时，第一切换模块280将通信链路从第一通信链路切换至第二通信链路。

示例性地，当检测到上行MCS≤4，上行信噪比≤-6，下行信噪比≤-12，错包数≥50，则第一判断模块260可以确定第一通信链路的通信质量差到一定程度，此时若通过主动发送测试数据包和接收返回的测试数据包，第一判断模块260确定第二通信链路可用，则第一切换模块280将通信链路从第一通信链路切换为第二通信链路。本领域技术人员应理解，上述第一信号阈值的数值仅仅是示例性地，并不是限制，本领域技术人员可根据测试数据或仿真数据等选择其他合适的数值。

在一个实施例中，当第二通信链路切换至第一通信链路时，第一切换模块280使用第二信号阈值(即高门限)，即当第一通信链路的信号质量参数高于第二信号阈值或所述第二通信链路不可用时，第一切换模块280将通信链路从第二通信链路切换至第一通信链路。

在一个实施例中，当第二通信链路切换至第一通信链路时，为了避免由于通信延迟而导致通信链路频繁切换，可设置第一时间阈值，此时只有当第一通信链路的信号质量参数高于第二信号阈值且在第二通信链路上的通信保持时间大于第一时间阈值时，第一切换模块280才将通信链路从第二通信链路切换至第一通信链路。

其中，第一时间阈值可以根据需要进行设置，例如，第一时间阈值可以为3s、4s、5s等，本发明对此并不进行限定。

示例性地，当检测到上行信噪比＞-4，下行信噪比＞-8时，则第一判断模块260可以确定第一通信链路的通信质量足够好，此时若在第二通信链路上的通信保持时间超过第一时间阈值(例如，3s)，则无论第二通信链路是否可用，第一切换模块280都将通信链路切换至第一通信链路。本领域技术人员应理解，上述第二信号阈值的数值和第一时间阈值的数值仅仅是示例性地，并不是限制，本领域技术人员可根据测试数据或仿真数据等选择其他合适的数值。

由于公共通信链路的延时不稳定，少则数十毫秒，多则数秒，因此在公共通信链路切换至专用通信链路的时隙中，无人机可能同时收到来自公共通信链路和专用通信链路两者的通信数据。为了保证无人机使用最新的通信数据，避免由于使用接收到的两份数据导致无人机的受控状态不符合预期，在一个实施例中，第一切换电路210还可以包括仲裁模块290，其用于在同时接收到来自第一通信链路和第二通信链路两者的通信信号时启动定时器以设置第二预定时间，使得在第二预定时间内，丢弃来自第二通信链路的通信信号。这样可以保证无人机端以收到的专用通信链路的通信数据为主。其中，示例性地，第二预定时间可以为1s、2s等。应理解，本领域技术人员可以根据测试数据或仿真数据来选择第二预定时间的其他合适的数值，本发明对此并不进行限定。

下面，参考图3描述根据本发明的又一实施例的可移动平台300。如图3示出了根据本发明的又一实施例的可移动平台300的结构框图。

在一个实施例中，可移动平台可以包括无人机、无人车、可移动机器人等。可移动平台300具有控制装置，控制装置可以包括遥控器、地面站等，本发明对可移动平台和控制装置的类型并不进行限定。在一个实施例中，控制装置可包括单遥控器、主遥控器+辅遥控器、主遥控器+RTK基站等形式。

如图3所示，可移动平台300包括存储器310和连接至存储器310的处理器320。其中，存储器310用于存储程序代码；处理器320用于调用该程序代码以执行，当该程序代码被执行时，执行如上所述的通信链路的自适应切换方法。在一个实施例中，可移动平台300可以由图2中的可移动平台200实现。

根据本发明的再一实施例提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质上存储有计算机程序，该计算机程序在运行时执行如上所述的通信链路的自适应切换方法。

根据本发明的再一实施例提供了一种通信链路的自适应切换方法400。下面，参考图4详细描述通信链路的自适应切换方法400。

图4示出了根据本发明的再一实施例的、通信链路的自适应切换方法400的步骤流程图。在一个实施例中，方法400可以应用于可移动平台的控制装置。在另一个实施例中，方法400可以应用于可移动平台。

在一个实施例中，可移动平台可以包括无人机、无人车、可移动机器人等，控制装置可以包括遥控器、地面站等，本发明对可移动平台和控制装置的类型并不进行限定。在一个实施例中，控制装置可包括单遥控器、主遥控器+辅遥控器、主遥控器+RTK基站等形式。

以下实施例中，可移动平台均以无人机为例进行说明，控制装置均以遥控器为例进行说明。

如图4所示，方法400包括如下步骤：

步骤S410：周期性地生成并发送测试数据包，以确定第二通信链路是否可用。

其中，第二通信链路可以为公共通信链路。由于蜂窝网络覆盖范围非常广、不易受干扰，在一个实施例中，第二通信链路可以为蜂窝网络。可选的，第二通信链路可以为3G、4G或5G蜂窝网络之一。

其中，在遥控器开机上电后，即开始周期性地生成测试数据包，并通过第二通信链路发送所述测试数据包。

其中，该周期性地生成测试数据包可以为每1s生成一次测试数据包。当然，还可以根据需要每2s、3s、0.5s等生成一次测试数据包，本发明对此不进行限定。

进一步地，确定第二通信链路是否可用的步骤可以包括：如果在第一预定时间内接收到返回的测试数据包，则第二通信链路可用，否则不可用。在一个实施例中，该第一预定时间可以为5s。当然，还可以根据测试数据或仿真数据选择其他第一预定时间的数值，例如3s、4s、6s等，本发明对此不进行限定。

步骤S420：获取切换通知，该切换通知包括第一切换通知或第二切换通知。

其中，第一切换通知用于通知将通信链路从第一通信链路切换至第二通信链路，第二切换通知用于通知将通信链路从第二通信链路切换至第一通信链路。

其中，第一通信链路可以为无人机与遥控器的专用通信链路。示例的，该专用通信链路可为lightbridge或OcuSync通信链路。由于专用通信链路延时低、无额外费用，因此在遥控器开机上电后，首先使用该专用通信链路。

示例性地，在方法400由遥控器执行的情况下，由无人机发送切换通知，遥控器从无人机获取切换通知。

示例性地，通过第一通信链路和/或第二通信链路获取切换通知。具体地，当第一通信链路和第二通信链路均畅通时，从第一通信链路和第二通信链路均获取到切换通知；当第一通信链路和第二通信链路中的一个畅通时，从畅通的通信链路获取到切换通知。

步骤S430：当第二通信链路可用且获取到第一切换通知时，将通信链路从第一通信链路切换至第二通信链路。

此时必须同时满足两个条件，即第二通信链路可用和获取到第一切换通知，才将通信链路从第一通信链路切换至第二通信链路。这样可以使得只要第二通信链路不可用或者没有接收到第一切换通知，均采用第一通信链路。这样做的目的是尽可能采用第一通信链路(即专用通信链路)。

方法400可以进一步包括步骤：当第二通信链路不可用或获取到第二切换通知时，将通信链路从第二通信链路切换至第一通信链路。

此时只要满足一个条件，即第二通信链路不可用或者获取到第二切换通知，就将通信链路从第二通信链路切换至第一通信链路。这样做的目的同样是尽可能采用第一通信链路(即专用通信链路)。

进一步地，方法400还可以包括步骤：当第一通信链路的通信质量不满足要求且第二通信链路不可用时，控制可移动平台停止移动或返航。该步骤的目的是在专用通信链路和公共通信链路均不可用时，避免无人机因失控而撞毁。

下面，参考图5详细描述根据本发明的再一实施例的可移动平台的控制装置500。如图5示出了根据本发明的再一实施例的可移动平台的控制装置500的结构框图。

在一个实施例中，可移动平台可以包括无人机、无人车等，控制装置可以包括遥控器、地面站等，本发明对可移动平台和控制装置的类型并不进行限定。在一个实施例中，控制装置可包括单遥控器、主遥控器+辅遥控器、主遥控器+RTK基站等形式。

以下实施例中，控制装置500以无人机的遥控器为例进行说明。

如图5所示，控制装置500可以包括第二切换电路510，第二切换电路510用于自适应切换控制装置500的通信链路，即将通信链路从第一通信链路切换至第二通信链路或者从第二通信链路切换至第一通信链路。

其中，第一通信链路可以为无人机与遥控器的专用通信链路。示例的，该专用通信链路可为lightbridge或OcuSync通信链路。由于专用通信链路延时低、无额外费用，因此在遥控器开机上电后，首先使用该专用通信链路。

其中，第二通信链路可以为公共通信链路。由于蜂窝网络覆盖范围非常广，在一个实施例中，第二通信链路可以为蜂窝网络。可选的，第二通信链路可以为3G、4G或5G蜂窝网络之一。

在一个实施例中，第二切换电路510包括第二生成模块520、第二发送和接收模块540、第二判断模块560和第二切换模块580。应理解，根据实际需要，第二切换电路510还可以包括其他合适的模块，本发明对此不进行限定。

其中，第二生成模块520用于周期性地生成测试数据包。其中，该周期性地生成测试数据包可以为每1s生成一次测试数据包。当然，还可以根据需要每2s、3s、0.5s等生成一次测试数据包，本发明对此不进行限定。

其中，第二发送和接收模块540用于发送所生成的测试数据包并接收返回的测试数据包，以及获取切换通知。示例性地，在控制装置500为无人机的遥控器的情况下，由无人机发送切换通知，遥控器从无人机获取切换通知。

示例性地，第二发送和接收模块540通过第一通信链路和/或第二通信链路获取切换通知。具体地，当第一通信链路和第二通信链路均畅通时，第二发送和接收模块540从第一通信链路和第二通信链路均获取到切换通知；当第一通信链路和第二通信链路中的一个畅通时，第二发送和接收模块540从畅通的通信链路获取到切换通知。

进一步地，切换通知包括第一切换通知或第二切换通知。其中，第一切换通知用于通知将通信链路从第一通信链路切换至第二通信链路，第二切换通知用于通知将通信链路从第二通信链路切换至第一通信链路。

其中，第二判断模块560用于确定第二通信链路是否可用。

进一步地，第二判断模块560基于以下来确定第二通信链路是否可用：如果在第一预定时间内接收到返回的测试数据包，则第二通信链路可用，否则不可用。在一个实施例中，该第一预定时间可以为5s。当然，还可以根据测试数据或仿真数据选择其他第一预定时间的数值，例如3s、4s、6s等，本发明对此不进行限定。

其中，第二切换模块580用于当第二通信链路可用且获取到第一切换通知时，将通信链路从第一通信链路切换至第二通信链路。

此时必须同时满足两个条件，即第二通信链路可用和获取到第一切换通知，第二切换模块580才将通信链路从第一通信链路切换至第二通信链路。这样可以使得只要第二通信链路不可用或者没有接收到第一切换通知，均采用第一通信链路。这样做的目的是尽可能采用第一通信链路(即专用通信链路)。

进一步地，第二切换模块580还用于当第二通信链路不可用或获取到第二切换通知时，将通信链路从第二通信链路切换至第一通信链路。

此时只要满足一个条件，即第二通信链路不可用或者获取到第二切换通知，第二切换模块580就将通信链路从第二通信链路切换至第一通信链路。这样做的目的同样是尽可能采用第一通信链路(即专用通信链路)。

下面，参考图6描述根据本发明的再一实施例的可移动平台的控制装置600。如图6示出了根据本发明的再一实施例的可移动平台的控制装置600的结构框图。

在一个实施例中，可移动平台可以包括无人机、无人车等，控制装置可以包括遥控器、地面站等，本发明对可移动平台和控制装置的类型并不进行限定。在一个实施例中，控制装置可包括单遥控器、主遥控器+辅遥控器、主遥控器+RTK基站等形式。

如图6所示，控制装置600包括存储器610和连接至存储器610的处理器620。其中，存储器610用于存储程序代码；处理器620用于调用该程序代码以执行，当该程序代码被执行时，执行如上所述的通信链路的自适应切换方法。在一个实施例中，控制装置600可以由图5中的控制装置500实现。

根据本发明的再一实施例提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质上存储有计算机程序，该计算机程序在运行时执行如上所述的通信链路的自适应切换方法。

本发明的有益效果：

(1)本发明的通信链路的自适应切换方法、可移动平台、控制装置和计算机可读介质，增加了备用通信链路，该备用通信链路可为覆盖面广、不易受干扰的公共通信链路，能够有效避免可移动平台的失控和丢失图传数据现象。

(2)通信链路能够在专用通信链路和备用通信链路之间进行自适应切换，保证了充分利用专用通信链路的低延时、无额外费用的优势的同时，还保证了数据传输的可靠性。

(3)增加了仲裁机制，能够有效解决由于公共通信链路本身的延时较大而带来的无人机收到“双份通信数据”的问题，避免无人机作出与遥控预期不一致行为的现象。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本发明的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本发明的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本发明的范围之内。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备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设备，或一些特征可以忽略，或不执行。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本发明的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的物品分析设备中的一些模块的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (33)

1.一种通信链路的自适应切换方法，所述通信链路包括第一通信链路和第二通信链路，所述第一通信链路为专用通信链路，所述第二通信链路为公共通信链路，其特征在于，所述方法应用于可移动平台，包括：

周期性地生成并发送测试数据包，以确定第二通信链路是否可用；

基于第一通信链路的信号质量参数来确定所述第一通信链路的通信质量是否满足要求，其中所述信号质量参数具有第一信号阈值和第二信号阈值，所述第二信号阈值大于第一信号阈值；

当所述第一通信链路的所述信号质量参数低于所述第一信号阈值且所述第二通信链路可用时，将所述通信链路从所述第一通信链路切换至所述第二通信链路；

当所述第一通信链路的所述信号质量参数高于所述第二信号阈值或所述第二通信链路不可用时，将所述通信链路从所述第二通信链路切换至所述第一通信链路；以及

在同时接收到来自所述第一通信链路和所述第二通信链路两者的通信信号时设置第二预定时间，使得在所述第二预定时间内，丢弃来自所述第二通信链路的通信信号。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第一通信链路的所述信号质量参数高于所述第二信号阈值且在所述第二通信链路上的通信保持时间大于第一时间阈值时，将所述通信链路从所述第二通信链路切换至所述第一通信链路。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：发送切换通知，所述切换通知包括第一切换通知或第二切换通知，其中，

所述第一切换通知用于通知将所述通信链路从所述第一通信链路切换至所述第二通信链路；

所述第二切换通知用于通知将所述通信链路从所述第二通信链路切换至所述第一通信链路。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述发送切换通知包括：

通过所述第一通信链路和所述第二通信链路发送切换通知。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述确定第二通信链路是否可用包括：如果在第一预定时间内接收到返回的测试数据包，则所述第二通信链路可用，否则不可用。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述信号质量参数包括上行信号质量参数和下行信号质量参数。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，其中所述上行信号质量参数包括上行MCS、上行错包数、上行信噪比中的至少一个，所述下行信号质量参数包括下行信噪比。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述第二通信链路包括蜂窝网络。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，其中所述第二通信链路包括3G、4G或5G蜂窝网络之一。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可移动平台包括无人机、无人车或可移动机器人。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第一通信链路的通信质量不满足要求且所述第二通信链路不可用时，控制所述可移动平台停止移动或返航。

12.一种可移动平台，其特征在于，所述可移动平台包括第一切换电路，用于自适应切换所述可移动平台的通信链路，所述通信链路包括第一通信链路和第二通信链路，所述第一通信链路为专用通信链路，所述第二通信链路为公共通信链路，所述第一切换电路包括：

第一生成模块，用于周期性地生成测试数据包；

第一发送和接收模块，用于发送所生成的测试数据包并接收返回的测试数据包；

第一判断模块，用于确定第二通信链路是否可用，以及基于第一通信链路的信号质量参数确定所述第一通信链路的通信质量是否满足要求，其中所述信号质量参数具有第一信号阈值和第二信号阈值，所述第二信号阈值大于第一信号阈值；以及

第一切换模块，用于当所述第一通信链路的所述信号质量参数低于所述第一信号阈值且所述第二通信链路可用时，将所述通信链路从所述第一通信链路切换至所述第二通信链路；以及当所述第一通信链路的所述信号质量参数高于所述第二信号阈值或所述第二通信链路不可用时，将所述通信链路从所述第二通信链路切换至所述第一通信链路；

仲裁模块，所述仲裁模块用于在同时接收到来自所述第一通信链路和所述第二通信链路两者的通信信号时启动定时器以设置第二预定时间，使得在所述第二预定时间内，丢弃来自所述第二通信链路的通信信号。

13.如权利要求12所述的可移动平台，其特征在于，所述第一切换模块还用于：当所述第一通信链路的所述信号质量参数高于所述第二信号阈值且在所述第二通信链路上的通信保持时间大于第一时间阈值时，将所述通信链路从所述第二通信链路切换至所述第一通信链路。

14.如权利要求12所述的可移动平台，其特征在于，所述第一发送和接收模块还用于发送切换通知，所述切换通知包括第一切换通知或第二切换通知，其中，

所述第一切换通知用于通知将所述通信链路从所述第一通信链路切换至所述第二通信链路；

所述第二切换通知用于通知将所述通信链路从所述第二通信链路切换至所述第一通信链路。

15.如权利要求14所述的可移动平台，其特征在于，其中所述切换通知为通过所述第一通信链路和所述第二通信链路发送的。

16.如权利要求12所述的可移动平台，其特征在于，所述第一判断模块还用于在第一预定时间内接收到返回的测试数据包时，则确定所述第二通信链路可用，否则不可用。

17.如权利要求12所述的可移动平台，其特征在于，其中所述信号质量参数包括上行信号质量参数和下行信号质量参数，其中所述上行信号质量参数包括上行MCS、上行错包数、上行信噪比中的至少一个，所述下行信号质量参数包括下行信噪比。

18.如权利要求12所述的可移动平台，其特征在于，其中所述第二通信链路包括蜂窝网络。

19.如权利要求18所述的可移动平台，其特征在于，其中所述第二通信链路包括3G、4G或5G蜂窝网络之一。

20.如权利要求12所述的可移动平台，其特征在于，所述可移动平台包括无人机、无人车或可移动机器人。

21.一种可移动平台，其特征在于，所述可移动平台包括：存储器和连接至所述存储器的处理器，其中：

所述存储器，用于存储程序代码；

所述处理器，用于调用所述程序代码以执行，当所述程序代码被执行时，执行如权利要求1-11中任一项所述的通信链路的自适应切换方法。

22.一种计算机可读介质，其特征在于，所述计算机可读介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在运行时执行如权利要求1-11中的任一项所述的通信链路的自适应切换方法。

23.一种通信链路的自适应切换方法，所述通信链路包括第一通信链路和第二通信链路，所述第一通信链路为专用通信链路，所述第二通信链路为公共通信链路，其特征在于，所述方法应用于可移动平台的控制装置，包括：

周期性地生成并发送测试数据包，以确定第二通信链路是否可用；

获取切换通知，所述切换通知包括第一切换通知或第二切换通知；以及

当所述第二通信链路可用且获取到所述第一切换通知时，将所述通信链路从第一通信链路切换至所述第二通信链路；

当所述第二通信链路不可用或获取到所述第二切换通知时，将所述通信链路从所述第二通信链路切换至第一通信链路。

24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，其中所述确定第二通信链路是否可用包括：如果在第一预定时间内接收到返回的测试数据包，则所述第二通信链路可用，否则不可用。

25.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述获取切换通知包括：

通过所述第一通信链路和/或所述第二通信链路获取切换通知。

26.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述控制装置包括遥控器或地面站。

27.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述第一通信链路的通信质量不满足要求且所述第二通信链路不可用时，控制可移动平台停止移动或返航。

28.一种可移动平台的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括第二切换电路，用于自适应切换所述控制装置的通信链路，所述通信链路包括第一通信链路和第二通信链路，所述第一通信链路为专用通信链路，所述第二通信链路为公共通信链路，所述第二切换电路包括：

第二生成模块，用于周期性地生成测试数据包；

第二发送和接收模块，用于发送所生成的测试数据包并接收返回的测试数据包，以及获取切换通知，其中所述切换通知包括第一切换通知或第二切换通知；

第二判断模块，用于确定第二通信链路是否可用；以及

第二切换模块，用于：当所述第二通信链路可用且获取到所述第一切换通知时，将所述通信链路从第一通信链路切换至所述第二通信链路；以及当所述第二通信链路不可用或获取到所述第二切换通知时，将所述通信链路从所述第二通信链路切换至第一通信链路。

29.如权利要求28所述的控制装置，其特征在于，其中所述确定第二通信链路是否可用包括：如果在第一预定时间内接收到返回的测试数据包，则所述第二通信链路可用，否则不可用。

30.如权利要求28所述的控制装置，其特征在于，其中所述切换通知为通过所述第一通信链路和/或所述第二通信链路获取的。

31.如权利要求28所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括遥控器或地面站。

32.一种可移动平台的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：存储器和连接至所述存储器的处理器，其中：

所述存储器，用于存储程序代码；

所述处理器，用于调用所述程序代码以执行，当所述程序代码被执行时，执行如权利要求23-27中任一项所述的通信链路的自适应切换方法。

33.一种计算机可读介质，其特征在于，所述计算机可读介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在运行时执行如权利要求23-27中任一项所述的通信链路的自适应切换方法。

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