CN112005285B - 蜂窝网络中的uav飞行走廊分配 - Google Patents
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Abstract
提出了用于分配飞行走廊的系统、方法、节点、装置和计算机程序,该飞行走廊供UAV(10)用来从起点行驶到目的地点。UAV(10)连接到蜂窝网络并与应用服务器UAV‑AS(100)相关联,该UAV‑AS(100)负责UAV(10)所在的自身地理服务区域(150)。UAV‑AS(100)正在维护地理服务区域(150)中的一组预定的飞行走廊段。该方法由UAV‑AS(100)执行,并且包括接收对分配供UAV(10)使用的飞行走廊的请求,该请求包括起点和目的地点。该方法还包括分配飞行走廊,该飞行走廊被蜂窝网络无缝覆盖并允许UAV‑AS(100)对UAV(10)的无缝控制,该飞行走廊包括飞行走廊段的级联并桥接起点和目的地点。该方法还包括发送包括所分配的飞行走廊的标识符的响应。
Description
技术领域
本发明涉及电信,尤其涉及用于分配供无人机UAV用来从起点行驶到目的地点的飞行走廊的系统、方法、节点和计算机程序。
背景技术
新型递送服务或紧急服务将会需要专门的无人机(UAV)来运输商品或执行监视。
UAV的使用通常处于监管之下,且中央机构可以采用蜂窝网络架构来实施针对例如飞行空间限制(静态或动态)、行驶速度、飞行轨迹/路径等的网络策略。
此处介绍的架构是基于专用的UAV应用服务器(UAV-AS),当激活UAV时,任何使用特定蜂窝网络的UAV会使用此服务器。当UAV-AS投入使用时,UAV-AS被纳入运营商的管理范围内,并且被自动地检测到且连接到蜂窝网络。
取决于UAV的不同的地理位置,飞行监管可能会实时不同,而且在跨越某些边界时,需要强制执行飞行监管。例如,UAV正从一个国家飞往另一个国家(例如,递送服务),或者从一个国家的不受限空域飞向由另一UAV-AS控制的受限空域(例如,住宅区、体育场或其他受限空域)。
UAV交通的协调和飞行策略执行是由自主服务区域的UAV-AS来负责,例如,每个国家由飞行监管机构负责。国家监管部门可能不愿意将其内部服务区域的详细信息透露给其他外部机构。
为了能一直对UAV进行控制(例如,用于定位、操纵、控制和策略管理),所有UAV在任何时候都需要通过UAV-AS连接到蜂窝网络。这样的蜂窝网络可以例如由移动网络运营商来运营。UAV可能会携带优先考虑的物品或提供重要的紧急视觉监视,并因而必须始终处在无线电覆盖范围内,以便于控制,确保UAV的飞行安全,或者上传所获得的监视信息。
飞行路径通常是由UAV的最终服务用户根据起点位置(A)到目的地点位置(B)而定义的,并且对于采用例如UAV-AS北向应用程序编程接口API来请求服务的请求递送/监视服务提供商来说是透明的。
每条飞行路径都被划分成级联的三维飞行走廊,类似于街道地图。每个走廊都属于单个自主UAV-AS服务区域的空域。通往相邻UAV-AS服务区域的飞行走廊可以通过所谓的互连点(POI)连接到相邻的飞行走廊。
商业UAV服务提供商(包裹递送、公共安全、监视)可以请求单个AS服务区域中的A点与B点之间的UAV飞行许可,或者请求经过所请求的飞行的多个受监管且自主的服务区域(例如在国家或地区之间)的UAV飞行许可。
发明内容
显然,需要一种用于分配供UAV用来从起点行驶到目的地点的飞行走廊的方法以及相应的系统和装置。此目的通过独立权利要求实现。在从属权利要求中描述了有利的实施例。
根据本发明的示例性方面,提出了一种用于分配供无人机(UAV)用来从起点行驶到目的地点的飞行走廊的方法。UAV连接到蜂窝网络并与UAV应用服务器(UAV-AS)相关联,该UAV-AS负责UAV所在的自身地理服务区域。UAV-AS正在维护地理服务区域中的一组预定的飞行走廊段。该方法由UAV-AS执行,并且包括接收对分配供UAV使用的飞行走廊的请求,该请求包括起点和目的地点。该方法还包括:分配被蜂窝网络无缝覆盖且允许UAV-AS对UAV的无缝控制的飞行走廊,该飞行走廊包括飞行走廊段的级联并桥接起点和目的地点;以及发送包括所分配的飞行走廊的标识符的响应。
根据本发明的另一个示例性方面,提出了一种用于分配供无人机(UAV)用来从起点行驶到目的地点的飞行走廊的方法。UAV连接到蜂窝网络并与UAV应用服务器(UAV-AS)相关联,该UAV-AS负责UAV所在的自身地理服务区域。UAV-AS正在维护地理服务区域中的一组预定的飞行走廊段。该方法由UAV-AS执行,并且包括:向UAV-AS发送对分配供UAV使用的飞行走廊的请求,该请求包括起点和目的地点,并且接收对该请求的响应,该响应包括所分配的飞行走廊的标识符,其中所分配的飞行走廊被蜂窝网络无缝覆盖且允许UAV-AS的无缝控制。
根据本发明的另一个示例性方面,提出了一种适于分配供无人机(UAV)用来从起点行驶到目的地点的飞行走廊的应用服务器UAV-AS)。UAV连接到蜂窝网络并与UAV-AS相关联,该UAV-AS负责UAV所在的自身地理服务区域。UAV-AS正在维护地理服务区域中的一组预定的飞行走廊段。UAV-AS适于接收对分配供UAV使用的飞行走廊的请求,该请求包括起点和目的地点。UAV-AS还适于:分配被蜂窝网络无缝覆盖且允许UAV-AS对UAV的无缝控制的飞行走廊,该飞行走廊包括飞行走廊段的级联并桥接起点和目的地点;以及发送包括所分配的飞行走廊的标识符的响应。
根据本发明的另一个示例性方面,提出了一种适于分配供无人机(UAV)用来从起点行驶到目的地点的飞行走廊的无人机(UAV)。UAV连接到蜂窝网络并与UAV应用服务器(UAV-AS)相关联,该UAV-AS负责UAV所在的自身地理服务区域。UAV-AS正在维护地理服务区域中的一组预定的飞行走廊段。UAV适于:向UAV-AS发送对分配供UAV使用的飞行走廊的请求,该请求包括起点和目的地点,并且接收对该请求的响应,该响应包括所分配的飞行走廊的标识符,其中所分配的飞行走廊被蜂窝网络无缝覆盖且允许UAV-AS的无缝控制。
根据本发明的另一个示例性方面,提出了一种适于分配供无人机(UAV)用来从起点行驶到目的地点的飞行走廊的系统。UAV连接到蜂窝网络并与UAV应用服务器(UAV-AS)相关联,该UAV-AS负责UAV所在的自身地理服务区域。UAV-AS正在维护地理服务区域中的一组预定的飞行走廊段。该系统包括UAV-AS和多个UAV。
还提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括当在一个或多个处理器上执行时用于执行本文提出的任何方法的步骤的程序代码部分。可以将该计算机程序产品存储在诸如半导体/闪存存储器、DVD等的计算机可读记录介质上。还可以将该计算机程序产品提供来用于经由通信连接进行下载。
在以下对附图中所示的本发明实施例的详细描述中,本发明的前述及其他目的、特征和优点将变得更加明显。
附图说明
通过对附图中以非限制性示例的方式示出的特定但非排他性实施例的详细描述,本发明的其他特征和优点将变得更加明显,其中:
图1是图示了用于分配供UAV用来从起点行驶到目的地点的飞行走廊的系统的图,该系统包括负责地理服务区域的UAV-AS;
图2示出了地理服务区域中的飞行走廊段的图示,其包括沿着飞行走廊段移动的多个UAV和负责地理服务区域的UAV-AS;
图3示出了地理服务区域内从起点到目的地点的飞行走廊和负责该地理服务区域的UAV-AS的图示;
图4示出了从起点到目的地点的飞行走廊的图示,其中该飞行走廊从起始服务区域经过两个通过POI互连的中转服务区域延伸到目的地服务区域;
图5示出了UAV与UAV-AS之间的流程图,用于在单个服务区域内分配供UAV用来从起点行驶到目的地点的飞行走廊;
图6示出了起始服务区域中的UAV-AS、中转服务区域中的UAV-AS与目的地服务区域中的UAV-AS之间的流程图,用于分配供UAV用来从起点行驶到目的地点的飞行走廊;
图7示出了UAV-AS中的框图,用于分配供UAV用来从起点行驶到目的地点的飞行走廊;
图8a/图8b示出了UAV中的框图,用于分配供UAV用来从起点行驶到目的地点的飞行走廊;
图9示出了根据本公开的被配置为执行UAV-AS的计算单元的示例性组成;
图10示出了根据本公开的被配置为执行UAV的计算单元的示例性组成;
图11示出了根据本公开的被配置为执行UAV-AS的计算单元的示例性模块化功能组成;
图12示出了根据本公开的被配置为执行先进UAV的计算单元的示例性模块化功能组成;
图13示出了根据本公开可以使用的包括UAV和UAV-AS的针对LTE的示例性蜂窝网络架构;
图14示出了根据本公开可以使用的包括UAV和UAV-AS的针对5G的示例性蜂窝网络架构。
具体实施方式
在下文中,将更详细地描述根据本发明的用于分配供UAV用来从起点行驶到目的地点的飞行走廊的系统、方法、节点和计算机程序。
在以下描述中,出于解释而非限制的目的,阐述具体细节是为了提供对本公开的透彻理解。对于本领域技术人员将显而易见的是,可以在脱离这些具体细节的其他实施方式中实践本公开。例如,尽管将结合LTE和5G架构来描述以下实施方式,但将理解的是,本公开不应局限于这些架构,在此提出的技术也可以与其他蜂窝网络架构一起实践。蜂窝网络可以是采用朝向其客户端的基于无线电的通信的无线网络。
本领域技术人员将进一步认识到的是,本文下面所解释的步骤、服务和功能可以使用单个硬件电路来实现,使用与经过编程的微处理器或通用计算机相结合地发挥作用的软件来实现,使用一个或多个专用集成电路(ASIC)来实现和/或使用一个或多个数字信号处理器(DSP)来实现。还应当理解,当就方法来描述本公开时,它也可以体现在一个或多个处理器以及耦合到该一个或多个处理器的一个或多个存储器中,其中该一个或多个存储器编码有一个或多个程序,所述程序在由该一个或多个处理器执行时执行本文公开的步骤、服务和功能。
在本申请的上下文中,术语“无人机”或简称UAV是指可以在任何给定环境中移动的自动设备或机器。UAV被视为“无人驾驶飞机”或“移动机器人”的同义词。移动机器人具备在其环境中四处移动的能力,因此它们并不固定于一个物理位置。相反,工业机器人通常由关节臂(多链接机械手)和抓手组件(或末端执行器)组成,其中该抓手组件在运行时附接到固定表面。移动机器人可以按照其移动的环境加以分类:
-陆地或家用机器人通常称为无人地面车辆。它们最常见的是车轮形式或履带形式,但也包括有两条腿或多条腿的腿式机器人(人形的或类似于动物或昆虫)。
-空中机器人通常称为无人机UAV。
-水下机器人通常称为自主水下航行器或无人潜艇。
-基于水面的移动机器人通常称为无人海上运载工具。
上面所列出的交通工具是以下类型的交通工具:在经过编程或指示的路径上或者朝着所指示的地理位置/目的地点自主行驶(因此没有人工驾驶),或者也可以远程操纵和控制。交通工具还可以载有人类乘客,但是这些乘客中的任何一位乘客都不会参与对交通工具的操纵。虽然交通工具可以包括飞行员或驾驶员,但是交通工具将会在自主移动模式下运行,在该模式下,驾驶员或飞行员没有参与实际的操纵任务。自主驾驶汽车或者飞行器或轮船中的自动驾驶飞行模式也将是术语UAV所涵盖的示例。
这些交通工具可以分别在空中、陆地上、地下、海洋和内陆水域中、太空中或者甚至其他行星/小行星上运行。交通工具配备有自己的引擎,分别是喷气发动机、螺旋桨、车轮、履带、螺旋桨或悬停推进器和齿轮。车辆具备在彼此之间和/或与控制基地(如UAV-AS)无线地交换数据的能力。可以采用基于地面的蜂窝或无线通信网络来实现这种数据交换。这样的通信网络可以由移动运营商来运行,因此可以使用该通信网络的数据通信服务在UAV与控制地面站之间进行通信。
可以将UAV部署来运输货物,例如将包裹从经销商或商店递送给最终客户。它们也可以用于邮政服务、邮件递送或监视任务。
在本申请的上下文中,术语“地理服务区域”或“服务区域”是指公共行政管理/权限下的区域。在UAV和飞行走廊分配的上下文中,这是指某些飞行策略、访问策略或某些飞行走廊段定义适用的地理区域。此类飞行策略通常由得到授权的(例如政府的)办公室/机构发布,该办公室/机构负责在该区域中UAV的保存和受控使用(飞行安全机构)。
这样的地理服务区域可由适用的飞行策略和相关的飞行走廊段定义来表征,该适用的飞行策略和相关的飞行走廊段定义被存放在应用服务器(AS)中,从而使得可被在该区域之内部署UAV的任何人所访问。AS就物理位置而言可以位于该区域中,或者可以集中(实例化)在远程/中央数据中心内的某个地方(例如在“云端”),或者可以由虚拟网络功能来实现。即使AS(或AS实例)可能远离地理服务区域,但地理服务区域仍将绑定到一个(逻辑)AS(实例),因此,可以查询AS来获得对适用信息的访问。
通常情况下,这种得到授权的(例如政府的)办公室/机构根据当地法律对当地飞行策略做出自主决定。飞行策略和相关的飞行走廊段定义也可以包括UAV类别(例如,重量类别)、动态策略(例如,取决于一天中的时间或该地区的飞行密度),或者可以考虑接入优先级(例如,尊贵递送服务、紧急情况/灾后恢复服务)。
地理服务区域也可以由一个或多个具有不同性质的子区域组成。尽管地理服务区域本身就是立法区域(飞行策略适用的区域),但这样的子区域可以是蜂窝/无线通信网络中所使用的无线电覆盖区域,比如跟踪区、无线电小区、位置区、路由区或者由例如GPS坐标限定的网格或地理围栏的段。
在本申请的上下文中,术语“蜂窝网络”可以表示无线通信网络,或者特别地表示运行(通信)服务(例如,无线电话服务或无线分组传输服务)所需的节点或实体、相关传输链路和相关联管理的集合。根据服务,可以利用不同的节点类型或实体来实现服务。网络运营商拥有蜂窝网络,并向其提供提供所实现的服务。无线/蜂窝通信网络的典型组件是无线电接入网(例如,2G、GSM、3G、WCDMA、CDMA、LTE、5G、NR、WLAN、Wi-Fi)、移动回程网络和核心网(例如,GPRS核心、EPC、5G核心)。
在本申请的上下文中,术语“飞行走廊段”是指允许UAV交通使用的三维路径。可以允许在两个方向上或者仅在一个方向上(即单向)使用这种走廊。UAV的飞行路径可由这种走廊中的方向、高度和位置来表征。飞行走廊段在开始和结束时连接到一个或多个其他飞行走廊段。作为替代,飞行走廊段可以连接到起点或目的地点。在这种情况下,UAV可以从起点进入飞行走廊段或者在目的地点离开飞行走廊段。飞行走廊段也可以连接到一个以上的其他飞行走廊段。在这种情况下,UAV可以从如此连接的其他飞行走廊段中的任何一段进入飞行走廊段,或者可以离开前往这些其他飞行走廊段中的另一个飞行走廊段。
在本申请的上下文中,术语“飞行走廊”是指飞行走廊段的级联。需要注意的是,在确定飞行走廊时,所连接的飞行走廊段的特性必须是匹配的。例如,将定义为单向且飞行方向相反的两个飞行走廊段连接起来是没有意义的。另外,位置和高度必须在飞行走廊段的结合点处对齐。因此,对飞行走廊的确定需要考虑若干参数。
在本申请的上下文中,术语“起点”、“目的地点”是指UAV可以启动或相应地着陆的地理点。因此,该术语是指适合于充当UAV移动的起点或这种移动的目的地点的任何地理点。这样的起点或目的地点通常适于用来确定这些点之间的移动路径。例如,如果将UAV用于递送邮件,则起点可以是集中收集邮件以便进行分发的邮件递送中心,而目的地点可以是要递送的此类邮件的收件人。作为替代,在从发件人直接递送到收件人的情况下,起点也可以是此类邮件的发起者。通常,着陆点可以用作起点或目的地点。
在本申请的上下文中,术语“互连点POI”是指其中两个相邻地理服务区域的两个飞行走廊结合的地理点。POI允许UAV从第一地理服务区域的飞行走廊移动到第二地理服务区域的走廊。在两个相邻的地理服务区域之间,UAV飞行交通在一个或多个这样的POI处实现移交。如果没有定义POI,则UAV无法进入该相邻地理服务区域。相应地,UAV中转交通在第一POI处进入地理服务区域并在第二POI处离开地理服务区域,因而也就是地理服务区域的中转,即在地理服务区域内没有起点和目的地点。
参照图1,此图是图示了用于分配供UAV用来从起点行驶到目的地点的飞行走廊的系统的图,该系统包括负责地理服务区域的UAV-AS。
假定UAV-AS 100负责地理区域,在此称为UAV-AS服务区域150,其覆盖某个地理区域。UAV-AS 100维护适用于多个UAV 10的飞行策略和飞行走廊段定义,该多个UAV 10存在于UAV-AS 100负责的那个地理区域(即服务区域)中。
UAV-AS服务区域150的几何形状可以由不同的因素决定。基本形状可以是圆形或椭圆形。然而,假定整个地理区域(例如国家)遵从一项或多项飞行策略,并且如果UAV 10离开第一服务区域,则它会立即进入第二(在此称为相邻)服务区域180。最能覆盖较大区域的几何形状将是正方形/矩形或六边形。因此,该图描绘了服务区域为六边形形状的场景。
服务区域也可以由蜂窝网络中使用的一个或多个无线电覆盖区域组成,例如跟踪区、无线电小区、位置区、路由区、网格段或地理围栏区域。在这种情况下,基础无线电覆盖区域的形状可以隐含地确定服务区域的形状,并且是由现实条件下的无线电波传播来确定。
UAV 10可以驻留在包括多个无线电覆盖区域的蜂窝网络中,地理服务区域150由在蜂窝网络中使用的一个或多个无线电覆盖区域组成。
尽管负责地理服务区域150的UAV-AS 100被示为位于该地理服务区域150内,但是应将此解释为将UAV-AS 100在逻辑上分配给地理服务区域150,这可能无法在物理现实中实现。在那里,UAV-AS 100可以在远离地理服务区域150的中央数据中心内运行。这同样适用于相邻地理服务区域180和对其负责的UAV-AS 160、170。实际上,UAV-AS 100和UAV-AS160、170可以在同一中央数据中心内运行,但却仍然是作为单独的实体。
参照图2,此图示出了地理服务区域中的飞行走廊段的图示,其包括沿着飞行走廊段移动的多个UAV和负责地理服务区域的UAV-AS。
地理服务区域150由UAV-AS 100负责。该地理服务区域150中存在多个UAV 10。UAV10在飞行走廊段中行驶,并且地理服务区域150包括多个这样的飞行走廊段。着陆点可以充当UAV行驶任务的起点或目的地点。着陆点经由飞行走廊段连接到该多个飞行走廊段。
对于从地理服务区域150之外开始的或最终到达地理服务区域150之外的目的地的UAV行驶任务,地理服务区域150经由一个或多个POI连接到相邻地理服务区域180的飞行走廊段。
负责的UAV-AS 100可以维护在地理服务区域150中可用的所有飞行走廊段的数据库,并跟踪这些飞行走廊段中的每一个的负荷状况和无线电覆盖情况。
参照图3,此图示出了地理服务区域内从起点到目的地点的飞行走廊和负责该地理服务区域的UAV-AS的图示。
从其最简单的形式来说,UAV 10行驶任务就是从起点到目的地点,其中起点和目的地点二者都在地理服务区域150内。飞行走廊包括将起点和目的地点桥接的飞行走廊段的级联。
在这种情况下,当接收到对分配飞行走廊的请求时,UAV-AS 100具有可用于执行飞行走廊确定和分配的所有信息。在分配了这样的飞行走廊之后,UAV-AS 100将信息返回给请求者,该信息包括对所分配的飞行走廊的指示。
该请求可以直接从UAV 10接收,或者可以从UAV 10的操作者接收。在后一种情况下,UAV 10的操作者后续将指示UAV 10使用已经分配给飞行任务的飞行走廊来执行行驶任务。
参照图4,此图示出了从起点到目的地点的飞行走廊的图示,其中该飞行走廊从起始服务区域经过两个中转服务区域延伸到目的地服务区域。
在更常见的情况下,UAV 10行驶任务是从起点到目的地点,其中这两者中的至少一个位于地理服务区域之外。如果目的地点处于地理服务区域之外,则飞行走廊必须在POI120处离开地理服务区域,前往相邻服务区域。如果起点处于地理服务区域之外,则飞行走廊必须在POI 120处从相邻服务区域进入地理服务区域。如果起点和目的地点都处于地理服务区域之外,则UAV 10仅仅在地理服务区域中转。在这种情况下,如图4所示,存在着UAV10启动的服务区域450、两个中转服务区域480以及目的地点所在的服务区域490。UAV 10在POI处从服务区域之间经过。
在这种场景下,端到端飞行走廊的分配涉及四个UAV-AS,每个涉及的服务区域一个UAV-AS。当在服务区域起点450的UAV-AS处接收到对分配飞行走廊的请求时,该UAV-AS确定目的地点处于自身地理服务区域之外。然后,UAV-AS确定相邻地理服务区域,以提供通向目的地点的飞行走廊的延续。然后,UAV-AS向负责所确定的相邻地理服务区域的UAV-AS发送对分配供UAV 10使用的飞行走廊的请求。该请求包括作为起点的朝向所确定的相邻地理服务区域的POI 120,以及目的地点。
这样便在正向方向上将分配请求级联,直到UAV-AS确定目的地点处于自身地理服务区域内,即服务区域目的地490。然后,服务区域目的地490中的UAV-AS分配从入口POI120到目的地点的飞行走廊,并将其作为结果在对前一中转UAV-AS的响应中返回。该UAV-AS分配从入口POI 120到出口POI的飞行走廊,并将其作为结果在对前一中转UAV-AS的响应中返回,以此类推。当响应到达服务区域起点450的UAV-AS时,已经分配了从出口POI 120到目的地点的飞行走廊。现在,服务区域起点450的UAV-AS分配从起点到出口POI 120的飞行走廊,并将其作为整个端对端飞行走廊返回给请求者。因此,可以通过单个请求将整个端到端飞行走廊分配给服务区域起点450的UAV-AS。
作为对此的替代,UAV 10(或其操作者)可以向服务区域起点450的UAV-AS请求对飞行走廊的分配,并且UAV-AS一直分配飞行走廊直到POI 120并将其返回给请求者。然后,UAV 10开始飞行任务,并移动到或接近POI 120。然后,UAV 10(或其操作者)可以向相邻服务区域480的UAV-AS请求对飞行走廊的分配,以此类推。因此,在UAV 10即将进入新的服务区域时按需逐段地请求飞行走廊。
两种方式都有优点和缺点,并且可以择一使用。这些方法也可以在一次飞行任务中组合地使用,其中任务路径的某些段已经预先被分配,而其他段在快到达边界之前被请求。当UAV 10在UAV-AS 100处初次进行注册时,UAV-AS还可以向UAV 10(或其操作者)指示对方法的偏好。在不同地理服务区域的UAV-AS之间也可以协商分配方法,并且可以根据一天中的时间、一周中的星期几或服务区域中的UAV交通密度等作出改变。
参照图5,此图示出了UAV与UAV-AS之间的流程图,用于分配供UAV用来从起点行驶到目的地点的飞行走廊。
此图示出了UAV 10正在向UAV-AS 100请求对飞行走廊的分配的场景。UAV 10可以在离开当前位置进行飞行任务之前发起这样的请求。当前位置可以是UAV 10等待新的任务指令的任何位置(例如着陆点),或者是完成上一次飞行任务并且UAV 10空闲且能够执行新的飞行任务的位置。在这种情况下,UAV-AS 100是负责UAV 10所在的地理位置(因此是UAV10当前所在的地理服务区域)的UAV-AS。
作为替代,UAV 10可以在快要离开当前地理服务区域并进入相邻地理服务区域之前发起这样的请求。在这种情况下,UAV 10正在飞行走廊中移动并且朝着相邻地理服务区域靠近POI。在进入相邻地理服务区域之前,UAV 10必须请求分配相邻地理服务区域中的飞行走廊,以便知晓采用哪个路径。在这种情况下,UAV 10可以向负责相邻地理服务区域的UAV-AS 100发送请求。UAV 10可以通过从蜂窝网络或从UAV 10当前被指派给的当前UAV-AS100接收到的信息来确定负责相邻地理服务区域的UAV-AS 100。UAV 10还可以根据POI导出相邻地理服务区域,或者根据相邻地理服务区域导出负责的UAV-AS。
流程开始于步骤500:UAV 10向UAV-AS 100发送请求消息。该请求包括起点、目的地点和可选的优先级指示。起点可以是UAV 10的当前位置,也可以是朝向相邻地理服务区域的POI。目的地点可以对应于飞行任务的目的地。优先级指示可以存在来指示飞行任务的优先级。例如,飞行任务可以与某个紧急情况有关,因此应在考虑这种优先级的前提下分配飞行任务。或者,将要借助于飞行任务运输的一些货物需要特别地加以注意,或者UAV 10的操作者为在飞行走廊分配时获得优先处理而付出额外的费用。
UAV-AS 100接收分配飞行走廊的请求消息500。该请求包括起点、目的地点和可选的优先级指示。如果没有接收到这样的优先级指示,则UAV-AS 100可以采取默认优先级。作为替代(未描述),UAV-AS 100在这种情况下可以向UAV 10的操作者发送对优先级的查询。
在第一检查510中,UAV-AS 100可以用走廊段数据库检查服务区域中的走廊段的最新状态。除了关于蜂窝网络的针对每个飞行走廊段的覆盖范围的信息之外,该数据库还可以包括当前无线电条件、天气状况、故障或维护活动、或者飞行走廊段中的负荷,该负荷与位于飞行走廊段中的UAV 10的数量有关。
在蜂窝网络覆盖范围发生改变的情况下,UAV-AS 100可以更新飞行走廊段的数据库,所述改变包括蜂窝网络故障、计划性维护、无线电干扰和天气状况中的一种或多种。
在下一步骤520中,UAV-AS 100可以确定包括无线电覆盖范围的飞行走廊段候选,因此,UAV 10经由蜂窝网络的无缝覆盖范围所提供的连接性而处于UAV-AS 100的无缝控制之下。对UAV 10的控制可以包括由UAV-AS 100对UAV 10进行操纵或位置验证。
在下一步骤530中,UAV-AS 100可以确定飞行走廊段候选中的UAV 10密度。
然后,在步骤540中,UAV-AS 100可以在还考虑接收到的优先级的情况下分配UAV飞行走廊。对于这种分配,UAV-AS结合所确定的或接收到的优先级将上述参数考虑在内。对于高优先级飞行任务,UAV-AS 100还可以更改服务区域中其他UAV 10的已分配的飞行走廊。例如,为了抢占飞行走廊,可以指示其他UAV 10暂时着陆或中断其当前的飞行任务,或者指示其他UAV 10采用不同的飞行走廊、不同的飞行走廊段、飞行走廊内的不同高度或位置。
在步骤550中,UAV-AS 100将对请求的响应发送给请求者,在本示例中是发送给UAV 10。该响应包括所分配的飞行走廊的标识。所分配的飞行走廊的信息可以按不同的格式进行编码。飞行走廊是一个或多个飞行走廊段的级联。在一种方式中,可以在表格中预先确定飞行走廊段的所有可能的级联并对其进行编号。在这种情况下,假定这样的表格通常是UAV和UAV-AS已知的,所分配的飞行走廊的标识可以仅仅是表格条目的该编号。替代地,假定飞行走廊段通常是UAV和UAV-AS已知的,可以将所分配的飞行走廊编码为飞行走廊段的序列。又或者,可以将飞行走廊编码为UAV必须依次通过的GPS坐标的序列。在这种情况下,UAV无需了解飞行走廊或飞行走廊段。指示的实际形式无关紧要,只要标识符能让UAV确定通往目的地点的飞行路径即可。
在步骤500中,UAV 10接收对其请求的响应。该响应包括所分配的飞行走廊的标识。如上所述,所分配的飞行走廊的标识可以具有不同的格式。
在步骤560中,UAV 10发起沿着从起点到目的地点的所分配的飞行走廊的飞行任务。
可选地,在步骤570中,UAV-AS 100对受到飞行走廊的分配影响的其他受影响UAV10作出指示,如上所述。
参照图6,此图示出了起始服务区域中的UAV-AS、中转服务区域中的UAV-AS与目的地服务区域中的UAV-AS之间的流程图,用于分配供UAV用来从起点行驶到目的地点的飞行走廊。
此场景对应于图4,但是为了简单起见,仅采用了一个中转服务区域。流程开始于步骤600:UAV-AS 100接收对分配飞行走廊的请求消息。请求600包括起点、目的地点和可选的优先级指示(未描述,如图5所示)。该请求可以直接从UAV 10发起,或者从这样的UAV 10的操作者发起。请求消息600可以与图5中的请求消息500相同。
在步骤605中,UAV-AS 100确定接收到的目的地位于UAV-AS 100的自身服务区域之外。如果情况是这样,则UAV-AS 100在步骤610中确定可以使用的朝向目的地的相邻服务区域。UAV-AS可以存储关于存在哪些相邻服务区域以及将其中哪些相邻服务区域用于某些目的地的信息。在没有这种针对特定目的地的信息的情况下,可以基于通向目的地的方向来选择相邻服务区域。例如,如果目的地位于自身服务区域的北方,则可以确定位于自身服务区域北方的相邻服务区域。此外,仅考虑朝向其定义了至少一个POI的相邻服务区域。一旦确定了相邻服务区域,就确定了该相邻服务区域的UAV-AS 170。这可以使用公知的发现机制来完成,例如对公知名称的DNS查询或者通过UAV-AS 100中的预配置的信息。UAV-AS100可以维护所有相邻服务区域的UAV-AS 160地址的表。
在步骤615中,UAV-AS 100向中转服务区域的UAV-AS 160发送对分配飞行走廊的请求消息。请求615包括起点、目的地点和可选的优先级指示(未描述,如图5所示)。可以将起点设置为通往该中转服务区域的POI,目的地是在步骤600中接收到的目的地。
中转服务区域的UAV-AS 160接收请求消息615。UAV-AS 160在步骤620和625中执行与步骤605和610中所述的检查和动作相类似的检查和动作。UAV-AS 160确定目的地处于自身服务区域之外,确定朝向目的地的相邻服务区域和该所确定的相邻服务区域的UAV-AS170。然后,UAV-AS 160在步骤630中向目的地服务区域的UAV-AS 170发送对分配飞行走廊的请求消息。请求630包括起点、目的地点和可选的优先级指示(未描述,如图5所示)。可以将起点设置为通往该目的地服务区域的POI,目的地是在步骤615中接收到的目的地。
目的地服务区域的UAV-AS 170接收请求消息630。请求630包括起点、目的地点和可选的优先级指示(未描述,如图5所示)。由于在本示例场景中目的地位于该服务区域内,因此,UAV-AS 170确定目的地点在自身服务区域内。然后,UAV-AS 170可以在步骤635中分配在目的地服务区域内使用的飞行走廊以及将要朝向前一中转服务区域使用的POI。实际上,目的地服务区域的UAV-AS 170可以执行与图5中所描述的UAV-AS 100相同的步骤,即步骤510-540。在此,UAV-AS 170将响应消息640返回给进行请求的中转UAV-AS 160,该响应包括目的地服务区域中的所分配的飞行走廊。
中转UAV-AS 160从目的地点UAV-AS 170接收响应640并接收目的地服务区域中的所分配的飞行走廊。然后在步骤645中,中转UAV-AS 160可以分配中转服务区域中的飞行走廊(与510-540相同的步骤),以及朝向起始服务区域的POI。然后,中转UAV-AS 160将响应消息650返回给进行请求的起点UAV-AS 100。响应650包括在目的地服务区域中分配的飞行走廊和在中转服务区域中分配的飞行走廊。
起点UAV-AS 100从中转UAV-AS 160接收响应650并接收目的地和中转服务区域中的所分配的飞行走廊。然后在步骤655中,起点UAV-AS 100分配起始服务区域中的飞行走廊(可以是与510-540相同的步骤),该飞行走廊从起点朝向中转服务区域到所选POI。
最后,响应消息660被返回给进行请求的UAV 10,该响应消息660包括从起点经由中转服务区域到目的地服务区域中的目的地的整个所分配的飞行走廊的标识。
参照图7,此图示出了UAV-AS中的框图,用于分配供UAV 10用来从起点行驶到目的地点的飞行走廊。该UAV-AS可以对应于先前附图中所示的UAV-AS 100、160、170。
流程开始于步骤700:UAV-AS接收对分配供UAV使用的飞行走廊的请求。这样的请求可以源自位于着陆位置并前往执行飞行任务的UAV,或者源自相邻地理服务区域的UAV-AS,或者源自UAV的操作者。请求消息包括起点、目的地点和可选的优先级指示。该请求可以是请求消息500或600。
在步骤710中,UAV-AS检查目的地点并确定目的地是否处于自身服务区域内。如果目的地处于自身服务区域内,则流程在步骤750中继续。如果目的地没有处于自身服务区域内,则流程在步骤720中继续。
如果目的地没有处于自身服务区域内,则执行步骤720。于是,UAV-AS确定可以由UAV用来到达所指示的目的地点的相邻服务区域。UAV-AS可以存储关于存在哪些相邻服务区域以及将其中哪些相邻服务区域用于某些目的地的信息。在没有针对目的地的信息的情况下,可以基于通向目的地的方向来选择相邻服务区域,例如,如果目的地位于自身服务区域的南方,则可以确定位于自身服务区域南方的相邻服务区域。此外,可以仅选择朝向其定义了至少一个POI的相邻服务区域。
然后,UAV-AS可以确定负责所确定的相邻服务区域的负责的UAV-AS。UAV-AS可以采用公知的发现机制,例如对公知名称的DNS查询或者通过UAV-AS中的预配置的信息。为此,UAV-AS可以维护所有相邻服务区域的邻近/相邻UAV-AS地址的表。
在步骤730中,UAV-AS向所确定的负责所确定的相邻服务区域的UAV-AS发送请求消息,以请求分配供UAV使用的飞行走廊。该请求包括设置为通往所确定的相邻服务区域的POI的起点、设置为在步骤700中接收的目的地点的目的地点、以及可选地设置为在步骤700中接收的优先级指示的优先级指示。
在步骤740中,UAV-AS接收对在步骤730中发送的请求的响应。响应消息包括从POI朝向目的地点分配的飞行走廊的指示符。飞行走廊的指示符可以具有如步骤550所述的格式。UAV-AS还使用在所分配的飞行走廊指示中指示的POI作为在其他步骤中使用的目的地点。
如果目的地处于自身服务区域内,则执行步骤750,或者将步骤750作为步骤740之后的步骤。在步骤750中,UAV-AS检查飞行走廊段数据库,在该数据库中存储有在自身服务区域中定义的预配置的飞行走廊段。UAV-AS可以通过走廊段数据库检查自身服务区域中的走廊段的最新状态。该数据库可以包括关于每个飞行走廊段的蜂窝网络覆盖范围、当前无线电条件、天气状况、故障或维护活动、或者飞行走廊段中的负荷的信息,该负荷与位于飞行走廊段中的UAV的数量有关。
在步骤760中,UAV-AS确定包括无缝无线电覆盖范围的飞行走廊段候选。无缝无线电覆盖范围使得UAV-AS能经由蜂窝网络的无缝覆盖范围提供的连接性来无缝地控制UAV。对UAV的控制可以包括UAV-AS对UAV的操纵或位置验证。因此,对于可能的飞行走廊段的候选列表,不考虑未被无线电覆盖范围无缝覆盖的飞行走廊段。
在步骤770中,UAV-AS通过考虑剩余飞行走廊段候选中的UAV飞行的密度,进一步降低可能的飞行走廊段的数量。
然后,在步骤780中,UAV-AS分配从起点到目的地点的UAV飞行走廊,以供UAV使用。目的地点可以是通往相邻服务区域的POI(如果目的地处于自身服务区域之外),也可以是真实的目的地点(如果处于自身服务区域内)。可以应用公知的算法来确定一组给定段内的路径,例如选择最短路径(其中每个段上附有长度标签)、成本最低的路径(其中每个段上附有价格标签)或最短行程时间(其中每个段上附有时间标签)。
基于剩余飞行走廊段的短列表、当前UAV飞行密度、接收到的UAV飞行任务的优先级、以及可选地可从飞行走廊段数据库或UAV的操作者获得的更多参数,UAV-AS确定飞行走廊。对于高优先级飞行任务,UAV-AS还可以更改服务区域内其他UAV的已分配的飞行走廊。例如,为了抢占飞行走廊,可以指示其他UAV暂时着陆或中断其当前的飞行任务,或者指示其他UAV采用不同的飞行走廊、不同的飞行走廊段、飞行走廊内的不同高度或位置。在确定好了飞行走廊之后,UAV-AS将其分配给UAV使用。分配可意味着使用的飞行走廊段的容量被保留给UAV使用。然后,UAV-AS将从相邻服务区域接收到的接收飞行走廊附加到自身服务区域中的所分配的飞行走廊上,由此得到从起点到目的地点的端到端飞行走廊。
最后在步骤790中,将响应返回给请求者。响应消息包括对从起点到目的地点的端到端的最终分配飞行走廊的指示。
参照图8a/图8b,这些附图示出了UAV中的框图,用于分配供UAV用来从起点行驶到目的地点的飞行走廊。该UAV可以对应于如先前附图中所示的UAV 10。
图8a示出了UAV请求分配从起点到目的地点的飞行走廊的流程。流程开始于步骤800:UAV向与UAV相关联的UAV-AS发送对分配供自身用来行驶到目的地点的飞行走廊的请求。该步骤可以通过UAV的操作者给出执行飞行任务的指令而触发。该请求消息包括飞行任务的起点和目的地点。可选地,该请求可以指示飞行任务的优先级。
在步骤810中,UAV从UAV-AS接收响应,该响应包括对所分配的飞行走廊的指示。然后,基于此飞行走廊,UAV在步骤820中开始沿着所分配的飞行走廊朝向目的地点的飞行任务。对所分配的飞行走廊的指示可能必须首先转换为行驶经过的一组中间位置或转换为一系列移动模式。
图8b示出了UAV接收对报告自身状态信息的请求的流程。该流程开始于步骤850:UAV接收向进行请求的UAV-AS报告状态信息的请求。
在步骤860中,UAV确定自身状态并将状态信息返回给进行请求的UAV-AS。
状态信息可以包括表征UAV的状态的信息,例如自身当前地理位置、到达目的地点的估计时间、离开进行请求的UAV-AS所负责的地理服务区域的估计时间、自身行驶速度、与蜂窝网络的连接质量或自身健康状况。
这种状态信息也可以由UAV按照周期性间隔(未描述)进行报告,例如根据设置这种周期性间隔的UAV-AS的请求。替代地,如果某个事件已经发生,则UAV-AS可以指示UAV发送这样的报告,其中UAV-AS将在请求中定义该事件(未描述)。例如,当无线电条件变弱时或者如果飞行任务的延迟达到临界阈值(例如,前方的风降低了计划的行驶速度),UAV-AS可以指示UAV发送报告。
参照图9,此图示出了根据本公开的配置为执行UAV-AS的计算单元的示例性组成。该UAV-AS可以对应于先前附图中所示的UAV-AS 100、170。
计算单元900包括至少一个处理器910和至少一个存储器920,其中该至少一个存储器920包含可由该至少一个处理器910执行的指令,使得计算单元900可操作来执行在图7中结合UAV-AS 100、160、170描述的方法步骤。
参照图10,此图示出了根据本公开的配置为执行UAV的计算单元的示例性组成。该UAV可以对应于先前附图中所示的UAV 10。
计算单元1000包括至少一个处理器1010和至少一个存储器1020,其中该至少一个存储器1020包含可由该至少一个处理器1010执行的指令,使得计算单元1000可操作来执行在图8a/图8b中结合UAV 10描述的方法步骤。
将理解的是,计算单元900和1000可以是物理计算单元以及虚拟化计算单元,例如虚拟机。还将认识到的是,计算单元不一定必须实现为独立计算单元,而是也可以实现为驻留在多个分布式计算单元上的以软件和/或硬件实现的组件。
参照图11,此图示出了根据本公开的配置为执行UAV-AS的计算单元的示例性模块化功能组成。该UAV-AS可以对应于先前附图中所示的UAV-AS 100、160、170。
收发机模块1110可以适于执行请求/响应消息(比如步骤700、730、740、790)以及与向UAV分配飞行走廊有关的任何信令消息的接收和发送。
飞行走廊段数据库1120可以适于存储在自身服务区域中定义的预配置的飞行走廊段。可以向走廊段数据库查阅自身服务区域中走廊段的最新状态。该数据库可以包括关于以下内容的信息:每个飞行走廊段的蜂窝网络覆盖范围、当前无线电条件、天气状况、故障或维护活动,或者飞行走廊段中的负荷,或者当前已经有多少容量专用于具有已分配飞行走廊的飞行任务。当条件发生改变或者UAV-AS接收到新信息时,UAV-AS可以使数据库保持最新。
飞行走廊分配模块1130可以适于根据请求来确定最能满足请求需求和在飞行走廊段数据库1120中表示的飞行段中的当前情况的飞行走廊。一旦确定了飞行走廊,则飞行走廊分配模块1130还通过在飞行走廊段数据库1120中的相应飞行走廊段中保留容量来将飞行走廊分配给UAV。
目的地点分析模块1140可以适于基于给定的目的地点来确定目的地仍处于自身服务区域内还是处于自身服务区域之外。如果目的地处于自身服务区域之外,则该模块可以确定朝向目的地的相邻服务区域和朝向该相邻服务区域的POI。另外,该模块可以确定负责该所确定的相邻服务区域的UAV-AS以及该UAV-AS的用于请求消息的地址。
参照图12,此图示出了根据本公开的配置为执行先进UAV的计算单元的示例性模块化功能组成。该UAV可以对应于先前附图中所示的UAV 10。
收发机模块1210可以适于执行请求/响应消息(比如步骤800、810、850、860)以及与向UAV分配飞行走廊有关的任何信令消息的接收和发送。
定位模块1220可以适合于确定UAV的当前自身位置,例如GPS坐标和高度。该模块还可以基于已知无线电发射机的三角测量和所感知到的无线电强度来确定其位置。该模块还可以利用蜂窝网络的定位服务来确定自身位置。根据精度要求,可以将不同的定位方法用作彼此的补充,以验证结果或者用来缩短确定时间。
状态确定模块1230可以适于收集并计算状态信息,该状态信息是由UAV-AS请求的,必须周期性地报告给UAV-AS或者必须进行监视以便将某些事件报告给UAV-AS。基于定位模块1220提供的结果,此模块可以确定速度、航向、到达目的地的时间等。
操纵模块1240适于控制UAV沿着给定飞行走廊的移动。该模块可以采用来自定位模块1220和传感器的数据来确定使UAV按照所分配的飞行走廊的要求而移动的校正动作。
参照图13,此图示出了根据本公开可以使用的包括UAV和UAV-AS的LTE的示例性蜂窝网络架构。
LTE网络的无线电覆盖区域基于跟踪区。在这样的示例中,UAV-AS负责的地理服务区域可以根据LTE无线电网络的一个或多个跟踪区来构建。UAV可以包括LTE无线电模块(以及某种类型的用户识别模块SIM卡),其用于将UAV注册到网络运营商的分组核心网络中。一旦完成了注册,或者作为注册程序的一部分,UAV可能会发现负责当前地理服务区域的UAV-AS。分组核心网络的正常移动性过程被用于跟踪UAV的移动性。此架构在此图中有更详细的概述。
作为常见的LTE架构,此图中所示的架构包括eNodeB 1320,UAV 1310可以通过eNodeB 1320使用e-Uu接口连接到蜂窝网络。eNodeB 1320使用S1-MME接口连接到移动性管理实体(MME)1300以实现控制平面支持,并使用S1-U接口连接到分组数据网络网关(PDNGW)1330以实现用户平面支持(即实现用户数据传输)。MME 1300又经由S6a接口连接到归属订户服务(HSS)1340,该归属订户服务(HSS)1340包含与用户有关和与订阅有关的信息。本领域技术人员将理解,此图中所示的架构对应于简化的LTE架构,其中仅示出了为阐明此处呈现的技术所必需的那些组件。
除了LTE网络的上述公共实体之外,此图中示出的架构还包括UAV应用服务器1350(在图中表示为“UAV-AS”),作为蜂窝通信网络的一部分。UAV-AS 1350可以对应于结合之前附图所描述的UAV-AS。UAV-AS 1350通过SGi接口连接到PDN GW 1330,并支持外部接口,例如,该外部接口允许位于蜂窝通信网络外部的实体(例如,从互联网访问UAV-AS 1350的实体)访问UAV-AS 1350的功能,反之亦然。
借助于使用到分组核心网络的SGi接口,UAV-AS可以与UAV进行通信,反之亦然。这使得能向UAV指示飞行策略或对应动作,并在UAV-AS中从UAV接收飞行路径信息。经由与外部网络(如互联网)的接口,UAV-AS能够从UAV的操作者处检索并提供信息,或者联系分层UAV-AS架构的其他UAV-AS。
参照图14,此图示出了根据本公开可以使用的包括UAV和UAV-AS的5G的示例性蜂窝网络架构。
此图所示的架构对应于结合图13所述的架构的5G变型。用于实践本文中呈现的技术的基本原理可以等同地应用于此图的5G架构。因此,在下文中将省略不必要赘述。但应注意,在这种情况下,上述针对eNodeB、MME、PDN GW和HSS的功能可以由5G架构的对应功能(即,分别是无线电接入网(RAN)1420、访问和移动性功能(AMF)1400、用户平面功能(UPF)1430和用户数据管理(UDM)1440)来执行。
根据另一个实施例,提供了一种计算机程序。可以分别由上述实体UAV-AS或UAV的处理器910或1010执行该计算机程序,这样便可以执行或控制以上结合图7、图8a或图8b所述的用于分配供UAV用来从起点行驶到目的地点的飞行走廊的方法。通过执行该计算机程序,可以使实体UAV-AS或UAV根据上述方法进行操作。
该计算机程序可以体现为计算机代码,例如计算机程序产品的计算机代码。该计算机程序产品可以存储在计算机可读介质(例如磁盘或UAV-AS/UAV的存储器920或1020)上,或者可以被配置为可下载的信息。
如上所述的一个或多个实施例可以达到以下技术效果中的至少一种效果:
·使用蜂窝网络对地理服务区域内的UAV进行无缝控制
·实现飞行走廊段中的UAV飞行密度控制和UAV优先级任务的处理
·提供使得可以完全且无缝地控制私人及商业运营UAV的系统
·实施并遵守国家飞行监管机构可能对UAV使用所提出的监管要求
在受益于前述说明书和相关附图中呈现的教导的前提下,本领域的技术人员将会想到所公开发明的修改和其他实施例。因此,应当理解,实施例并不局限于所公开的特定实施例,并且修改和其他实施例旨在被包括在本公开的范围内。尽管本文可以采用特定术语,但是它们仅在一般性和描述性意义上使用,而不是出于限制的目的。
Claims (30)
1.一种用于分配供无人机UAV(10)用来从起点行驶到目的地点的飞行走廊的方法,其中,所述UAV(10)连接到蜂窝网络并与UAV应用服务器UAV-AS(100)相关联,所述UAV-AS(100)负责所述UAV(10)所在的自身地理服务区域(150),所述UAV-AS(100)维护所述地理服务区域(150)中的一组预定的飞行走廊段,所述方法由所述UAV-AS(100)执行,并且包括:
·接收对分配供所述UAV(10)使用的飞行走廊的请求,所述请求包括起点和目的地点;
·分配被所述蜂窝网络无缝覆盖且允许所述UAV-AS(100)对所述UAV(10)的无缝控制的飞行走廊,所述飞行走廊包括飞行走廊段的级联并桥接所述起点和所述目的地点;以及
·发送包括所分配的飞行走廊的标识符的响应,
其中,对所述飞行走廊的分配将所述飞行走廊段中的负荷考虑在内,所述负荷与位于所述飞行走廊段中的UAV(10)的数量有关。
2.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括:
·确定所述请求中的所述目的地点是否位于所述自身地理服务区域(150)之外;
·如果所述目的地点位于所述自身地理服务区域(150)之外,则确定相邻地理服务区域(180),以提供朝向所述目的地点的所述飞行走廊的延续;以及
·向负责所确定的相邻地理服务区域(180)的UAV-AS发送对分配供所述UAV(10)使用的飞行走廊的请求,所述请求包括作为起点的朝向所述所确定的相邻地理服务区域(180)的优选POI(120)以及所述目的地点。
3.根据权利要求2所述的方法,所述方法还包括:
·接收包括所分配的飞行走廊的标识符的响应;以及
·在所述飞行走廊的分配中将接收到的所分配的飞行走廊用作飞行走廊段。
4.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括:
·确定所述请求中的所述目的地点是否位于所述UAV-AS(100)负责的地理服务区域(150)之外;
·如果所述目的地点位于所述地理服务区域(150)之外,则确定通往相邻地理服务区域(180)的互连点POI(120),以提供朝向所述目的地点的所述飞行走廊的延续;以及
·将所确定的POI(120)用作飞行走廊分配的目的地点。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中,所述UAV(10)经由所述蜂窝网络的无缝覆盖提供的连接性而处于所述UAV-AS(100)的无缝控制下。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,对所述UAV(10)的控制包括对所述UAV(10)的操纵或位置验证。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,所述方法还包括:
·对于所述飞行走廊的确定,将UAV(10)任务的优先级考虑在内。
8.根据权利要求7所述的方法,所述方法还包括:
·如果没有收到优先级指示,则采取默认优先级。
9.根据权利要求7所述的方法,所述方法还包括:
·如果没有接收到优先级指示,则通过向所述UAV(10)的操作者发送对所述优先级的查询来确定所述优先级。
10.根据权利要求7所述的方法,其中,所述对分配飞行走廊的请求包括优先级指示。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中,所述UAV-AS(100)维护飞行走廊段的数据库,所述数据库包括关于所述蜂窝网络的针对每个飞行走廊段的覆盖范围的信息。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,在所述蜂窝网络覆盖范围发生改变的情况下,所述UAV-AS(100)更新所述飞行走廊段的数据库,所述改变包括蜂窝网络故障、计划性维护、无线电干扰和天气状况中的一种或多种。
13.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中,所述UAV-AS(100)维护负责相邻地理服务区域(180)的UAV-AS的数据库,所述数据库包括关于如何联系这些UAV-AS(100)的寻址信息。
14.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中,从负责相邻地理服务区域(180)的UAV-AS或者从UAV(10)接收所述对分配飞行走廊的请求。
15.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,所述方法还包括:
·如果所述自身地理服务区域(150)中的其他UAV受到向所述UAV(10)分配飞行走廊的影响,则将飞行走廊分配的更新发送给所述其他UAV。
16.一种用于分配供无人机UAV(10)用来从起点行驶到目的地点的飞行走廊的方法,其中,所述UAV(10)连接到蜂窝网络并与UAV应用服务器UAV-AS(100)相关联,所述UAV-AS(100)负责所述UAV(10)所在的自身地理服务区域(150),所述UAV-AS(100)维护所述地理服务区域(150)中的一组预定的飞行走廊段,所述方法由所述UAV(10)执行,并且包括:
·向所述UAV-AS(100)发送对分配供所述UAV(10)使用的飞行走廊的请求,所述请求包括起点和目的地点;
·接收对所述请求的响应,所述响应包括所分配的飞行走廊的标识符,其中所述所分配的飞行走廊被所述蜂窝网络无缝覆盖且允许所述UAV-AS(100)的无缝控制,其中,所述飞行走廊是将所述飞行走廊段中的负荷考虑在而确定的,所述负荷与位于所述飞行走廊段中的UAV(10)的数量有关。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,所述UAV(10)在离开所述起点之前将所述请求发送给所述UAV-AS(100)。
18.根据权利要求16所述的方法,其中,所述UAV(10)在离开所述UAV-AS(100)负责的地理服务区域(150)之前将所述请求发送给所述UAV-AS(100)。
19.根据权利要求16所述的方法,其中,所述UAV(10)在接收到向目的地点行驶的指令之后将所述请求发送给所述UAV-AS(100)。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的方法,其中,所述UAV(10)将所述起点确定为自身当前地理位置。
21.根据权利要求16至19中任一项所述的方法,其中,所述所分配的飞行走廊的标识符允许所述UAV(10)确定通往所述目的地点的飞行路径。
22.根据权利要求16至19中任一项所述的方法,所述方法还包括:
·向所述UAV-AS(100)报告状态信息。
23.根据权利要求22所述的方法,其中,所述状态信息包括自身当前地理位置、到达所述目的地点的估计时间、离开所述UAV-AS(100)负责的地理服务区域(150)的估计时间、自身行驶速度、与所述蜂窝网络的连接质量、或自身健康状况中的一种或多种。
24.根据权利要求22所述的方法,其中,根据来自所述UAV-AS(100)的请求,按照周期性间隔或者在发生预定义事件时,报告所述状态信息。
25.一种适于分配供无人机UAV(10)用来从起点行驶到目的地点的飞行走廊的应用服务器UAV-AS(100),其中所述UAV(10)连接到蜂窝网络并与所述UAV-AS(100)相关联,所述UAV-AS(100)负责所述UAV(10)所在的自身地理服务区域(150),所述UAV-AS(100)维护所述地理服务区域(150)中的一组预定的飞行走廊段,所述UAV-AS(100)适于:
·接收对分配供所述UAV(10)使用的飞行走廊的请求,所述请求包括起点和目的地点;
·分配被所述蜂窝网络无缝覆盖且允许所述UAV-AS(100)对所述UAV(10)的无缝控制的飞行走廊,所述飞行走廊包括飞行走廊段的级联并桥接所述起点和所述目的地点;以及
·发送包括所分配的飞行走廊的标识符的响应,
其中,对所述飞行走廊的分配将所述飞行走廊段中的负荷考虑在内,所述负荷与位于所述飞行走廊段中的UAV(10)的数量有关。
26.根据权利要求25所述的UAV-AS(100),其中,所述UAV-AS(100)适于执行根据权利要求1至15中任一项所述的方法。
27.一种适于分配供无人机UAV(10)用来从起点行驶到目的地点的飞行走廊的无人机UAV(10),其中,所述UAV(10)连接到蜂窝网络并与UAV应用服务器UAV-AS(100)相关联,所述UAV-AS(100)负责所述UAV(10)所在的自身地理服务区域(150),所述UAV-AS(100)维护所述地理服务区域(150)中的一组预定的飞行走廊段,所述UAV(10)适于:
·向所述UAV-AS(100)发送对分配供所述UAV(10)使用的飞行走廊的请求,所述请求包括起点和目的地点;
·接收对所述请求的响应,所述响应包括所分配的飞行走廊的标识符,其中所述所分配的飞行走廊被所述蜂窝网络无缝覆盖且允许所述UAV-AS(100)的无缝控制,其中,所述飞行走廊是将所述飞行走廊段中的负荷考虑在而确定的,所述负荷与位于所述飞行走廊段中的UAV(10)的数量有关。
28.根据权利要求27所述的UAV(10),其中,所述UAV(10)适于执行根据权利要求16至24中任一项所述的方法。
29.一种适于分配供无人机UAV(10)用来从起点行驶到目的地点的飞行走廊的系统,其中,所述UAV(10)连接到蜂窝网络并与UAV应用服务器UAV-AS(100)相关联,所述UAV-AS(100)负责所述UAV(10)所在的自身地理服务区域(150),所述UAV-AS(100)维护所述地理服务区域(150)中的一组预定的飞行走廊段,所述系统包括:
·根据权利要求25或26所述的UAV-AS(100);以及
·多个根据权利要求27或28所述的UAV(10)。
30.一种存储计算机程序的计算机可读记录介质,所述计算机程序包括指令,所述指令当在至少一个处理器上执行时使得所述至少一个处理器执行根据权利要求1至24中任一项所述的方法。
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