CN112132512A - 一种基于无人机的物流控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于无人机的物流控制系统，包括：地卫互联网络，包括卫星网络和地面基站网络；物流无人机阵列，与所述地卫互联网络连接，执行动作指令；信息处理平台，与所述地卫互联网络连接，输出所述动作指令；设于所述信息处理平台上的信息接口，包括企业通信接口、监管通信接口和用户通信接口。本申请以无人机阵列作为物流运输主体，不受地面交通的限制，运行效率高，通过地卫互联网络获取信息处理平台的动作指令，即使偏远地区也能实现通信，保证物流无人机有宽广的可达区域，同时信息处理平台上设有多个信息接口，可进一步优化物流控制系统的效率、安全性和经济性。

Description

一种基于无人机的物流控制系统

技术领域

本发明涉及物流运输领域，特别涉及一种基于无人机的物流控制系统。

背景技术

当前，物流运输主要以陆路、船舶运输为主，辅以航空物流，已经形成非常成熟的产业网络，能够在交通发达的地区达到比较理想的运输效果。但一些偏远山区、边防哨所等特殊地区缺少地面交通网络，或当发生地震或泥石流等地质灾害，导致陆路运输瘫痪，尤其是当物资需求紧急或物资时效性要求较高时，这些情况下的物流需求仅凭传统运输难以实现。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于无人机的物流控制系统，以解决传统常规物流的需求盲区，提高物流系统的灵活调度。其具体方案如下：

一种基于无人机的物流控制系统，包括：

地卫互联网络，包括卫星网络和地面基站网络；

物流无人机阵列，与所述地卫互联网络连接，执行动作指令；

信息处理平台，与所述地卫互联网络连接，输出所述动作指令；

设于所述信息处理平台上的信息接口，包括企业通信接口、监管通信接口和用户通信接口。

优选的，所述物流无人机阵列包括多个物流无人机，每个所述物流无人机包括无人机本体、物流运输装置、环境检测装置、物流检测装置、处理器及无人机通信装置；

其中，所述处理器通过所述无人机通信装置与所述地卫互联网络连接；

所述处理器根据所述动作指令、所述环境检测装置的环境检测信息、所述物流检测装置的物流检测信息，调整所述无人机本体或所述物流运输装置的运行状态。

优选的，所述环境检测装置包括：图像采集模块和IMU。

优选的，所述卫星网络包括定位卫星网络和通信卫星网络，所述地面基站网络包括卫星地面站、ADS-B基站网络、4G基站网络和5G基站网络中的一项或多项。

优选的，所述物流控制系统还包括：

设于所述信息处理平台上的气象信息接口。

优选的，所述信息处理平台具体用于：

通过所述气象信息接口获取实时气象信息；

通过所述监管通信接口获取实时管制信息；

通过所述企业通信接口或所述用户通信接口获取物流需求信息；

根据所述实时气象信息、所述实时管制信息和所述物流需求信息，输出所述动作指令。

优选的，所述动作指令包括所述物流无人机阵列的航线指令和姿态指令。

优选的，所述信息处理平台用于对所述物流无人机阵列进行轨迹跟踪，并将轨迹跟踪信息反馈至所述企业通信接口、所述监管通信接口和所述用户通信接口。

优选的，所述信息处理平台还用于：

根据所述企业通信接口或所述用户通信接口获取的物流需求信息，对所述物流无人机阵列进行资源调配。

优选的，所述信息处理平台还用于：

根据所述物流需求信息与所述物流无人机阵列的反馈信息，进行费用结算。

本申请公开了一种基于无人机的物流控制系统，包括：地卫互联网络，包括卫星网络和地面基站网络；物流无人机阵列，与所述地卫互联网络连接，执行动作指令；信息处理平台，与所述地卫互联网络连接，输出所述动作指令；设于所述信息处理平台上的信息接口，包括企业通信接口、监管通信接口和用户通信接口。本申请以无人机阵列作为物流运输主体，不受地面交通的限制，运行效率高，通过地卫互联网络获取信息处理平台的动作指令，即使偏远地区也能实现通信，保证物流无人机有宽广的可达区域，同时信息处理平台上设有多个信息接口，可进一步优化物流控制系统的效率、安全性和经济性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种基于无人机的物流控制系统的结构分布图；

图2为本发明实施例中一种物流无人机的结构分布图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

偏远山区、边防哨所等特殊地区缺少地面交通网络，或当发生地震或泥石流等地质灾害，导致陆路运输瘫痪，尤其是当物资需求紧急或物资时效性要求较高时，这些情况下的物流需求仅凭传统运输难以实现。

本申请以无人机阵列作为物流运输主体，不受地面交通的限制，运行效率高，通过地卫互联网络获取信息处理平台的动作指令，即使偏远地区也能实现通信，保证物流无人机有宽广的可达区域，同时信息处理平台上设有多个信息接口，可进一步优化物流控制系统的效率、安全性和经济性。

本发明实施例公开了一种基于无人机的物流控制系统，参见图1所示，包括：

地卫互联网络1，包括卫星网络11和地面基站网络12；

物流无人机阵列2，与地卫互联网络1连接，执行动作指令；

信息处理平台3，与地卫互联网络1连接，输出动作指令；

设于信息处理平台3上的信息接口，包括企业通信接口IF1、监管通信接口IF2和用户通信接口IF3。

可以理解的是，地卫互联网络1建立了物流无人机阵列2与信息处理平台3的信息链路，物流无人机阵列2与信息处理平台3内部均存在相应的通信装置与地卫互联网络1连接。该通信方式没有盲区，物流无人机阵列2和信息处理平台3能够在地球上任意位置通信；同时物流无人机阵列2，顾名思义，作为包括多个无人机的无人机阵列，用于进行物流投递，由于无人机具有在空中自由灵活移动的特点，受天气环境的影响较小，不受地面交通限制，在缺少地面交通网络时能够发挥关键的物流作用。

其中，卫星网络11包括定位卫星网络N1和通信卫星网络N2，定位卫星网络N1可选择北斗卫星，通信卫星网络N2可选择Ka频段卫星通信网络，地面基站网络12包括卫星地面站S1、ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast，自动相关监视广播)基站网络S2、4G基站网络S3和5G基站网络S4中的一项或多项。

可以理解的是，物流无人机阵列2与信息处理平台3之间存在两种连接链路，一是卫星地面站S1与卫星网络11之间存在通信连接，卫星网络11与物流无人机阵列2连接，卫星地面站S1与信息处理平台3连接；二是物流无人机阵列2与信息处理平台3直接通过ADS-B基站网络S2和/或4G基站网络S3和/或5G基站网络S4建立连接。

具体的，信息处理平台3内部的通信装置，主要包括地面接入分系统和地面信息处理分系统：地面接入分系统的软件信息流，由驻留在多源异构数据接入设备中的数据接入子系统(FDA)，以引接无人机飞行数据，对引接的无人机飞行数据基于RTP(Real-timeTransport Protocol，实时传输协议)进行完整性校验、预处理、权限标定、路由标定、循环冗余校验CRC校验、长度校验等操作，再将校验合格的数据交于驻留在多源异构数据通信设备中的通信数据处理子系统(CDP)，CDP基于RTP协议中的消息代码和单元标识，根据空间、时间过滤原则进行路由选择，从而将无人机位置信息、图像信息转发给调用用户，包括将无人机位置信息转发给企业通信接口IF1、监管通信接口IF2和用户通信接口IF3，以及将图像信息转发给企业通信接口IF1和用户通信接口IF3；地面信息处理分系统的软件信息流，由驻留在数据接入设备中的数据接入子系统(FDA)接收地面接入分系统发布过来的无人机飞行数据，并将无人机飞行数据按照业务需求基于RTP协议进行标记、分类、清洗、融合、路由、转发、存储，同时将汇聚处理后的数据按地理信息服务GIS(Geographic InformationSystem)基础数据服务、指挥控制应用等业务进行服务发布。

具体的，信息处理平台3输出、由物流无人机阵列2执行的动作指令包括航线指令和姿态指令，其中航线指令包括起航线路指令和返航线路指令，姿态指令包括无人机在起飞阶段、飞行阶段、降落阶段等不同阶段的运行姿态指令。

可以理解的是，信息处理平台3实现了对物流无人机阵列2的管理，因此其内部存储有所有物流无人机阵列2的相关数据，这些数据包括动作指令和反馈信息，通过设于其上的信息接口，可获取内部存储的数据，也可输出指令或信息来修改和调整数据。

进一步的，物流控制系统还包括：

设于信息处理平台3上的气象信息接口IF4。

进一步的，信息处理平台3具体用于：

通过气象信息接口IF4获取实时气象信息；

通过监管通信接口IF2获取实时管制信息；

通过企业通信接口IF1或用户通信接口IF3获取物流需求信息；

根据实时气象信息、实时管制信息和物流需求信息，输出动作指令。

可以理解的是，信息处理平台3与所有信息接口均通过边缘网关连接。实时气象信息用于保证物流无人机阵列在空中的运行平稳安全，同时降低运送物资的完整安全，避免恶劣天气下的飞行作业。同时，实施管制信息包括对应无人机飞行的民航空管信息和对应物流运行的物流管理信息，监管通信接口IF2的管理权限通常属于官方监管部门，具有权威性，保证物流无人机阵列2不出现危险行为。进一步的，监管通信接口IF2的实时管制信息，还可包括某些特定的地区管理权限和/或物资管理权限，例如一些保密场所的地区管理权限、紧急物资或特殊物资的物资管理权限等，可通过监管通信接口IF2对物流无人机阵列2暂时下放管理权限，允许物流无人机阵列进行特殊的物流运送。而企业通信接口IF1和用户通信接口IF3，分别对应物流商家和消费者，主要用于提供物流运输相关的物流需求信息，包括物流运输的起点、终点、运送物资的物资信息，该物资信息包括物资类型、重量、尺寸等。

也就是说，本实施例中信息处理平台3存在三层运算逻辑，一是根据物流需求信息设置物流无人机阵列2的飞行航线的起点和终点，二是根据实时气象信息以及其他空间状态信息确定物流无人机阵列2在安全的飞行航线中的飞行姿态，三是根据实时管制信息确认物流无人机阵列2的飞行不会触犯空中管制规定，经过这三层运算逻辑，信息处理平台3最后输出动作指令来控制物流无人机阵列2，从而达到无人机安全迅速完成物流任务的效果。

本申请公开了一种基于无人机的物流控制系统，包括：地卫互联网络，包括卫星网络和地面基站网络；物流无人机阵列，与所述地卫互联网络连接，执行动作指令；信息处理平台，与所述地卫互联网络连接，输出所述动作指令；设于所述信息处理平台上的信息接口，包括企业通信接口、监管通信接口和用户通信接口。本申请以无人机阵列作为物流运输主体，不受地面交通的限制，运行效率高，通过地卫互联网络获取信息处理平台的动作指令，即使偏远地区也能实现通信，保证物流无人机有宽广的可达区域，同时信息处理平台上设有多个信息接口，可进一步优化物流控制系统的效率、安全性和经济性。

本发明实施例公开了一种具体的基于无人机的物流控制系统，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。

具体的，信息处理平台3用于对物流无人机阵列2进行轨迹跟踪，并将轨迹跟踪信息反馈至企业通信接口IF1、监管通信接口IF2和用户通信接口IF3。

可以理解的是，轨迹跟踪信息能够即时地反映物流运输过程，较为准确地预测物流运输时长，便于对整体物流情况作整合分析。进一步还可对轨迹跟踪信息做可视化处理，以便更为生动形象地反馈物流运输状态，提高用户在用户通信接口IF3的使用体验。

进一步的，信息处理平台3还用于：

根据企业通信接口IF1或用户通信接口IF3获取的物流需求信息，对物流无人机阵列2进行资源调配。

可以理解的是，物流需求信息对应的物流运送，可能在运送体量、运送耗时、安全程度、紧急程度上有不同的要求，当要求较高时，需要信息处理平台3及时进行资源调配，以满足上述要求，确保物流运送的安全性、可靠性和及时性。例如，当信息处理平台获取轨迹跟踪信息后，发现应答物流需求信息的无人机出现故障时，可使用资源调配的备用无人机替换当前故障无人机，继续应答物流需求信息。

进一步的，信息处理平台3还用于：

根据物流需求信息与物流无人机阵列2的反馈信息，进行费用结算。

可以理解的是，本实施例中的物流控制系统能够实现通过物流无人机阵列2完成物流需求信息的效果，在反馈信息表明完成该物流需求信息后，可对整个过程中的费用进行结算，并通过企业通信接口IF1和用户通信接口IF3反馈，实现物流控制系统的经济闭环。

本发明实施例公开了一种具体的基于无人机的物流控制系统，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。

具体的，物流无人机阵列2包括多个物流无人机，参见图2所示，每个物流无人机包括无人机本体21、物流运输装置22、环境检测装置23、物流检测装置24、处理器25及无人机通信装置26；

其中，处理器25通过无人机通信装置26与地卫互联网络1连接；

处理器25根据动作指令、环境检测装置23的环境检测信息、物流检测装置24的物流检测信息，调整无人机本体21或物流运输装置22的运行状态。

可以理解的是，无人机本体21用于执行动作指令完成飞行任务，物流运输装置22与无人机本体21连接，用于携带和保管物资；环境检测装置23以光电吊舱形式安装于无人机本体21上，包括图像采集模块和IMU，其中图像采集模块包括红外采集模块和可见光采集模块，主要对无人机本体21飞行中的环境进行图像监测，IMU可进行无人机本体21的精确定位；物流检测装置24与环境检测装置23类似，主要包括图像采集模块，但主要针对物流运输装置22以及物流运输装置22内部的运送物资，处理器25根据物流检测信息可调整物流运输装置24的运行状态，也即物流运输装置24的位置姿态，尽量避免运送物资在运输过程中发生抖动、晃动或撞击等情况。

此外，所有处理器25接收的数据、新生成的调整指令等，均可通过无人机通信装置26发送到信息处理平台3，这些数据和调整指令作为历史训练数据，为信息处理平台3和处理器25的算法优化训练提供支持；物流检测装置24输出的信息还可输出到用户通信接口IF3，以证实本实施例中物流控制系统的安全可靠，从而提高本实施例中物流控制系统的市场竞争力。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种基于无人机的物流控制系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于无人机的物流控制系统，其特征在于，包括：

地卫互联网络，包括卫星网络和地面基站网络；

物流无人机阵列，与所述地卫互联网络连接，执行动作指令；

信息处理平台，与所述地卫互联网络连接，输出所述动作指令；

设于所述信息处理平台上的信息接口，包括企业通信接口、监管通信接口和用户通信接口。

2.根据权利要求1所述物流控制系统，其特征在于，所述物流无人机阵列包括多个物流无人机，每个所述物流无人机包括无人机本体、物流运输装置、环境检测装置、物流检测装置、处理器及无人机通信装置；

其中，所述处理器通过所述无人机通信装置与所述地卫互联网络连接；

所述处理器根据所述动作指令、所述环境检测装置的环境检测信息、所述物流检测装置的物流检测信息，调整所述无人机本体或所述物流运输装置的运行状态。

3.根据权利要求2所述物流控制系统，其特征在于，所述环境检测装置包括：图像采集模块和IMU。

4.根据权利要求1所述物流控制系统，其特征在于，所述卫星网络包括定位卫星网络和通信卫星网络，所述地面基站网络包括卫星地面站、ADS-B基站网络、4G基站网络和5G基站网络中的一项或多项。

5.根据权利要求1所述物流控制系统，其特征在于，还包括：

设于所述信息处理平台上的气象信息接口。

6.根据权利要求5所述物流控制系统，其特征在于，所述信息处理平台具体用于：

通过所述气象信息接口获取实时气象信息；

通过所述监管通信接口获取实时管制信息；

通过所述企业通信接口或所述用户通信接口获取物流需求信息；

根据所述实时气象信息、所述实时管制信息和所述物流需求信息，输出所述动作指令。

7.根据权利要求6所述物流控制系统，其特征在于，所述动作指令包括所述物流无人机阵列的航线指令和姿态指令。

8.根据权利要求1至7任一项所述物流控制系统，其特征在于，

所述信息处理平台用于对所述物流无人机阵列进行轨迹跟踪，并将轨迹跟踪信息反馈至所述企业通信接口、所述监管通信接口和所述用户通信接口。

9.根据权利要求8所述物流控制系统，其特征在于，所述信息处理平台还用于：

根据所述企业通信接口或所述用户通信接口获取的物流需求信息，对所述物流无人机阵列进行资源调配。

10.根据权利要求9所述物流控制系统，其特征在于，所述信息处理平台还用于：

根据所述物流需求信息与所述物流无人机阵列的反馈信息，进行费用结算。

Images