CN112153661B - 通信方法、装置、系统、可移动设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种通信方法、装置、系统、可移动设备及存储介质。通信方法应用于可移动设备，可移动设备中设置有多个不同朝向的定向天线，通信方法包括：接收控制设备发送的第一方位信息；根据第一方位信息从多个定向天线中选择满足预设条件的第一天线，第一天线的数量为至少一个；获取第一天线中每一定向天线的接收信号强度；根据接收信号强度从第一天线中确定出目标天线，通过目标天线与控制设备通信，可以实现在不影响可移动设备作业的情况下，完成通信质量和通信距离的改善。

Description

通信方法、装置、系统、可移动设备及存储介质

技术领域

本申请涉及飞行器通信技术领域，具体地涉及一种通信方法、装置、系统、可移动设备及存储介质。

背景技术

目前，随着可移动设备如无人机的发展，无人机逐渐代替传统行业从事高体力，高难度，高风险的工作已经成为趋势，如已被广泛利用的航拍、遥感测绘、电力巡线、农业喷洒防治、搜寻等领域；民用无人机的飞行距离限制于控制设备和无人机的无线通讯距离，很大程度上限制了无人机的作业半径。现有技术解决以上方法大致为两种，一种是根据最大辐射朝向的角度偏差，改变天线的角度；另一种是通过无人机改变姿态探寻最大辐射信号的来源方位。但是这些方式均存在弊端。如果改变天线角度，会有驱动模块引入干扰的风险，导致控制过程产生延迟，且无人机高速移动，找到最大辐射角度较为困难。而改变无人机姿态会影响任务执行，甚至需要中断任务。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请的目的是提供一种通信方法、装置、系统、可移动设备及存储介质。

为了实现上述目的，在本申请第一方面，提供一种通信方法，应用于可移动设备，可移动设备中设置有多个不同朝向的定向天线，方法包括：接收控制设备发送的第一方位信息；根据第一方位信息从多个定向天线中选择满足预设条件的第一天线，第一天线的数量为至少一个；获取第一天线中每一定向天线的接收信号强度；根据接收信号强度从第一天线中确定出目标天线，通过目标天线与控制设备通信。

在本申请实施例中，根据接收信号强度从第一天线中确定出目标天线，通过目标天线与控制设备通信，包括：根据接收信号强度从至少一个定向天线中，确定出接收信号强度最强的一个定向天线作为目标天线，通过目标天线与控制设备通信。

在本申请实施例中，多个定向天线均与射频开关控制器电连接，以使定向天线实现独立的开关；获取第一天线中每一定向天线的接收信号强度，包括：通过射频开关控制器切换第一天线中每一定向天线与控制设备的通信状态，以使第一天线中每一定向天线分别和控制设备进行通信；获取每一定向天线与控制设备进行通信时的接收信号强度。

在本申请实施例中，根据第一方位信息从多个定向天线中选择满足预设条件的第一天线，包括：获取多个定向天线中的每一个定向天线的第二方位信息；分别计算第一方位信息与每一第二方位信息之间的夹角，其中，夹角为第一方位信息所在直线与第二方位所在直线之间的夹角；将夹角小于预设夹角阈值的定向天线确定为满足预设条件的第一天线。

在本申请实施例中，根据第一方位信息从多个定向天线中选择满足预设条件的第一天线，包括：获取多个定向天线中的每一个定向天线的第二方位信息；分别计算第一方位信息与每一第二方位信息之间的夹角，其中，夹角为第一方位信息所在直线与第二方位所在直线之间的夹角；根据多个夹角的夹角值由小至大的顺序，从多个夹角中选取至少一个夹角，将至少一个夹角对应的定向天线作为满足预设条件的第一天线。

在本申请实施例中，方法还包括：在确定多个定向天线中每一定向天线均不满足预设条件时，向控制设备发送请求指令，以使控制设备根据请求指令向可移动设备发送第一方位信息。

在本申请第二方面，提供一种通信装置，应用于可移动设备，可移动设备中设置有多个不同朝向的定向天线，通信装置包括：接收模块，用于接收控制设备发送的第一方位信息；选择模块，用于根据第一方位信息从多个定向天线中选择满足预设条件的第一天线，第一天线的数量为至少一个；获取模块，用于获取第一天线中每一定向天线的接收信号强度；确定模块，用于根据接收信号强度从第一天线中确定出目标天线，通过目标天线与控制设备通信。

在本申请第三方面，提供一种通信系统，包括：控制设备和可移动设备，可移动设备中设置有多个不同朝向的定向天线，其中：可移动设备，用于实现如上述的通信方法；控制设备，用于确定控制设备的第一方位信息，并将第一方位信息发送至可移动设备。

在本申请的第四方面，提供一种可移动设备，包括：多个定向天线，多个定向天线具有不同的朝向；射频开关控制器，射频开关控制器分别电性连接多个定向天线，以使定向天线实现独立的开关；存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现如上述的通信方法。

另外，在本申请第五方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有指令，该指令在被处理器执行时使得处理器被配置成执行上述的通信方法。

通过上述技术方案，无人机通过控制设备天线的第一方位信息甄选满足条件的定向天线，进而根据定向天线中每一个定向天线从控制设备接收信号的信号强度，从所选择的至少一个定向天线中确定信号强度较强的定向天线用于与控制设备进行通信，通过该方式可以实现在不调整可移动设备姿态，和不影响可移动设备作业的情况下，完成通信质量和通信距离的改善，且具备设计成本低，设计简单，实时快速切换天线，以达到比较好的跟随效果。

本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例的无人机所涉及的硬件的通信系统的连接拓扑图；

图2是本发明实施例提供的通信方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的通信方法中步骤S12的流程图；

图4是本发明实施例提供的通信方法中步骤S12的另一流程图；

图5是本发明实施例提供的通信方法中S122的流程图；

图6是本发明实施例提供的通信方法中用于演示步骤S122的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的通信方法中S122的另一流程图；

图8是本发明实施例提供的通信方法中步骤S1221的流程图；

图9是本发明实施例提供的通信方法中步骤S12进一步的流程图；以及

图10为本发明实施例提供的通信装置的功能模块图。

附图标记说明

100、无人机；200、控制设备；

10、定向天线；11、第一数字罗盘；

12、射频开关控制器；20、遥控天线；

21、第二数字罗盘。30、通信装置；

301、接收模块；302、选择模块；

303、获取模块；304、确定模块。

具体实施方式

以下结合附图对本申请实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请实施例，并不用于限制本申请实施例。

需要说明，若本公开实施方式中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本公开实施方式中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本公开要求的保护范围之内。

本发明实施例提供一种通信系统，该通信系统包括控制设备以及可移动设备，该可移动设备中可以设置有多个不同朝向的定向天线；可以理解，控制设备可以是传统的控制设备，也可以是和可移动设备协议通讯的移动终端(如平板、手机)，或者可穿戴设备，如手表，手环等的新型控制装置。对于可移动设备，可以是无人机或者无人车等通过射频信号所控制的移动装置。其中：控制设备，配置为：确定控制设备的第一方位信息，并将第一方位信息发送至可移动设备；可移动设备，配置为：接收控制设备发送的第一方位信息；根据第一方位信息从多个定向天线中选择满足预设条件的第一天线，第一天线的数量为至少一个；获取第一天线中每一定向天线的接收信号强度；根据接收信号强度从第一天线中确定出目标天线，通过目标天线与控制设备通信。

可以理解，该系统包括通过射频信号进行通信的控制设备以及可移动设备，控制设备通过执行端的可移动设备进行通信，从而实现信号互传，完成对可移动设备的控制或者信息交互。

在上述所提到的术语中“第一方位信息”“第二方位信息”即控制设备以及可移动设备的主辐射方向，在本发明实施例中，不限定控制设备采用定向天线或者全向天线，可以通过电子罗盘判断其天线的指向作为其主辐射方向，或者两点三角定位测量法来预算其主辐射方向。

可选地，控制设备包括第一电子罗盘，用于获取第一方位信息；可移动设备包括第二电子罗盘，用于获取第二方位信息。

可选地，可移动设备，进一步被配置为：根据接收信号强度从至少一个定向天线中确定出目标天线，从至少一个定向天线中确定出接收信号强度最强的一个定向天线作为目标天线，通过目标天线与控制设备通信。

进一步地，可移动设备还包括射频开关控制器，定向天线分别电性连接射频开关控制器，以使定向天线实现独立的开关；

在一些实施例中，可以采用控制器及射频开关替代射频开关控制器，即每个定向天线均分别连接有独立的射频开关，通过控制器进行控制定向天线的启停。

在一些实施例中，还可以采用定时器配合射频开关，通过在定时器内预设不同的时间信息，从而建立射频开关和时间信息的映射关系，从而在时间轴上完成射频开关的切换，以实现定向天线的切换。

更进一步地，可移动设备配置为：通过射频开关控制器切换第一天线中每一定向天线与控制设备的通信状态，以使第一天线中每一定向天线分别和控制设备进行通信；获取每一定向天线与控制设备进行通信时的接收信号强度。

可以理解，通过控制射频开关控制器不断切换定向天线和控制设备进行通信，从而获取并记录每一个定向天线的接收信号强度。

可移动设备配置为：根据第一方位信息从多个定位天线中选择满足预设条件的至少一个定向天线。

可移动设备被配置成：获取多个定向天线中的每一个定向天线的第二方位信息；

分别计算第一方位信息与每一第二方位信息之间的夹角，其中，夹角为第一方位信息所在直线与第二方位信息所在直线之间的夹角；

将夹角小于预设夹角阈值的定向天线确定为满足预设条件的定向天线。

在本发明的另一个实施例中，移动设备被配置成还可以是被配置成：

根据多个夹角的夹角值由小至大的顺序，从多个夹角中选取至少一个定向天线，作为满足预设条件的定向天线。

为更清楚阐述以上本方案的特征，以下通过具体的实施例予以阐述本方案。

为了更清楚地阐述本技术方案，本发明实施例首先阐述在本方案可移动设备可选地为无人机(为清楚阐述，以下部分可移动设备采用无人机替代)时，请参阅图1所示，图1是本发明实施例无人机所涉及的硬件的通信系统的连接拓扑图。

该通信系统包括无人机100，以及控制设备200；通过无人机100和控制设备200进行信号互传，从而实现控制和数据信息传输。

为了进一步描述该通信系统，本方案对无人机100和控制设备200的硬件特征进行具体阐述。对于本发明所提出的方案，可以不予限定无人机100的类型，如无人机可以是多旋翼式、无人直升机式或者固定翼式。无人机100上的硬件可以包括定向天线10和数字罗盘11(为方便区分，将无人机100上所携带的数字罗盘称之为第一数字罗盘；将控制设备200上所携带的数字罗盘称之为第二数字罗盘，下同)；

可以理解，定向天线10用于和控制设备200进行通信，对比于全向天线可以增强信号强度，增加抗干扰能力和通信距离；类型和频段可以不予限定，可以是定向平板天线，也可以是小型片状天线；频段可以是2.4GHZ或者5.8GHZ，增益可以是在8dbi至12dbi；第二数字罗盘11用于提供无人机的方位信息，该方位信息可以用来确定定向天线的朝向，其中，定向天线的朝向可以指定向天线辐射场的中心线所指的方向，即定向天线辐射场中的主辐射方向。

第二数字罗盘11可以采用微型化数字罗盘，如其类型可以是三轴捷联磁力数字磁罗盘；因此，定向天线10和第二数字罗盘11可以作为无人机的附属件，实现建立通信以及提供位置相关的信息。

本发明实施例进一步对定向天线10进行阐述，对于定向天线10的安装方式可以不予限定，如采用固定连接或者非固定式，安装位置也不予限定，可以是在无人机100的机身上，或者机臂上，也可以是独立于机身和机臂的安装结构上。仅需满足定向天线10和无人机100可实现装配或者一体化设置即可。在本实施例中，多个定向天线10设置无人机上的多个方位上，即在不同朝向提供信号接收源，从而提高通信质量，实现范围更大、更可靠的通信。

本实施例进一步对控制设备200进行阐述，控制设备200可以是传统的控制设备，也可以是和无人机协议通讯的移动终端(如平板、手机)，或者可穿戴设备，如手表，手环等的新型控制装置。

控制设备200可以包括天线(为在说明书中更好区分，以遥控天线20所代替，下同)以及第一数字罗盘21，遥控天线20用于和定向天线10信号互传，以实现控制设备200和无人机100的信号交互。对于遥控天线20的类型不予限定，可以是定向天线或者全向天线，具体根据无人机100所需适应的工作环境而视定，如无人机100多适用于户外大范围飞行，则采用全向天线。而第一数字罗盘21用于提供控制设备200的第一方位信息，也可以定义为指向方位，本实施例中称之为第一方位信息予以区分。

可以理解，当单个定向天线10固定在无人机100的某一位置时，由于其方向固定，仅会随着无人机100的方位进行偏移。如无人机100向某一方向移动，此时单个定向天线10是恒定指向固定方位的，可以根据第二数字罗盘11提供的方位信息，结合定向天线10在无人机100上的固定方位，计算每个定向天线10此时的指向，即定向天线10的第二方位信息。举例来说，将第二数字罗盘11配置成确定无人机100的运动方向，假定无人机100的前侧向正北移动时，第二数字罗盘11(假定为三轴捷联磁力数字磁罗盘)通过串口读取出当前方位与磁北的夹角为0°，即为第二方位信息，而此时根据设置在无人机100上定向天线10的具体安装方位，即可确定该定向天线10的第二方位信息，如无人机后侧的定向天线10则是正南(与磁北的夹角为180°)。当遥控天线20可以为全向天线(无方向性)时，第一方位信息仅仅为其指向方向，可以理解的是，全向天线由于使用人员在操作控制设备200时，其身体会遮蔽射频信号，因此，指向方向可以等同于信号较优方向。

可以理解，通过将第一数字罗盘21所要输出的指向目标设定为遥控天线20的朝向，由于遥控天线20可以固定不旋转移动，从而第一数字罗盘21所输出的指向信息就可以等同于遥控天线20的朝向，通过定向天线10即可接收第一数字罗盘21所测量的遥控天线20的第一方位信息。

无人机100通过定向天线10和控制设备200的遥控天线20进行交互，第二数字罗盘11可以提供无人机100的第二方位信息，第一数字罗盘21可以提供控制设备200的第一方位信息。而本发明实施例所提供的方法实施例需要利用到第二方位信息以及第一方位信息，进而选择对应的定向天线10进行通信质量优化，具体方式在随后的方法实施例中予以阐述。

在本发明实施例的示例中，无人机100可以包括4个定向天线，分别对应在无人机100对应的前、后、左、右(或者东、南、西、北)呈现90°排列，从而分别对应了四个方位上的辐射，以多个方位接收从远程遥控装置200所发出的射频信号；

本领域人员也应当理解，如将定向天线10的数量予以改变，如数量为8个，或者将定向天线10的安装方位予以改变，具体是可以根据无人机自身结构特征以及对信号传输的要求所视定的，如设定定向天线10为3个，在相对无人机100的3个方向呈现120°排列，均属于本发明所涵盖的保护范围内。

在该具体实施例中，无人机100为四旋翼式无人机，定向天线10和无人机100的悬臂交错设置，以免悬臂和旋翼遮挡信号。也可以将定向天线直接安装在悬臂上，以节省机身的空间。因此，本领域人员也应当很容易联想到，如三旋翼的无人机，定向天线10即可按照上述呈现120°和三旋翼交错设置。

在该具体实施例中，第二数字罗盘11设置在无人机100的机壳内。通过电性连接四个方位上的定向天线10，从而提供定向天线10的第一辐射信息。

无人机100上还设置有射频开关控制器12，射频开关控制器12与四个方位上的定向天线10电性连接，以通过电路提供给定向天线10分别提供独立的开关功能，从而实现定向天线10的切换。

可以理解，定向天线10是多个方位的，如本实施例中的无人机100的前、后、左、右方向，根据控制设备200位于无人机100的某个方位，可以控制射频开关控制器12对对应的定向天线10进行开关启停，从而切换相对控制设备200更为优选的定向天线10和控制设备200进行通信，通过此方式可以实现通信质量和通信距离的改善，且设计成本低，还可节约能耗。

在该具体实施例中，控制设备200采用传统的无人机遥控器，其包括二个至五个直管棒状的遥控天线20，第一数字罗盘21设置在控制设备200内部，从而提供遥控天线20的第二指向，在使用状态(即和无人机100进行通信状态)时，遥控天线20和第一数字罗盘21可以设定为处于平行状态。

在基于控制设备200一个变形例中，遥控天线20可以采用转轴转向以及收折，控制设备200内部还可以包括螺旋仪，通过螺旋仪读取转轴的转动信息，从而第一数字罗盘21可以根据转动信息来对第二指向的数据信息进行实时校准。

在本发明方法实施例将以以上的实施例作为示例进行描述。但是需要强调的是，同样本领域人员也应当理解，本申请中以上提供的结构具体实施例，仅为完全充分本方法实施例而提出的一个示例，并不对方法实施例作任何结构、位置关系、以及型号、类型上的限定。因此，将本方法可以利用到无人机的通信中，而仅在无人机100和发射装置200的本身进行简单的改进，应当属于本发明所涵盖的保护范围内。

以上对本发明实施例中所涉及的硬件特征进行了阐述，以下发明实施例还提供一种方法实施例，本发明实施例还提出一种通信方法，。

请参阅图2，图2是本发明实施例提供的通信方法的流程图。基于以上的具体实施例进行阐述，该方法包括以下步骤：

步骤S11：与控制设备建立通信；

步骤S12：切换与控制设备通信的定向天线，选择信号强度较强的至少一个定向天线用于与控制设备进行通信。

可以理解，本发明实施例中首先将无人机和控制设备建立通信，然后利用切换无人机上的定向天线，根据控制设备位于无人机的某个方位，可以控制射频开关控制器对对应的定向天线进行开关启停，从而切换相对控制设备更为优选的定向天线和控制设备进行通信，通过此方式可以实现通信质量和通信距离的改善，且设计成本低，还可节约能耗。

在步骤S11中，由于无人机未起飞时距离控制设备较近，无需涉及到通信质量和通信距离的问题。此时可以利用读取只读存储器上一次掉电时所启用的定向天线进行通信，也可以随机选择一个方位上的定向天线和控制设备进行通信，仅需和控制设备建立通信即可。

请参阅图3，图3是本发明实施例提供的通信方法中步骤S12的流程图。

在一个实施例的方案中，步骤12中切换与控制设备通信的定向天线，选择信号强度较强的至少一个定向天线用于与控制设备进行通信包括：

在满足触发条件下执行以下步骤：

步骤S121：接收控制设备发送的控制设备的第一方位信息；

步骤S122：根据第一方位信息从多个定向天线中选择满足预设条件的至少的第一天线，第一天线的数量为至少一个；

步骤S123：获取第一天线中每一定向天线的接收信号强度；

步骤S124：根据接收信号强度从至少一个第一天线中确定出目标天线，通过目标天线与控制设备通信。

上述实施例中的术语“触发条件”可以是电流电压、无人机和控制设备的距离、无人机状态的任一种。可以通过预实验，如通过实测数据，测量无人机上的每个定向天线和控制设备在不同距离下的通信质量，从而获取定向天线与控制设备无需执行进行切换定向天线的距离(在距离较短的情况下，定向天线的质量差可以忽略)，比如假定200m到500m的范围内，四个方位上的定向天线的通信质量基本一致，那么可以设定该触发条件为距离阈值大于500m，从而无需在没有满足触发条件下进行切换，从而无需在该触发条件前增加多余的驱动，实现节省能耗，简化操控指令的功效。

有上述的具体结构实施例可知，步骤S121中的第一方位信息是从控制设备的数字罗盘发出的。

上述实施例步骤S122中的术语“预设条件”可以是距离条件、角度条件、无人机状态条件的至少一种，以上所提到的术语“第一天线”可以定义为步骤S122中从不同朝向的多个定向天线甄选出较为合适的定向天线，以上述具体结构实施例中为例，4个定向天线中可以通过条件筛选出2个作为第一天线，进而在步骤S124中所选择出的第一天线中进行切换。通过该类方式可以减少程序执行时间和运行量，仅在已经甄选出较为合适的第一天线中进行切换，加快找到通信质量较优的目标天线的时间，从而增加无人机和控制设备在整体上的通信质量。

可选地，对应上述具体结构实施例中，步骤S124采用从第一天线中确定出接收信号强度最强的一个定向天线作为目标天线，通过目标天线与控制设备通信。

请参阅图4，图4是本发明实施例提供的通信方法中步骤S12的另一流程图。

在一个实施例的方案中，在于当定向天线的数量较少时，比如3个呈现120°排列，此时可以无需执行根据第一方位信息从多个定向天线中选择满足预设条件的至少一个定向天线的步骤。

步骤12中切换与控制设备通信的定向天线，选择信号强度较强的至少一个定向天线用于与控制设备进行通信也可以包括：

在满足触发条件下执行以下步骤：

步骤S121′：每隔预设时间切换一个定向天线与控制设备进行通信；

步骤S122′：记录每一个定向天线与控制设备的通信强度；

步骤S123′：选择信号强度较强的至少一个定向天线与控制设备进行通信。

可以理解，步骤S121至步骤S123中，通过切换定向天线和控制设备进行通信可以通过定时器以及射频开关控制器的配合，在预设的时间段中控制射频开关控制器12，每隔一定时间切换一次定向天线，4个定向天线轮流和控制设备进行通信，记录通信强度，从而选择信号强度较强的至少一个定向天线用于与控制设备进行通信。实现在不调整无人机姿态不影响无人机作业的情况下，实现通信质量改善，增加通信距离。能够实时快速切换天线，以达到比较好的跟随效果。

上述方式针对于定向天线较少时，通过直接在所有的定向天线中来回切换，无需执行条件过滤的步骤，从而节省了程序要要执行的步骤，简化程序以获取更快的响应，更快时间找到质量较好的天线。给用户带来更佳的使用体验。

请参阅图5，图5是本发明实施例提供的通信方法中S122的流程图。

在步骤S122中根据第一方位信息从多个定向天线中选择满足预设条件的第一天线包括：

步骤S1221：获取多个定向天线中的每一个定向天线的第二方位信息；

步骤S1222：分别计算第一方位信息与每一第二方位信息之间的夹角，其中，夹角为第一方位信息所在直线与第二方位所在直线之间的夹角；

步骤S1223：将夹角小于预设夹角阈值的定向天线确定为满足预设条件的第一天线。

其中，步骤S1221和步骤S1222不区分前后顺序。

为进一步阐述上述步骤中夹角的定义，请参阅图6，图6是本发明实施例提供的通信方法中用于演示步骤S122的结构示意图(图已简化)；以上述具体结构实施例为例，为区分定向天线，将4个定向天线分别用定向天线101、定向天线102、定向天线103、定向天线104予以表示，假定根据第二数字罗盘11设定的指针为其中一个定向天线101的第二方位信息，该定向天线的第二方位信息为当前方位与磁北的夹角为0°，则其他3个定向天线的第二方位信息分别和该定向天线呈现90°以及180°。

在本申请实施例中，对于第二方位信息与第一方位信息之间的夹角可以定义为：沿第一方位信息的直线和沿第二方位信息的直线之间的夹角。

如图6所示，假定远程遥控天线的第一方位信息所在的直线为q。定向天线101的第二方位信息所在的直线为p(由于本示例中定位天线101和定位天线102呈现180°，则定位天线102的第一方位信息所在的直线也为p)，同理，定位天线103和定位天线104的第二方位信息所在的直线为r，根据直线q和直线r、直线p之间的夹角，即此时第二方位信息与第一方位信息之间的夹角就为夹角a(0°到90°)和夹角b(0°到90°)。

进而，通过夹角a和夹角b和预设夹角阈值进行对比，比如对于本示例而言，预设夹角阈值可以为45°(由于定位天线之间呈现90°，则夹角a和夹角b互余，45°为预设夹角阈值)。假定夹角a小于该预设夹角阈值时，则选取对应直线p上的定向天线，即上述的示例中以定向天线101和定向天线102作为第一天线。那么此时定向天线101和定向天线102则被甄选出。

可以理解，根据第二方位信息和第一方位信息的夹角，可以判断出相对通信较好的定向天线。如果第二方位信息和第一方位信息的夹角小于预设阈值，那么则定向天线的指向和远程遥控器的指向夹角较小，则可以认为该类的定向天线此时是沿着远程遥控器的指向方向上的，将该类定向天线甄选出，以进行从所选择的第一天线中确定信号强度较强的至少一个定向天线用于与控制设备进行通信，从而提高通信质量，优化通信距离。

在本申请的一个实施例中，步骤S1223还可以采用以下方式：

根据多个夹角的夹角值由小至大的顺序，从多个夹角中选取至少一个夹角，将至少一个夹角对应的定向天线作为满足预设条件的第一天线。

可以理解，即通过对夹角进行排序，选择夹角较小的定向天线，作为满足预设条件的第一天线。该方式主要针对定向天线数量较多时，可以通过夹角筛选的方式，甄选合适的第一天线。

在另一实施例中，在步骤S122中根据第一方位信息从多个定向天线中选择满足预设条件的第一天线包括：进一步提供步骤122中可改进的一个方向，在一些体型较大的无人机中，也可以利用距离作为步骤S122中预设条件。

请参阅图7，图7是本发明实施例提供的通信方法中S122的另一流程图。

步骤S1221′：获取控制设备的第一方位信息；

步骤S1222′：根据第一方位信息，确定多个定向天线中的每一个定向天线与控制设备的距离；

步骤S1223′：从多个定向天线中选择距离较小的定向天线作为第一天线。

可以通过在每个定向天线上配置远距离传感器，进而在控制设备上同样对应配置远距离传感器，如LDM301系列，通过控制设备或者定向天线其中一者发射特别短的脉冲，并测量此光脉冲从发射到被另一者反射回来的时间，通过测时间间隔来计算与定向天线和远距离传感器之间的距离。进而选择距离较近的至少一个定向天线作为较优的定向天线，即第一天线。射频开关控制器仅在第一天线切换以找到通信信号较强的定向天线即可。

可以理解，对于大型无人机，距离传感器的精度是允许测量定向天线和控制设备之间的距离的情况下，通过控制控制设备同时向定向天线发出脉冲指令，从而获取不同朝向下的定向天线的距离。可以理解，在大型无人机平飞或者微倾角飞行时，距离较近的定向天线一定是沿着远程遥控装置的指向且对照远程遥控装置的。

通过该方式可以避免计算过程，简化程序的执行程序，以获取更快的响应，更快时间找到质量较好的天线。给用户带来更佳的使用体验。

请参阅图8，图8是本发明实施例提供的通信方法中步骤S1221的流程图。

步骤S1221中获取多个定向天线中的每一个定向天线的第二方位信息可以包括：

步骤S12211：从无人机的数字罗盘中获取每一定向天线的朝向；

步骤S12212：根据朝向确定第二方位信息。

步骤S12211至步骤S12212在上述结构实施例中已经予以阐述，本领域技术人员应当很容易通过上述结构实施例联想到该步骤的执行方法，在该处不再重复阐述。

进一步地，本发明实施例还提出一种目标定向天线在触发切换的方案。

请参阅图9，图9是本发明实施例提供的通信方法中步骤S12进一步的流程图。

步骤S125、接收正在和控制设备进行通信的定向天线的第二方位信息：

步骤S126、在第二方位信息发生改变的情况下，重新根据第一方位信息从多个定向天线中选择目标天线。

可以理解，即当无人机发生转向或者其他动作时，使得定向天线的方位发生变化，此时重新执行根据第一方位信息从多个定向天线中选择至少一个定向天线，继而从第一天线找到新的通信信号最强的目标天线进行新的通信。

通过上述，在本发明实施例所提供的通信方法中，该通信方法还可以包括：在确定多个定向天线中每一定向天线均不满足预设条件时，向控制设备发送请求指令，以使控制设备根据请求指令向可移动设备发送第一方位信息。

可以理解，即当定向天线均无法满足预设条件时，通过向控制设备重新发送请求指令，使得控制设备根据请求指令重新新的第一方位信息，如上述步骤S125至步骤S126的情况，从而使得通信效果保持最佳状态。

为了执行上述实施例及各个可能的方式中的相应步骤，下面给出一种通信装置300的实现方式，可选地，该通信装置可以应用于本申请任一实施例提供的可移动设备，其中可移动设备设置有多个不同朝向的定向天线。

进一步地，请参阅图10，图10为本发明实施例提供的一种通信装置的功能模块图。需要说明的是，本实施例所提供的通信装置30，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。

具体而言，该通信装置30包括：

接收模块301，用于接收控制设备发送的第一方位信息；

选择模块302，用于根据第一方位信息从多个定向天线中选择满足预设条件的第一天线，第一天线的数量为至少一个；

获取模块303，用于获取第一天线中每一定向天线的接收信号强度；

确定模块304，用于根据接收信号强度从第一天线中确定出目标天线，通过目标天线与控制设备通信。

可以理解，通信装置30可以应用于可移动设备，以实现在不调整无人机姿态不影响无人机作业的情况下，以完成可移动设备的通信质量和通信距离的改善，且具备设计成本低，设计简单，实时快速切换天线，以达到比较好的跟随效果。

本发明实施例还具体提供一种可移动设备，该可移动设备包括：

多个定向天线，具有不同的朝向，用于和控制设备通信；

第二数字罗盘，以用于确定定向天线的第二方位信息；

射频开关控制器，与定向天线电性连接，以通过电路提供给定向天线分别提供独立的开关功能，从而实现定向天线的切换；

处理器，处理器可以执行上述的部分步骤或者全部步骤；

该装置可以根据上述无人机所涉及到的硬件衍生的所涉及的具体结构；

其中，处理器具体所要执行的步骤包括：

获取与无人机通信的控制设备传送的控制设备的天线的第一方位信息；

根据第一方位信息从多个定向天线中选择满足预设条件的至少一个定向天线；

确定所选择的至少一个定向天线中每一个定向天线从控制设备接收信号的信号强度；

从所选择的至少一个定向天线中确定信号强度较强的至少一个定向天线用于与控制设备进行通信。

可选地，处理器被配置成从所选择的至少一个定向天线中确定信号强度最强的一个定向天线用于与控制设备进行通信。

该装置还包括控制设备，该控制设备包括：

遥控天线；

第一数字罗盘，用于提供遥控天线的第一方位信息。

其中，第一数字罗盘读取的定位天线的朝向为第二方位信息，第二数字罗盘读取的遥控天线的朝向为第一方位信息。

进一步，处理器还被配置成：

从无人机的数字罗盘中获取无人机的第一方位信息；

根据无人机的第一方位信息确定多个定向天线中的每一个定向天线的第二方位信息。

在所确定的用于与控制设备进行通信的至少一个定向天线不满足预设条件的情况下，重新根据第一方位信息从多个定向天线中选择满足预设条件的至少一个定向天线。

处理器需要执行的步骤的具体方式在上述方法实施例中已经予以阐述，本发明不再重复阐述。

本发明实施例还提供一种无人机，包括无人机本体，还包括以上的通信装置。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有指令，该指令在被处理器执行时使得处理器被配置成执行上述的用于无人机的方法。

本领域技术人员应当理解，如果将本发明实施例所提供的用于无人机通信的装置或者方法、涉及到的全部或部分单元通过稠合、简单变化、串并联互相变换等方式进行组合、替换，如各组件、线路、单元摆放移动位置；或者将其所构成的产品一体设置；或者可拆卸设计；凡组合后的组件可以组成具有特定功能的电路装置/设备/装置/系统，用这样的电路装置/设备/装置/系统代替本发明相应组件同样落在本发明的保护范围内。

本领域人员也应当理解，根据数字罗盘提供方位数据为本领域人员常见技术手段，因此本发明实施例不在如何通过数字罗盘提供方位数据进行过多阐述，而在该手段上进行公知常识的补充，如通过螺旋仪自动校准，也应当同样属于本发明所涵盖的保护范围内。

本申请实施例还提供一种单片机，该单片机中存储有指令，该指令被设置为运行时执行如上述实施例中描述的通信方法。

同理，如果将本发明实施例所提供的方法、涉及到的部分步骤或全部步骤通过互相变换，普通技术手段上的增添等方式进行组合、替换；同样落在本发明的保护范围内。

根据本申请公开的实施例，上文参考实施例一中的流程图描述过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。在该计算机程序被中央处理单元(中央处理器)执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本申请所述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是—但不限于—电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请的操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如C语言、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在管理端计算机上执行、部分地在管理端计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在管理端计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)域连接到管理端计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有指令，该指令在被处理器执行时使得处理器被配置成执行根据上述实施例所述的通信方法的部分步骤或者全部步骤。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机用户应用程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机用户应用程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机用户应用程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机用户应用程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机用户应用程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

还需要说明的是，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、商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、商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，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种通信方法，应用于可移动设备，其特征在于，所述可移动设备中设置有多个不同朝向的定向天线，所述通信方法包括：

接收控制设备发送的第一方位信息；

根据所述第一方位信息从所述多个定向天线中选择满足预设条件的第一天线，所述第一天线的数量为至少一个；

获取所述第一天线中每一定向天线的接收信号强度；

根据所述接收信号强度从所述第一天线中确定出目标天线，通过所述目标天线与所述控制设备通信；

其中，所述多个定向天线均与射频开关控制器电连接，以使所述定向天线实现独立的开关；所述获取所述第一天线中每一定向天线的接收信号强度，包括：

通过所述射频开关控制器切换所述第一天线中每一定向天线与控制设备的通信状态，以使所述第一天线中每一定向天线分别和所述控制设备进行通信；

获取所述每一定向天线与控制设备进行通信时的接收信号强度；

所述根据所述第一方位信息从所述多个定向天线中选择满足预设条件的第一天线，包括：

获取所述多个定向天线中的每一个定向天线的第二方位信息；

分别计算所述第一方位信息与每一所述第二方位信息之间的夹角，其中，所述夹角为所述第一方位信息所在直线与所述第二方位所在直线之间的夹角；

将所述夹角小于预设夹角阈值的定向天线确定为满足预设条件的第一天线。

2.根据权利要求1所述的通信方法，其特征在于，根据所述接收信号强度从所述第一天线中确定出目标天线，通过所述目标天线与所述控制设备通信，包括：

根据所述接收信号强度从所述至少一个定向天线中，确定出接收信号强度最强的一个定向天线作为目标天线，通过所述目标天线与所述控制设备通信。

3.根据权利要求1-2任一项所述的通信方法，其特征在于，根据所述第一方位信息从所述多个定向天线中选择满足预设条件的第一天线，包括：

获取所述多个定向天线中的每一个定向天线的第二方位信息；

分别计算所述第一方位信息与每一所述第二方位信息之间的夹角，其中，所述夹角为所述第一方位信息所在直线与所述第二方位所在直线之间的夹角；

根据多个所述夹角的夹角值由小至大的顺序，从多个所述夹角中选取至少一个夹角，将所述至少一个夹角对应的定向天线作为满足预设条件的第一天线。

4.根据权利要求1-2任一项所述的通信方法，其特征在于，所述通信方法还包括：

在确定所述多个定向天线中每一定向天线均不满足所述预设条件时，向所述控制设备发送请求指令，以使所述控制设备根据所述请求指令向所述可移动设备发送第一方位信息。

5.一种通信装置，应用于可移动设备，其特征在于，所述可移动设备中设置有多个不同朝向的定向天线，所述通信装置包括：

接收模块，用于接收控制设备发送的第一方位信息；

选择模块，用于根据所述第一方位信息从所述多个定向天线中选择满足预设条件的第一天线，所述第一天线的数量为至少一个；

获取模块，用于获取所述第一天线中每一定向天线的接收信号强度；

确定模块，用于根据所述接收信号强度从所述第一天线中确定出目标天线，通过所述目标天线与所述控制设备通信；

其中，所述多个定向天线均与射频开关控制器电连接，以使所述定向天线实现独立的开关；

所述获取模块，还用于通过所述射频开关控制器切换所述第一天线中每一定向天线与控制设备的通信状态，以使所述第一天线中每一定向天线分别和所述控制设备进行通信；

获取所述每一定向天线与控制设备进行通信时的接收信号强度；

所述获取模块，还用于获取所述多个定向天线中的每一个定向天线的第二方位信息；

分别计算所述第一方位信息与每一所述第二方位信息之间的夹角，其中，所述夹角为所述第一方位信息所在直线与所述第二方位所在直线之间的夹角；

将所述夹角小于预设夹角阈值的定向天线确定为满足预设条件的第一天线。

6.一种通信系统，其特征在于，包括：控制设备和可移动设备，所述可移动设备中设置有多个不同朝向的定向天线，其中：

所述可移动设备，用于实现如权利要求1-4任一项所述的通信方法；

所述控制设备，用于确定所述控制设备的第一方位信息，并将所述第一方位信息发送至所述可移动设备。

7.一种可移动设备，其特征在于，包括：

多个定向天线，所述多个定向天线具有不同的朝向；

射频开关控制器，所述射频开关控制器分别电性连接所述多个定向天线，以使所述定向天线实现独立的开关；

存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至4中任一项所述的通信方法。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质上存储有指令，该指令在被处理器执行时使得所述处理器被配置成执行如权利要求1至4中任意一项所述的通信方法。