CN112929072A - 无人机通信的中继系统、方法、装置、介质及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种无人机通信的中继系统、方法、装置、介质和电子设备，所述中继系统包括：主无人机，包括机载无线通信模块；多旋翼中继无人机，其上设置有充气设备以及能够连接和释放待连接物体的连接件；无线通信设备，与所述多旋翼中继无人机连接，用于为基站和所述机载无线通信模块提供无线通信中继服务；充气气球，所述充气气球通过所述连接件与所述多旋翼中继无人机连接，并通过充气设备充入设定量的气体后，能够使得关闭螺旋桨的所述多旋翼中继无人机在空中悬停。本发明实施例的技术方案可以实现无人机的通信中继。

Description

无人机通信的中继系统、方法、装置、介质及电子设备

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体而言，涉及一种无人机通信中继系统、方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备。

背景技术

在相关技术中，载人无人机等无人机可以实现自主航线飞行。但是为了确保安全，地面上的监视控制设备需要实时与载人无人机进行无线通信。

目前的通信技术无法实现通信全覆盖，具体地，数传通信距离有限，2G、3G、4G、5G等通信网络只能在有运营商基站覆盖的区域使用，卫星通信成本太高。

如何实现无人机在飞行过程中通信的中继问题是当前亟需解决的技术问题。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种无人机通信的中继系统、方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备，进而至少在一定程度上实现无人机在飞行过程中的中继通信。

本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种无人机通信的中继系统，所述中继系统包括：主无人机，包括机载无线通信模块；多旋翼中继无人机，所述多旋翼中继无人机上设置有充气设备以及能够连接和释放待连接物体的连接件，所述多旋翼中继无人机在所述主无人机检测到无线通信信号强度小于设定值时从所述主无人机上脱离，并悬停在设定的位置；无线通信设备，与所述多旋翼中继无人机连接，用于为基站和所述机载无线通信模块提供无线通信中继服务；充气气球，所述充气气球通过所述连接件与所述多旋翼中继无人机连接，并通过充气设备充入设定量的气体后，能够使得关闭螺旋桨的所述多旋翼中继无人机在空中悬停。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种无人机通信的中继方法，应用于上述第一方面的无人机通信的中继系统中，所述中继方法包括：在多旋翼中继无人机从主无人机上脱离后，生成第一飞行指令，以控制所述多旋翼中继无人机的螺旋桨启动，使得所述多旋翼中继无人机悬停，其中，所述多旋翼中继无人机在所述主无人机检测到无线通信信号强度小于设定值后从所述主无人机上脱离；生成充气指令，以控制充气设备为与连接件连接的充气气球充气；在所述充气气球受到的浮力等于所述多旋翼中继无人机、无线通信设备和所述充气气球受到的重力时，生成停止充气指令和停止飞行指令，使得所述多旋翼中继无人机悬停在设定的第一位置；生成无线通信指令，以使得机载无线通信模块为基站和机载无线通信模块提供无线通信中继服务。

在一些实施例中，所述生成无线通信指令后，所述中继方法还包括：在接收到所述主无人机发送的回收指令时，生成第一飞行指令，以控制所述多旋翼中继无人机的螺旋桨启动；生成连接件释放指令，以控制所述连接件释放所述充气气球；生成第二飞行指令，以控制所述多旋翼中继无人机飞至所述主无人机上。

在一些实施例中，所述生成无线通信指令后，所述中继方法还包括：在检测到所述多旋翼中继无人机的所在位置与设定的位置不一致时，生成位置调整指令，以控制所述多旋翼中继无人机飞行到所述设定的位置。

在一些实施例中，所述生成无线通信指令后，所述中继方法还包括：获取所述多旋翼中继无人机的定位数据并通过所述无线通信设备发送给主无人机，使得所述主无人机根据所述定位数据将所述多旋翼中继无人机所在的位置作为返航路径上的经过点。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种无人机通信的中继方法，应用于上述第一方面所述的无人机通信的中继系统中，所述中继方法包括：检测主无人机接收到的无线通信信号，以在所述无线通信信号的强度小于设定值时，释放多旋翼中继无人机；接收无线通信设备发送的无线通信信号，其中，所述无线通信设备为基站和机载无线通信模块提供无线通信中继服务。

根据本发明实施例的第四方面，提供一种无人机通信的中继装置，应用于如上述方面所述的无人机通信的中继系统中，所述中继装置包括：第一生成单元，用于在多旋翼中继无人机从主无人机上脱离后，生成第一飞行指令，以控制所述多旋翼中继无人机的螺旋桨启动，使得所述多旋翼中继无人机悬停在设定的第一位置，其中，所述多旋翼中继无人机在所述主无人机检测到无线通信信号强度小于设定值后从所述主无人机上脱离；第二生成单元，用于生成充气指令，以控制充气设备为与连接件连接的充气气球充气；第三生成单元，用于在所述充气气球受到的浮力等于所述多旋翼中继无人机、无线通信设备和所述充气气球受到的重力时，生成停止充气指令和停止飞行指令；第四生成单元，用于生成无线通信指令，以使得所述无线通信设备为基站和机载无线通信模块提供无线通信中继服务。

在一些实施例中，所述生成无线通信指令后，所述中继装置还用于：在接收到所述主无人机发送的回收指令时，生成第一飞行指令，以控制所述多旋翼中继无人机的螺旋桨启动；生成连接件释放指令，以控制所述连接件释放所述充气气球；生成第二飞行指令，以控制所述多旋翼中继无人机飞至所述主无人机上。

在一些实施例中，所述生成无线通信指令后，所述中继装置还用于：在检测到所述多旋翼中继无人机的所在位置与设定的位置不一致时，生成位置调整指令，以控制所述多旋翼中继无人机飞行到所述设定的位置。

在一些实施例中，所述生成无线通信指令后，所述中继装置还用于：获取所述多旋翼中继无人机的定位数据并通过所述无线通信设备发送给主无人机，使得所述主无人机根据所述定位数据将所述多旋翼中继无人机所在的位置作为返航路径上的经过点。

根据本发明实施例的第五方面，提供一种无人机通信的中继装置，应用于如上述方面所述的无人机通信的中继系统中，所述中继装置包括：检测单元，用于检测主无人机接收到的无线通信信号，以在所述无线通信信号的强度小于设定值时，释放多旋翼中继无人机；无线通信单元，用于接收无线通信设备发送的无线通信信号，其中，所述无线通信设备为基站和机载无线通信模块提供无线通信中继服务。

根据本发明实施例的第六方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如上述实施例中第二方面或第三方面所述的无人机通信的中继方法。

根据本发明实施例的第七方面，提供了一种电子设备，包括：一个或若干处理器；存储装置，用于存储一个或若干程序，当所述一个或若干程序被所述一个或若干处理器执行时，使得所述一个或若干处理器实现如上述实施例中第二方面或第三方面所述的无人机通信的中继方法。

本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

在本发明的一些实施例所提供的技术方案中，通过在无线信号较弱的位置释放多旋翼中继无人机，作为基站和主无人机的通信中继站，并且在多旋翼中继无人机悬停时使用充气气球提供浮力，可以减少多旋翼中继无人机的能量消耗，从而悬停较长时间，满足主无人机在执行任务过程中的无线通信中继需求。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1示意性示出了根据本发明一种实施例的无人机通信的中继系统的方框图；

图2示意性示出了图1中的充气气球、多旋翼中继无人机和无线通信设备连接的示意图；

图3A示意性示出了根据本发明一种实施例的无人机通信的中继方法的流程图；

图3B示意性示出了根据本发明另一种实施例的无人机通信的中继方法的流程图；

图4示意性示出了根据本发明又一种实施例的无人机通信的中继方法的流程图；

图5示意性示出了根据本发明一种实施例的无人机通信的中继装置的方框图；

图6示意性示出了根据本发明另一种实施例的无人机通信的中继装置的方框图；

图7示出了适于用来实现本发明实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知系统、方法、装置、实现或者操作以避免模糊本发明的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或若干硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

如图1所示，本发明实施例提供的无人机通信的中继系统包括：主无人机101，包括机载无线通信模块；多旋翼中继无人机102，多旋翼中继无人机上设置有充气设备(图中未示出)以及能够连接和释放待连接物体的连接件，多旋翼中继无人机在主无人机检测到无线通信信号强度小于设定值时从主无人机上脱离，并悬停在设定的位置。无线通信设备103，与多旋翼中继无人机连接，用于为基站和机载无线通信模块提供无线通信中继服务。充气气球104，充气气球通过连接件与多旋翼中继无人机连接，并通过充气设备充入设定量的气体后，能够使得关闭螺旋桨的多旋翼中继无人机在空中悬停。

在本发明实施例的技术方案中，主无人机可以为载人无人机。载人无人机在执行飞行任务时，可能会飞行到无线通信信号较弱甚至根本没有无线通信信号的区域。

在本发明实施例中，可以使用多旋翼中继无人机作为主无人机与基站进行无线通信的中继站。该多旋翼中继无人机为小型无人机，重量较轻，其上固定有无线通信设备。

具体地，可以在主无人机上搭载多个多旋翼中继无人机，在主无人机飞行到无线通信信号较弱的位置时，可以释放一个多旋翼中继无人机，使之悬停在该无线通信信号较弱的位置，以通过与该多旋翼中继无人机固定连接的无线通信设备与基站进行无线通信。

这里，虽然多旋翼中继无人机的重量较轻，但是作为中继站进行悬停的时长仍然受到多旋翼中继无人机的自身电池的电池容量的制约。主无人机执行飞行任务时，与该多旋翼中继无人机分离的时间可长达数小时。如果仅凭多旋翼中继无人机的自身电池提供能源使得螺旋桨转动，维持多旋翼中继无人机的高空悬停，将无法满足主无人机较长时间飞行过程中的无线中继服务的需要。

为解决该问题，本发明实施例提供使用充气气球来实现多旋翼中继无人机的空中悬停。

在该充气气球中充入设定量的低密度气体后，如图2所示，该充气气球受到的空气浮力可以拉动与该充气气球连接的多旋翼中继无人机悬停在空中。此时关闭螺旋桨，可以实现多旋翼中继无人机的无动力悬浮。该方案节省了能源，增加了多旋翼中继无人机的悬停工作时长。

具体地，充气气球可以为氦气球。充气设备可以为氦气罐以及充气控制装置。充气设备安装在多旋翼中继无人机上。充气控制装置可以根据多旋翼中继无人机的控制器的控制命令为充气气球充气。多旋翼中继无人机上的连接件可以根据多旋翼中继无人机的控制器的控制命令开合，以释放或者连接氦气球。

这样，在主无人机释放多旋翼中继无人机后，多旋翼中继无人机可以通过螺旋桨控制自身悬停在空中，并同时控制充气控制装置为充气气球充气。在充气过程中，充气气球与氦气罐连通，氦气罐中的高压氦气进入充气气球。

因为氦气的密度小于空气，所以充入氦气的充气气球受到的浮力较大，足以使得多旋翼中继无人机以及无线通信设备悬停在空中。

连接件可以包括可控制开合的机械挂钩，该机械挂钩可以通过电磁铁或者电子开关控制开合。在主无人机释放多旋翼中继无人机时、充气气球的充气过程中以及多旋翼中继无人机的悬停阶段，该机械挂钩处于闭合状态，使得充气气球与多旋翼中继无人机连接。在主无人机返程过程中回收多旋翼中继无人机时，机械挂钩打开，使得充气气球与多旋翼中继无人机分离，以实现多旋翼中继无人机的回收。

载人无人机上可以搭载有多架小型多旋翼中继无人机作为通信中继站，在进行远距离飞行时，可在空中安放多个该通信中继站实现远距离通信。

如图2所示，多旋翼中继无人机上可以设置有夹持结构201，用于夹持无线通信设备104。

在本发明的实施例所提供的无人机通信的中继系统中，通过在无线信号较弱的位置释放多旋翼中继无人机，作为基站和主无人机的通信中继站，并且在多旋翼中继无人机悬停时使用充气气球提供浮力，可以减少多旋翼中继无人机的能量消耗，从而悬停较长时间，满足主无人机在执行任务过程中的无线通信中继需求。

如图3A所示的是本发明实施例的无人机通信的中继方法的流程图。本发明实施例提供的方法可以由任意具备计算机处理能力的电子设备执行，例如微控制器。具体地，如图3A所示的无人机通信的中继方法由多旋翼中继无人机侧的电子设备执行。如图3A所示，该无人机通信的中继方法包括：

步骤S302，在多旋翼中继无人机从主无人机上脱离后，生成第一飞行指令，以控制多旋翼中继无人机的螺旋桨启动，使得多旋翼中继无人机悬停，其中，多旋翼中继无人机在主无人机检测到无线通信信号强度小于设定值后从主无人机上脱离。

步骤S304，生成充气指令，以控制充气设备为与连接件连接的充气气球充气。

步骤S306，在充气气球受到的浮力等于多旋翼中继无人机、无线通信设备和充气气球受到的重力时，生成停止充气指令和停止飞行指令，使得多旋翼中继无人机悬停在设定的第一位置。

步骤S308，生成无线通信指令，以使得无线通信设备为基站和机载无线通信模块提供无线通信中继服务。

在本发明实施例中，使用多旋翼无人机作为主无人机与基站进行无线通信的中转站。该多旋翼中继无人机为小型无人机，重量较轻，其上固定有无线通信设备。多旋翼中继无人机上连接有充气气球，该充气气球充气后，可以拉动与该充气气球连接的多旋翼中继无人机悬停在空中。此时关闭螺旋桨，可以实现多旋翼中继无人机的无动力悬浮。该方案节省了能源，增加了多旋翼中继无人机的悬停工作时长。

在主无人机机检测到无线通信信号强度小于设定值后，通过机械装置将多旋中继无人机从主无人机上释放。该多旋翼中继无人机上固定有无线通信设备，以作为无线通信的中继设备使用。

在步骤S302中，多旋翼中继无人机的控制器生成第一飞行指令，以控制多旋翼中继无人机的电机驱动螺旋桨工作，使得多旋翼中继无人机悬停。

此时，多旋翼中继无人机的电池为多旋翼中继无人机的悬停提供动力。

在步骤S304中，多旋翼中继无人机的控制器生成充气指令，以使得充气控制装置将氦气罐与充气气球连通。

充气气球中的氦气量越来越大，在充气气球受到的浮力也越来越大，直到该充气气球所受到的浮力与多旋翼中继无人机以及连接的设备的重力相等。

这时，执行步骤S306，生成停止充气指令和停止飞行指令，以使得充气控制装置将氦气罐与充气气球的连通通道切断，并且关闭螺旋桨，使得多旋翼中继无人机悬停在设定的第一位置。

在步骤S308中，多旋翼中继无人机的控制器生成无线通信指令，以控制无线通信设备工作，基站和机载无线通信模块提供无线通信中继服务。

在多旋翼中继无人机具有定位模块，可以获取自身的定位数据。具体地，该定位模块可以为GPS定位模块，通过该GPS定位模块可以获取多旋翼中继无人机自身的GPS数据。在实际应用中，并不局限于此，定位模块也可以为除GPS之外的其它定位模块。

在步骤S308之后，多旋翼无人机可以获取自身的定位数据，并根据该定位数据得到多旋翼中继无人机当前的所在位置，在检测到多旋翼中继无人机的所在的位置与设定的位置不一致时，多旋翼中继无人机的控制器可以生成位置调整指令，以控制多旋翼中继无人机飞行到设定的位置。

这里，多旋翼中继无人机所在的位置可能受风力大小等环境因素影响，出现位置偏移。这时，多旋翼中继无人机可以启动螺旋桨来调整位置飞回设定的位置。

在主无人机结束飞行任务返回时，需要回收多旋翼中继无人机。在获取自身的定位数据之后，可以通过无线通信设备将该多旋翼中继无人机的定位数据发送给主无人机，使得主无人机根据定位数据将多旋翼中继无人机所在的位置作为返航路径上的经过点。

主无人机在接收到多旋翼中继无人机发送的定位数据后，可以确定多旋翼中继无人机所在的位置，并根据多旋翼中继无人机所在的位置规划自己的返航航线，使得该返航航线经过该多旋翼中继无人机所在的位置。这样，主无人机就可以在返航过程中回收给多旋翼中继无人机。

具体地，多旋翼中继无人机可以定时获取自身的定位数据并发送给主无人机，也可以在接收到主无人机返航时发送的位置获取指令后，获取自身的定位数据并发送给主无人机。后者可以减少多旋翼中继无人机的控制器的运算量。

得到多旋翼中继无人机的位置数据后，主无人机开始返航。在返航过程中，主无人机飞行到悬停的多旋翼中继无人机附近，向多旋翼中继无人机发送回收指令。

这时，如图3B所示，多旋翼中继无人机还执行以下步骤：

步骤S312，在接收到主无人机发送的回收指令时，生成第一飞行指令，以控制多旋翼中继无人机的螺旋桨启动。

步骤S314，生成连接件释放指令，以控制连接件释放充气气球。

步骤S316，生成第二飞行指令，以控制多旋翼中继无人机飞至主无人机上。

当主无人机返航时，主无人机会沿着当初放出的多旋翼中继无人机位置连成的线路返航。例如，主无人机一共释放了N个多旋翼中继无人机时，则需要获取这个N个多旋翼中继无人机的定位数据，并根据这些定位数据获取这N个多旋翼中继无人机所在的位置，并据此规划返航线路。该返航线路途经这N个多旋翼中继无人机所在的位置。

当主无人机返航飞到通过氦气充气气球悬浮在空中的多旋翼中继无人机所在的位置附近时，多旋翼中继无人机的控制器执行上述步骤S312、步骤S314、步骤S316，实现多旋翼中继无人机的回收。

在回收多旋翼中继无人机的过程中，在步骤S312中，控制多旋翼中继无人机的螺旋桨启动，以为多旋翼中继无人机的悬停提供动力，为后续的释放充气气球做准备。在步骤S314中，多旋翼中继无人机的控制器生成连接件释放指令，将多旋翼中继无人机的机械挂钩打开，使得多旋翼中继无人机与充气气球分离。在步骤S316中，使得多旋翼中继无人机启动电机螺旋桨飞回主无人机，实现多旋翼中继无人机的回收。

如图4所示的是本发明又一种实施例的无人机通信的中继方法的流程图。本发明实施例提供的方法可以由任意具备计算机处理能力的电子设备执行，例如微控制器。具体地，如图4所示的无人机通信的中继方法由主无人机侧的电子设备执行。如图4所示，该无人机通信的中继方法包括：

步骤S402，检测主无人机接收到的无线通信信号，以在无线通信信号的强度小于设定值时，释放多旋翼中继无人机。

步骤S404，接收无线通信设备发送的无线通信信号，其中，无线通信设备为基站和机载无线通信模块提供无线通信中继服务。

载人无人机上的机载无线通信模块可以实时检测无线通信信号强度。当无线通信信号强度低于设定值时，主无人机放出一个多旋翼中继无人机，该多旋翼中继无人机与主无人机分离后，启动螺旋桨悬停在空中。之后，氦气罐打开迅速给充气气球充气，多旋翼中继无人机螺旋桨逐渐停转。

当充气气球的升力与整套设备的重力达到平衡后，整套设备便通过氦气球的升力悬浮在空中固定位置，例如，设定的第一位置。

当主无人机在飞行过程中再次检测到信号强度低时，再次放出一架多旋翼中继无人机，并使用氦气充气气球悬浮在空中固定位置，例如，设定的第二位置。

当主无人机返航时，主无人机会沿着当初放出的多旋翼中继无人机位置连成的线路返航。例如，主无人机一共释放了N个多旋翼中继无人机时，则需要获取这个N个多旋翼中继无人机的定位数据，并根据这些定位数据获取这N个多旋翼中继无人机所在的位置，并据此规划返航线路。该返航线路途经这N个多旋翼中继无人机所在的位置。

当主无人机返航飞到通过氦气充气气球悬浮在空中的多旋翼中继无人机所在的位置附近时，多旋翼中继无人机控制机械挂钩打开，使得多旋翼中继无人机与充气气球分离，多旋翼中继无人机启动电机螺旋桨飞回主无人机，实现多旋翼中继无人机的回收。

在本发明的实施例所提供的无人机通信的中继方法中，通过在无线信号较弱的位置释放多旋翼中继无人机，作为基站和主无人机的通信中继站，并且在多旋翼中继无人机悬停时使用充气气球提供浮力，可以减少多旋翼中继无人机的能量消耗，从而悬停较长时间，满足主无人机在执行任务过程中的无线通信中继需求。

以下介绍本发明的装置实施例，可以用于执行本发明上述实施例中多旋翼中继无人机侧的无人机通信的中继方法。参考图5，本发明装置实施例提供的基于无人机通信的中继装置500包括：

第一生成单元502，用于在多旋翼中继无人机从主无人机上脱离后，生成第一飞行指令，以控制多旋翼中继无人机的螺旋桨启动，使得多旋翼中继无人机悬停在设定的第一位置，其中，多旋翼中继无人机在主无人机检测到无线通信信号强度小于设定值后从主无人机上脱离。

第二生成单元504，用于生成充气指令，以控制充气设备为与连接件连接的充气气球充气。

第三生成单元506，用于在充气气球受到的浮力等于多旋翼中继无人机、无线通信设备和充气气球受到的重力时，生成停止充气指令和停止飞行指令。

第四生成单元508，用于生成无线通信指令，以使得无线通信设备为基站和机载无线通信模块提供无线通信中继服务。

生成无线通信指令后，中继装置还用于：在接收到主无人机发送的回收指令时，生成第一飞行指令，以控制多旋翼中继无人机的螺旋桨启动；生成连接件释放指令，以控制连接件释放充气气球；生成第二飞行指令，以控制多旋翼中继无人机飞至主无人机上。

生成无线通信指令后，中继装置还用于：在检测到多旋翼中继无人机的所在位置与设定的位置不一致时，生成位置调整指令，以控制多旋翼中继无人机飞行到设定的位置。

生成无线通信指令后，中继装置还用于：获取多旋翼中继无人机的定位数据并通过无线通信设备发送给主无人机，使得主无人机根据定位数据将多旋翼中继无人机所在的位置作为返航路径上的经过点。

由于本发明的示例实施例的基于无人机通信的中继装置的各个功能模块与上述多旋翼中继无人机侧无人机通信的中继方法的示例实施例的步骤对应，因此对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明上述的多旋翼中继无人机侧无人机通信的中继方法的实施例。

以下介绍本发明的装置实施例，可以用于执行本发明上述实施例中主无人机侧的无人机通信的中继方法。参考图6，本发明装置实施例提供的基于无人机通信的中继装置600包括：

根据本发明实施例的第五方面，提供一种无人机通信的中继装置，应用于如上述方面的无人机通信的中继系统中，中继装置包括：

检测单元602，用于检测主无人机接收到的无线通信信号，以在无线通信信号的强度小于设定值时，释放多旋翼中继无人机。

无线通信单元604，用于接收无线通信设备发送的无线通信信号，其中，无线通信设备为基站和机载无线通信模块提供无线通信中继服务。

由于本发明的示例实施例的基于无人机通信的中继装置的各个功能模块与上述主无人机侧无人机通信的中继方法的示例实施例的步骤对应，因此对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明上述的主无人机侧无人机通信的中继方法的实施例。

在本发明的实施例所提供的基于无人机通信的中继装置中，通过在无线信号较弱的位置释放多旋翼中继无人机，作为基站和主无人机的通信中继站，并且在多旋翼中继无人机悬停时使用充气气球提供浮力，可以减少多旋翼中继无人机的能量消耗，从而悬停较长时间，满足主无人机在执行任务过程中的无线通信中继需求。

下面参考图7，其示出了适于用来实现本发明实施例的电子设备的计算机系统700的结构示意图。图7示出的电子设备的计算机系统700仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图7所示，计算机系统700包括中央处理单元(CPU)701，其可以根据存储在只读存储器(ROM)702中的程序或者从存储部分708加载到随机访问存储器(RAM)703中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 703中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU701、ROM 702以及RAM 703通过总线704彼此相连。输入/输出(I/O)接口705也连接至总线704。

以下部件连接至I/O接口705：包括键盘、鼠标等的输入部分706；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分707；包括硬盘等的存储部分708；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分709。通信部分709经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器710也根据需要连接至I/O接口705。可拆卸介质711，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器710上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分708。

特别地，根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明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存储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709从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质711被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)701执行时，执行本申请的系统中限定的上述功能。

需要说明的是，本发明所示的计算机可读存储介质可以是计算机可读指令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。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或若干导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读的指令介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据指令，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据指令可以采用多种形式，包括但不限于电磁指令、光指令或上述的任意合适的组合。计算机可读的指令介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以发送、传播或者发送用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质发送，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或若干用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本发明实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

作为另一方面，本申请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可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者若干程序，当上述一个或者若干程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现如上述实施例中所述的无人机通信的中继方法。

例如，所述的电子设备可以实现如图3A、图3B和图4所示的各步骤。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由若干模块或者单元来具体化。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本发明实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本发明实施方式的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种无人机通信的中继系统，其特征在于，所述中继系统包括：

主无人机，包括机载无线通信模块；

多旋翼中继无人机，所述多旋翼中继无人机上设置有充气设备以及能够连接和释放待连接物体的连接件，所述多旋翼中继无人机在所述主无人机检测到无线通信信号强度小于设定值时从所述主无人机上脱离，并悬停在设定的位置；

无线通信设备，与所述多旋翼中继无人机连接，用于为基站和所述机载无线通信模块提供无线通信中继服务；

充气气球，所述充气气球通过所述连接件与所述多旋翼中继无人机连接，并通过充气设备充入设定量的气体后，能够使得关闭螺旋桨的所述多旋翼中继无人机在空中悬停。

2.一种无人机通信的中继方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的无人机通信的中继系统中，所述中继方法包括：

在多旋翼中继无人机从主无人机上脱离后，生成第一飞行指令，以控制所述多旋翼中继无人机的螺旋桨启动，使得所述多旋翼中继无人机悬停，其中，所述多旋翼中继无人机在所述主无人机检测到无线通信信号强度小于设定值后从所述主无人机上脱离；

生成充气指令，以控制充气设备为与连接件连接的充气气球充气；

在所述充气气球受到的浮力等于所述多旋翼中继无人机、无线通信设备和所述充气气球受到的重力时，生成停止充气指令和停止飞行指令，使得所述多旋翼中继无人机悬停在设定的第一位置；

生成无线通信指令，以使得机载无线通信模块为基站和机载无线通信模块提供无线通信中继服务。

3.根据权利要求2所述的中继方法，其特征在于，所述生成无线通信指令后，所述中继方法还包括：

在接收到所述主无人机发送的回收指令时，生成第一飞行指令，以控制所述多旋翼中继无人机的螺旋桨启动；

生成连接件释放指令，以控制所述连接件释放所述充气气球；

生成第二飞行指令，以控制所述多旋翼中继无人机飞至所述主无人机上。

4.根据权利要求2所述的中继方法，其特征在于，所述生成无线通信指令后，所述中继方法还包括：

在检测到所述多旋翼中继无人机的所在位置与设定的位置不一致时，生成位置调整指令，以控制所述多旋翼中继无人机飞行到所述设定的位置。

5.根据权利要求2所述的中继方法，其特征在于，所述生成无线通信指令后，所述中继方法还包括：

获取所述多旋翼中继无人机的定位数据并通过所述无线通信设备发送给主无人机，使得所述主无人机根据所述定位数据将所述多旋翼中继无人机所在的位置作为返航路径上的经过点。

6.一种无人机通信的中继方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的无人机通信的中继系统中，所述中继方法包括：

检测主无人机接收到的无线通信信号，以在所述无线通信信号的强度小于设定值时，释放多旋翼中继无人机；

接收无线通信设备发送的无线通信信号，其中，所述无线通信设备为基站和机载无线通信模块提供无线通信中继服务。

7.一种无人机通信的中继装置，其特征在于，应用于如权利要求1所述的无人机通信的中继系统中，所述中继装置包括：

第一生成单元，用于在多旋翼中继无人机从主无人机上脱离后，生成第一飞行指令，以控制所述多旋翼中继无人机的螺旋桨启动，使得所述多旋翼中继无人机悬停在设定的第一位置，其中，所述多旋翼中继无人机在所述主无人机检测到无线通信信号强度小于设定值后从所述主无人机上脱离；

第二生成单元，用于生成充气指令，以控制充气设备为与连接件连接的充气气球充气；

第三生成单元，用于在所述充气气球受到的浮力等于所述多旋翼中继无人机、无线通信设备和所述充气气球受到的重力时，生成停止充气指令和停止飞行指令；

第四生成单元，用于生成无线通信指令，以使得所述无线通信设备为基站和机载无线通信模块提供无线通信中继服务。

8.一种无人机通信的中继装置，其特征在于，应用于如权利要求1所述的无人机通信的中继系统中，所述中继装置包括：

检测单元，用于检测主无人机接收到的无线通信信号，以在所述无线通信信号的强度小于设定值时，释放多旋翼中继无人机；

无线通信单元，用于接收无线通信设备发送的无线通信信号，其中，所述无线通信设备为基站和机载无线通信模块提供无线通信中继服务。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求2至6中任一项所述的无人机通信的中继方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

一个或若干处理器；

存储装置，用于存储一个或若干程序，当所述一个或若干程序被所述一个或若干处理器执行时，使得所述一个或若干处理器实现如权利要求2至6中任一项所述的无人机通信的中继方法。

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