CN114007148B - 基于LoRa网关无人机群的水文监测系统 - Google Patents

基于LoRa网关无人机群的水文监测系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了基于LoRa网关无人机群的水文监测系统，其将多个无人机组成一个无人机群，其通过设置主无人机作为空中控制中心，以此控制无人机群中其他从无人机，并且还为主无人机配备一个LoRa网关和为每个从无人机配备一个LoRa节点，这样利用LoRa无线技术实现主无人机与从无人机之间的远距离指令与数据交互，以保证所有无人机能够对监测区域进行准确的水文监测，从而合理的调配利用无人机资源、扩大无人机群的作业量和探测范围，并实现远距离和大范围的水文监测。

Description

基于LoRa网关无人机群的水文监测系统
技术领域
本发明涉及无人机水文监测的技术领域，特别涉及基于LoRa网关无人机群的水文监测系统。
背景技术
目前，水文监测技术主要包括人工勘测和打桩监测这两种方式，上述两种方式需要工作人员在监测区域的不同位置设定相应的参照物或者对监测区域进行定期巡查，这需要耗费大量的人力物力和时间才能完成水文监测。虽然，现有技术已经出现采用无人机进行水文监测的方案，但是这些方案都是采用一台无人机对监测区域进行空中监测，这容易出现数据丢包和无法全面覆盖监测区域的问题。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供基于LoRa网关无人机群的水文监测系统，其包括云端终端、第一主无人机和第二主无人机；云端终端通过蜂窝网分别向第一主无人机和第二主无人机发送水文监测任务指令；第一主无人机和第二主无人机之间通过LoRa网络通信连接；第一主无人机和第二主无人机分别通过LoRa网关与若干从无人机通信连接，从而将水文监测任务指令发送至各自对应的从无人机；从无人机通过控制自身的LoRa节点获取来自LoRa网关下发的水文监测任务指令，以此根据水文监测任务指令执行相应的水文监测任务操作；从无人机还通过控制自身的LoRa节点将执行水文监测任务操作得到的水文监测数据，依次上传至其对应的第一主无人机或第二主无人机、以及云端终端；可见，该基于LoRa网关无人机群的水文监测系统将多个无人机组成一个无人机群，其通过设置主无人机作为空中控制中心，以此控制无人机群中其他从无人机，并且还为主无人机配备一个LoRa网关和为每个从无人机配备一个LoRa节点，这样利用LoRa无线技术实现主无人机与从无人机之间的远距离指令与数据交互，以保证所有无人机能够对监测区域进行准确的水文监测，从而合理的调配利用无人机资源、扩大无人机群的作业量和探测范围，并实现远距离和大范围的水文监测。
本发明提供基于LoRa网关无人机群的水文监测系统，其特征在于，其包括云端终端、第一主无人机和第二主无人机；其中
所述云端终端通过蜂窝网分别向所述第一主无人机和所述第二主无人机发送水文监测任务指令；
所述第一主无人机和所述第二主无人机之间通过LoRa网络通信连接；
所述第一主无人机和所述第二主无人机分别通过LoRa网关与若干从无人机通信连接，从而将所述水文监测任务指令发送至各自对应的从无人机；
所述从无人机通过控制自身的LoRa节点获取来自所述LoRa网关下发的水文监测任务指令，以此根据所述水文监测任务指令执行相应的水文监测任务操作；
所述从无人机还通过控制自身的LoRa节点将执行水文监测任务操作得到的水文监测数据，依次上传至其对应的第一主无人机或第二主无人机、以及所述云端终端；其中，所述水文监测任务指令包括所述云端终端下发水文监测任务指令的时间戳、LoRa节点上传水文监测数据对应的时间窗及其传输周期；
进一步，所述从无人机在所述时间窗内将其自身的LoRa节点的通信频率切换至LoRa网关接收频率，从而将所述水文监测数据上传至其对应的第一主无人机或第二主无人机所连接的LoRa网关；
当所述从无人机控制其自身的LoRa节点将所述水文监测数据成功上传至LoRa网关后，再将其自身的LoRa节点的通信频率切换至LoRa网关指令发送频率，并实时侦听LoRa网关发送的水文监测任务指令；
其中，所述从无人机自身的LoRa节点为实时控制的LoRa节点，所述LoRa网关接收频率与所述LoRa网关指令发送频率不相同；
进一步，所述从无人机通过其自身的LoRa节点获取来自所述LoRa网关下发的水文监测任务指令，并指示LoRa节点与所述LoRa网关进行时间同步；
控制所述LoRa节点在所述时间窗对应的时间段将采集得到的水文监测数据上传至所述LoRa网关；
控制所述LoRa节点在所述时间窗以外的时间段保持睡眠状态；
其中，所述从无人机自身的LoRa节点为非实时控制的LoRa节点；
进一步，指示LoRa节点与所述LoRa网关进行时间同步具体包括：
所述LoRa网关记录其自身与每个LoRa节点之间进行时间同步所对应的时刻，并且从所述时刻起经过预设时间长度后，重新向每个LoRa节点下发时钟同步指令，以此指示每个LoRa节点再次与所述LoRa网关进行时间同步；
进一步，当所述LoRa网关中缓存有来自所述云端终端且用于对所述LoRa节点进行控制的控制指令时，所述LoRa节点在所述时间窗对应的时间段接收所述LoRa网关下发的控制指令；
进一步，所述LoRa节点将所述水文监测数据上传至所述LoRa网关后，若没有接收到所述LoRa网关返回的数据接收成功响应，则在所述时间窗对应的时间段将所述水文监测数据重新上传至所述LoRa网关；
若所述LoRa节点将所述水文监测数据经过预设次数重新上传至所述LoRa网关后，仍未接收到所述LoRa网关返回的数据接收成功响应，则指示所述LoRa节点向所述LoRa网关发送登录请求，以重新获得所述LoRa网关下发水文监测任务指令；
当所述LoRa节点执行完毕所述LoRa网关下发水文监测任务指令后，向所述LoRa网关反馈指令完成响应，以通知所述LoRa网关删除已被所述LoRa节点执行完毕的水文监测任务指令；
进一步，获取所述LoRa网关向每个LoRa节点下发水文监测任务指令对应的指令信号强度和指令信号信噪比；
根据所述指令信号强度和所述指令信号信噪比，确定所述LoRa网关对每个LoRa节点的节点发射功率数据；再根据所述节点发射功率数据，调整所述LoRa网关自身的信号发射功率；
进一步，根据所述指令信号强度和所述指令信号信噪比，确定所述LoRa网关对每个LoRa节点的节点发射功率数据；再根据所述节点发射功率数据，调整所述LoRa网关自身的信号发射功率具体包括：
将所述指令信号强度和所述指令信号信噪比的乘积，作为所述LoRa网关对每个LoRa节点的节点发射功率数据；
将所述节点发射功率数据与预设节点发射功率阈值进行比对；若所述节点发射功率数据大于或等于预设节点发射功率阈值，则保持所述LoRa网关自身当前的信号发射功率不变；若所述节点发射功率数据小于预设节点发射功率阈值，则增大所述LoRa网关自身的信号发射功率；
进一步，所述第一主无人机或所述第二主无人机通过对应的LoRa网关接收到所述水文监测数据后，作为信息中转站将所述水文监测数据打包存储；
进一步，当所述从无人机将所述水文监测数据上传至其对应的第一主无人机或第二主无人机所连接的LoRa网关时，
判断所述无人机对应的第一主无人机或第二主无人机当前所处的地点是否位于所述蜂窝网的信号覆盖范围内；
若所述第一主无人机和所述第二主无人机均位于所述蜂窝网的信号覆盖范围内，则指示所述第二主无人机将收集到的水文监测数据通过所述LoRa网络传送至所述第一主无人机后，再由所述第一主无人机将两个主无人机收集到的所有水文监测数据通过所述蜂窝网传送至所述云端终端；
若所述第一主无人机和所述第二主无人机中只有一个位于所述蜂窝网的信号覆盖范围内，则指示不位于所述信号覆盖范围内的主无人机将收集到的水文监测数据通过所述LoRa网络传送至位于所述信号覆盖范围内的主无人机，再由位于所述信号覆盖范围内的主无人机将两个主无人机收集到的所有水文监测数据通过所述蜂窝网传送至所述云端终端；
若所述第一主无人机和所述第二主无人机均不位于所述蜂窝网的信号覆盖范围内，则指示其中一个主无人机将收集到的水文监测数据通过所述LoRa网络传送至另一主无人机，再指示所述另一主无人机飞行至所述蜂窝网的信号覆盖范围内，并将两个主无人机收集到的所有水文监测数据通过所述蜂窝网传送至所述云端终端。
相比于现有技术，该基于LoRa网关无人机群的水文监测系统将多个无人机组成一个无人机群，其通过设置主无人机作为空中控制中心，以此控制无人机群中其他从无人机，并且还为主无人机配备一个LoRa网关和为每个从无人机配备一个LoRa节点，这样利用LoRa无线技术实现主无人机与从无人机之间的远距离指令与数据交互，以保证所有无人机能够对监测区域进行准确的水文监测，从而合理的调配利用无人机资源、扩大无人机群的作业量和探测范围，并实现远距离和大范围的水文监测。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
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。
图1为本发明提供的基于LoRa网关无人机群的水文监测系统的结构示意图。
图2为本发明提供的基于LoRa网关无人机群的水文监测系统利用LoRa技术进行通讯的原理示意图。
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作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。
参阅图1，为本发明实施例提供的基于LoRa网关无人机群的水文监测系统的结构示意图。该基于LoRa网关无人机群的水文监测系统包括云端终端、第一主无人机和第二主无人机；其中
该云端终端通过蜂窝网分别向该第一主无人机和该第二主无人机发送水文监测任务指令；
该第一主无人机和该第二主无人机之间通过LoRa网络通信连接；
该第一主无人机和该第二主无人机分别通过LoRa网关与若干从无人机通信连接，从而将该水文监测任务指令发送至各自对应的从无人机；
该从无人机通过控制自身的LoRa节点获取来自该LoRa网关下发的水文监测任务指令，以此根据该水文监测任务指令执行相应的水文监测任务操作；
该从无人机还通过控制自身的LoRa节点将执行水文监测任务操作得到的水文监测数据，依次上传至其对应的第一主无人机或第二主无人机、以及该云端终端；其中，该水文监测任务指令包括该云端终端下发水文监测任务指令的时间戳、LoRa节点上传水文监测数据对应的时间窗及其传输周期。
上述技术方案的有益效果为：该基于LoRa网关无人机群的水文监测系统将多个无人机组成一个无人机群，其通过设置主无人机作为空中控制中心，以此控制无人机群中其他从无人机，并且还为主无人机配备一个LoRa网关和为每个从无人机配备一个LoRa节点，这样利用LoRa无线技术实现主无人机与从无人机之间的远距离指令与数据交互，以保证所有无人机能够对监测区域进行准确的水文监测，从而合理的调配利用无人机资源、扩大无人机群的作业量和探测范围，并实现远距离和大范围的水文监测。
优选地，该从无人机在该时间窗内将其自身的LoRa节点的通信频率切换至LoRa网关接收频率，从而将该水文监测数据上传至其对应的第一主无人机或第二主无人机所连接的LoRa网关；
当该从无人机控制其自身的LoRa节点将该水文监测数据成功上传至LoRa网关后，再将其自身的LoRa节点的通信频率切换至LoRa网关指令发送频率，并实时侦听LoRa网关发送的水文监测任务指令；
其中，该从无人机自身的LoRa节点为实时控制的LoRa节点，该LoRa网关接收频率与该LoRa网关指令发送频率不相同。
上述技术方案的有益效果为：在水文监测系统运行过程中，该从无人机自身内部存在相应LoRa节点，该LoRa节点用于与LoRa网关进行通讯，从而实现从无人机与其对应的主无人机之间的交互通讯。从无人机与主无人机之间的交互通讯包括主无人机通过LoRa网关向从无人机下发水文监测任务指令，以及从无人机通过LoRa网关向主无人机上传其获得的水文监测数据，这两个过程是通过LoRa节点与LoRa网关之间的通讯链路来实现的。为了防止水文监测任务指令与水文监测数据在通讯链路传输过程中发生串扰，可将LoRa节点的通信频率分别切换至LoRa网关指令发送频率和LoRa网关指令发送频率，这样能够保证水文监测任务指令与水文监测数据各自只有在相应的通信频率下进行传输，从而有效地避免数据传输发生串扰和提高数据传输的可靠性。
优选地，当该从无人机将该水文监测数据上传至其对应的第一主无人机或第二主无人机所连接的LoRa网关时，
判断该无人机对应的第一主无人机或第二主无人机当前所处的地点是否位于该蜂窝网的信号覆盖范围内；
若该第一主无人机和该第二主无人机均位于该蜂窝网的信号覆盖范围内，则指示该第二主无人机将收集到的水文监测数据通过该LoRa网络传送至该第一主无人机后，再由该第一主无人机将两个主无人机收集到的所有水文监测数据通过该蜂窝网传送至该云端终端；
若该第一主无人机和该第二主无人机中只有一个位于该蜂窝网的信号覆盖范围内，则指示不位于该信号覆盖范围内的主无人机将收集到的水文监测数据通过该LoRa网络传送至位于该信号覆盖范围内的主无人机，再由位于该信号覆盖范围内的主无人机将两个主无人机收集到的所有水文监测数据通过该蜂窝网传送至该云端终端；
若该第一主无人机和该第二主无人机均不位于该蜂窝网的信号覆盖范围内，则指示其中一个主无人机将收集到的水文监测数据通过该LoRa网络传送至另一主无人机，再指示该另一主无人机飞行至该蜂窝网的信号覆盖范围内，并将两个主无人机收集到的所有水文监测数据通过该蜂窝网传送至该云端终端。
上述技术方案的有益效果为：在该水文监测系统中，该第一主无人机和该第二主无人机作为空中移动式控制中转台，其能够对属下的所有从无人机进行控制和数据收集，这样能够保证主无人机能够及时和远离地控制属下从无人机的工作以及快速和全面地收集来自属下从无人机的水文监测数据。由于第一主无人机和第二主无人机需要将收集得到的水文监测数据进一步上传至云端终端，而第一主无人机和第二主无人机是通过蜂窝网与云端终端进行通信的，若第一主无人机和第二主无人机不在蜂窝网的信号覆盖范围内，则第一主无人机和第二主无人机将无法及时进水文监测数据的上传，从而容易导致数据丢包。此时，通过检测第一主无人机和第二主无人机是否在蜂窝网的信号覆盖范围内，以此控制第一主无人机与第二主无人机之间将水文监测数据集中到其中一个位于信号覆盖范围内的主无人机上，以此将所有水文监测数据统一上传至云端终端，这样能够有效地提高水文监测数据的传输效率和避免数据在传输过程中发生丢失。
参阅图2，为本发明实施例提供的基于LoRa网关无人机群的水文监测系统利用LoRa技术进行通讯的原理示意图。
在该水文监测系统运行的过程中，该从无人机通过其自身的LoRa节点获取来自该LoRa网关下发的水文监测任务指令，并指示LoRa节点与该LoRa网关进行时间同步；
控制该LoRa节点在该时间窗对应的时间段将采集得到的水文监测数据上传至该LoRa网关；
控制该LoRa节点在该时间窗以外的时间段保持睡眠状态；
其中，该从无人机自身的LoRa节点为非实时控制的LoRa节点。
上述技术方案的有益效果为：从该水文监测任务指令中提取得到相应的时间窗信息，并以该时间窗信息为基准，指示从无人机的LoRa节点与LoRa网关进行时间同步，从而保证从无人机的LoRa节点只有在该时间窗信息对应时间段内才能进行水文监测数据的上传，并且在其他时间段内，该LoRa节点保持睡眠状态，这样能够降低LoRa节点的功耗。
优选地，指示LoRa节点与该LoRa网关进行时间同步具体包括：
该LoRa网关记录其自身与每个LoRa节点之间进行时间同步所对应的时刻，并且从该时刻起经过预设时间长度后，重新向每个LoRa节点下发时钟同步指令，以此指示每个LoRa节点再次与该LoRa网关进行时间同步。
上述技术方案的有益效果为：该LoRa网关向与其所属的每个LoRa节点定期发送时钟同步指令，这样能够保证LoRa网关与LoRa节点之间始终保持时间同步，从而有效地提高LoRa节点向LoRa网关上传水文监测数据的及时性。
优选地，当该LoRa网关中缓存有来自该云端终端且用于对该LoRa节点进行控制的控制指令时，该LoRa节点在该时间窗对应的时间段接收该LoRa网关下发的控制指令。
上述技术方案的有益效果为：由于从无人机的LoRa节点在时间窗对应的时间段内才处于唤醒工作状态，而在时间窗以外的时间段是处于睡眠状态，为了保证LoRa节点能够在处于唤醒工作状态的情况下接收到控制指令，则需要该该LoRa网关中缓存有来自该云端终端的控制指令，以及使该LoRa节点在该时间窗对应的时间段接收该LoRa网关下发的控制指令，从而保证该LoRa节点能够准确根据该控制指令工作。
优选地，该LoRa节点将该水文监测数据上传至该LoRa网关后，若没有接收到该LoRa网关返回的数据接收成功响应，则在该时间窗对应的时间段将该水文监测数据重新上传至该LoRa网关；
若该LoRa节点将该水文监测数据经过预设次数重新上传至该LoRa网关后，仍未接收到该LoRa网关返回的数据接收成功响应，则指示该LoRa节点向该LoRa网关发送登录请求，以重新获得该LoRa网关下发水文监测任务指令；
当该LoRa节点执行完毕该LoRa网关下发水文监测任务指令后，向该LoRa网关反馈指令完成响应，以通知该LoRa网关删除已被该LoRa节点执行完毕的水文监测任务指令。
上述技术方案的有益效果为：当从无人机完成水文监测后，需要及时将采集得到的水文监测数据上传到主无人机上，而通过上述方式能够在保证从无人机将水文监测数据完成的上传到主无人机的同时，确保主无人机对从无人机有效控制。
优选地，获取该LoRa网关向每个LoRa节点下发水文监测任务指令对应的指令信号强度和指令信号信噪比；
根据该指令信号强度和该指令信号信噪比，确定该LoRa网关对每个LoRa节点的节点发射功率数据；再根据该节点发射功率数据，调整该LoRa网关自身的信号发射功率。
上述技术方案的有益效果为：由于一个LoRa网关是同时对应控制多个LoRa节点，LoRa网关对每个LoRa节点的信号发射功率高低直接影响LoRa节点是否有效地接收到来自LoRa网关的水文监测任务指令。通过获取该LoRa网关向每个LoRa节点下发水文监测任务指令对应的指令信号强度和指令信号信噪比，以此计算得到该LoRa网关对每个LoRa节点的节点发射功率数据，从而适应性地调整该LoRa网关自身的信号发射功率，这样能够最大限度地提高LoRa节点的指令接收可靠性。
优选地，根据该指令信号强度和该指令信号信噪比，确定该LoRa网关对每个LoRa节点的节点发射功率数据；再根据该节点发射功率数据，调整该LoRa网关自身的信号发射功率具体包括：
将该指令信号强度和该指令信号信噪比的乘积，作为该LoRa网关对每个LoRa节点的节点发射功率数据；
将该节点发射功率数据与预设节点发射功率阈值进行比对；若该节点发射功率数据大于或等于预设节点发射功率阈值，则保持该LoRa网关自身当前的信号发射功率不变；若该节点发射功率数据小于预设节点发射功率阈值，则增大该LoRa网关自身的信号发射功率。
上述技术方案的有益效果为：将该指令信号强度和该指令信号信噪比的乘积，作为该LoRa网关对每个LoRa节点的节点发射功率数据，并以该节点发射功率数据为基准，准确地确定是否需要增大该LoRa网关自身的信号发射功率。
优选地，该第一主无人机或该第二主无人机通过对应的LoRa网关接收到该水文监测数据后，作为信息中转站将该水文监测数据打包存储。
上述技术方案的有益效果为：利用该第一主无人机或该第二主无人机作为信息中转站，将该水文监测数据打包存储，这样能够便于快速和完整地将水文监测数据通过蜂窝网上传到云端终端。
从上述实施例的内容可知，该基于LoRa网关无人机群的水文监测系统将多个无人机组成一个无人机群，其通过设置主无人机作为空中控制中心，以此控制无人机群中其他从无人机，并且还为主无人机配备一个LoRa网关和为每个从无人机配备一个LoRa节点，这样利用LoRa无线技术实现主无人机与从无人机之间的远距离指令与数据交互，以保证所有无人机能够对监测区域进行准确的水文监测，从而合理的调配利用无人机资源、扩大无人机群的作业量和探测范围，并实现远距离和大范围的水文监测。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.基于LoRa网关无人机群的水文监测系统，其特征在于，其包括云端终端、第一主无人机和第二主无人机，第一主无人机和第二主无人机分别配备LoRa网关；其中
所述云端终端通过蜂窝网分别向所述第一主无人机和所述第二主无人机发送水文监测任务指令；
所述第一主无人机和所述第二主无人机之间通过LoRa网络通信连接；
所述第一主无人机和所述第二主无人机分别通过LoRa网关与若干从无人机通信连接，从而将所述水文监测任务指令发送至各自对应的从无人机；
所述从无人机通过控制自身的LoRa节点获取来自所述LoRa网关下发的水文监测任务指令，以此根据所述水文监测任务指令执行相应的水文监测任务操作；
所述从无人机还通过控制自身的LoRa节点将执行水文监测任务操作得到的水文监测数据，依次上传至其对应的第一主无人机或第二主无人机、以及所述云端终端；其中，所述水文监测任务指令包括所述云端终端下发水文监测任务指令的时间戳、LoRa节点上传水文监测数据对应的时间窗及其传输周期。
2.如权利要求1所述的基于LoRa网关无人机群的水文监测系统，其特征在于：
所述从无人机在所述时间窗内将其自身的LoRa节点的通信频率切换至LoRa网关接收频率，从而将所述水文监测数据上传至其对应的第一主无人机或第二主无人机所连接的LoRa网关；
当所述从无人机控制其自身的LoRa节点将所述水文监测数据成功上传至LoRa网关后，再将其自身的LoRa节点的通信频率切换至LoRa网关指令发送频率，并实时侦听LoRa网关发送的水文监测任务指令；
其中，所述从无人机自身的LoRa节点为实时控制的LoRa节点，所述LoRa网关接收频率与所述LoRa网关指令发送频率不相同。
3.如权利要求1所述的基于LoRa网关无人机群的水文监测系统，其特征在于：
所述从无人机通过其自身的LoRa节点获取来自所述LoRa网关下发的水文监测任务指令，并指示LoRa节点与所述LoRa网关进行时间同步；
控制所述LoRa节点在所述时间窗对应的时间段将采集得到的水文监测数据上传至所述LoRa网关；
控制所述LoRa节点在所述时间窗以外的时间段保持睡眠状态；
其中，所述从无人机自身的LoRa节点为非实时控制的LoRa节点。
4.如权利要求3所述的基于LoRa网关无人机群的水文监测系统，其特征在于：
指示LoRa节点与所述LoRa网关进行时间同步具体包括：
所述LoRa网关记录其自身与每个LoRa节点之间进行时间同步所对应的时刻，并且从所述时刻起经过预设时间长度后，重新向每个LoRa节点下发时钟同步指令，以此指示每个LoRa节点再次与所述LoRa网关进行时间同步。
5.如权利要求3所述的基于LoRa网关无人机群的水文监测系统，其特征在于：
当所述LoRa网关中缓存有来自所述云端终端且用于对所述LoRa节点进行控制的控制指令时，所述LoRa节点在所述时间窗对应的时间段接收所述LoRa网关下发的控制指令。
6.如权利要求2或3所述的基于LoRa网关无人机群的水文监测系统，其特征在于：
所述LoRa节点将所述水文监测数据上传至所述LoRa网关后，若没有接收到所述LoRa网关返回的数据接收成功响应，则在所述时间窗对应的时间段将所述水文监测数据重新上传至所述LoRa网关；
若所述LoRa节点将所述水文监测数据经过预设次数重新上传至所述LoRa网关后，仍未接收到所述LoRa网关返回的数据接收成功响应，则指示所述LoRa节点向所述LoRa网关发送登录请求，以重新获得所述LoRa网关下发水文监测任务指令；
当所述LoRa节点执行完毕所述LoRa网关下发水文监测任务指令后，向所述LoRa网关反馈指令完成响应，以通知所述LoRa网关删除已被所述LoRa节点执行完毕的水文监测任务指令。
7.如权利要求2或3所述的基于LoRa网关无人机群的水文监测系统，其特征在于：
获取所述LoRa网关向每个LoRa节点下发水文监测任务指令对应的指令信号强度和指令信号信噪比；
根据所述指令信号强度和所述指令信号信噪比，确定所述LoRa网关对每个LoRa节点的节点发射功率数据；再根据所述节点发射功率数据，调整所述LoRa网关自身的信号发射功率。
8.如权利要求7所述的基于LoRa网关无人机群的水文监测系统，其特征在于：
根据所述指令信号强度和所述指令信号信噪比，确定所述LoRa网关对每个LoRa节点的节点发射功率数据；再根据所述节点发射功率数据，调整所述LoRa网关自身的信号发射功率具体包括：
将所述指令信号强度和所述指令信号信噪比的乘积，作为所述LoRa网关对每个LoRa节点的节点发射功率数据；
将所述节点发射功率数据与预设节点发射功率阈值进行比对；若所述节点发射功率数据大于或等于预设节点发射功率阈值，则保持所述LoRa网关自身当前的信号发射功率不变；若所述节点发射功率数据小于预设节点发射功率阈值，则增大所述LoRa网关自身的信号发射功率。
9.如权利要求2所述的基于LoRa网关无人机群的水文监测系统，其特征在于：
所述第一主无人机或所述第二主无人机通过对应的LoRa网关接收到所述水文监测数据后，作为信息中转站将所述水文监测数据打包存储。
10.如权利要求1所述的基于LoRa网关无人机群的水文监测系统，其特征在于：
当所述从无人机将所述水文监测数据上传至其对应的第一主无人机或第二主无人机所连接的LoRa网关时，
判断所述无人机对应的第一主无人机或第二主无人机当前所处的地点是否位于所述蜂窝网的信号覆盖范围内；
若所述第一主无人机和所述第二主无人机均位于所述蜂窝网的信号覆盖范围内，则指示所述第二主无人机将收集到的水文监测数据通过所述LoRa网络传送至所述第一主无人机后，再由所述第一主无人机将两个主无人机收集到的所有水文监测数据通过所述蜂窝网传送至所述云端终端；
若所述第一主无人机和所述第二主无人机中只有一个位于所述蜂窝网的信号覆盖范围内，则指示不位于所述信号覆盖范围内的主无人机将收集到的水文监测数据通过所述LoRa网络传送至位于所述信号覆盖范围内的主无人机，再由位于所述信号覆盖范围内的主无人机将两个主无人机收集到的所有水文监测数据通过所述蜂窝网传送至所述云端终端；
若所述第一主无人机和所述第二主无人机均不位于所述蜂窝网的信号覆盖范围内，则指示其中一个主无人机将收集到的水文监测数据通过所述LoRa网络传送至另一主无人机，再指示所述另一主无人机飞行至所述蜂窝网的信号覆盖范围内，并将两个主无人机收集到的所有水文监测数据通过所述蜂窝网传送至所述云端终端。
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