CN115714982A - 一种无人飞行器控制方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种无人飞行器控制方法、装置、电子设备及存储介质,通过无人飞行器用于生成针对无人飞行器的上行链路同步信息,并向基站设备发送上行链路同步信息,通过基站设备获取针对无人机的巡航任务参数;接收上行链路同步信息;从上行链路同步信息中确定出针对无人飞行器的最大时间提前量值;通过最大时间提前量值计算出基站设备与无人飞行器之间的距离;基于距离和巡航任务参数计算针对无人飞行器的第一波束倾角值;通过第一波束倾角值向无人飞行器发送控制信号;无人飞行器用于接收控制信号;控制信号用于控制无人飞行器,从而提升了通过5G信号控制无人机的效率和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及无人飞行器控制技术领域,特别是涉及一种无人飞行器控制方法、一种无人飞行器控制装置、一种电子设备以及一种计算机可读存储介质。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“UAV”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机,或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。
与有人驾驶飞机相比,无人机往往更适合那些太“愚钝,肮脏或危险”的任务。民用方面,无人机+行业应用,是无人机真正的刚需;在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用,大大地拓展了无人机本身的用途。然而,随着应用领域的增加,通过公共频段手柄式基站(如2.4GHz)传输数据的方式已不能满足无人机数据传输的需求。
第五代移动通信技术(5G)在设计之初主要考虑大带宽、低时延,其特性可以满足无人机数据传输的需求,但是,目前5G网络覆盖主要针对公网地面用户、道路场景的网络覆盖,相关技术对于低空范围的5G立体覆盖组网方案涉及较少,尤其是通过理论方法来规划、动态调整低空5G专网覆盖的方案鲜有涉及,导致通过5G信号控制无人机的效率和安全性较为低下。
发明内容
本发明实施例是提供一种无人飞行器控制方法、装置、电子设备以及计算机可读存储介质,以解决如何提升通过5G信号控制无人机的效率和安全性的问题。
本发明实施例公开了一种无人飞行器控制方法,所述方法运用于基站设备,所述基站设备具有对应的无人飞行器,所述无人飞行器用于生成针对所述无人飞行器的上行链路同步信息,并向所述基站设备发送所述上行链路同步信息,包括:
获取针对所述无人机的巡航任务参数;
接收所述上行链路同步信息;
从所述上行链路同步信息中确定出针对所述无人飞行器的最大时间提前量值;
通过所述最大时间提前量值计算出所述基站设备与所述无人飞行器之间的距离;
基于所述距离和所述巡航任务参数计算针对所述无人飞行器的第一波束倾角值;
通过所述第一波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号;所述无人飞行器用于接收所述控制信号;所述控制信号用于控制所述无人飞行器。
可选地,所述巡航任务参数信息包括无人机巡航高度、专网扇区高度、专网扇区机械倾角和垂直波瓣角,所述基于所述距离和所述巡航任务参数计算针对所述无人飞行器的第一波束倾角值的步骤可以包括:
采用所述无人机巡航高度、所述专网扇区高度、所述专网扇区机械倾角、所述垂直波瓣角和所述距离计算针对所述无人飞行器的第一波束倾角值。
可选地,所述通过所述第一波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号的步骤可以包括:
获取第二波束倾角值;所述第二波束倾角值为所述基站设备的初始波束倾角值;
确定针对所述基站设备的波束倾角最小调整值和可设置波束倾角阈值;
判断所述第一波束倾角值和所述第二波束倾角值的差值是否大于或等于所述波束倾角最小调整值;
当所述第一波束倾角值和所述第二波束倾角值的差值大于或等于所述波束倾角最小调整值时,则判断所述第一波束倾角值是否大于可设置波束倾角阈值;
当所述第一波束倾角值小于或等于所述可设置波束倾角阈值时,采用所述第一波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号。
可选地,还可以包括:
当所述第一波束倾角值和所述第二波束倾角值的差值小于所述波束倾角最小调整值时,则重新执行所述接收所述上行链路同步信息的步骤。
可选地,还可以包括:
当所述第一波束倾角值大于所述可设置波束倾角阈值时,采用所述第二波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号。
可选地,所述基站设备具有对应的控制扇区、信号发射装置和默认波束倾角值,还可以包括:
判断所述无人飞行器是否位于所述控制扇区内;
若否,则采用所述默认波束倾角值控制所述信号发射装置;
若是,则重新执行所述接收所述上行链路同步信息的步骤。
本发明实施例还公开了一种无人飞行器控制方法,所述方法运用于无人飞行器,所述无人飞行器具有对应的基站设备,所述方法包括:
生成针对所述无人飞行器的上行链路同步信息,并向所述基站设备发送所述上行链路同步信息;所述基站设备用于获取针对所述无人机的巡航任务参数;接收所述上行链路同步信息;从所述上行链路同步信息中确定出针对所述无人飞行器的最大时间提前量值;通过所述最大时间提前量值计算出所述基站设备与所述无人飞行器之间的距离;基于所述距离和所述巡航任务参数计算针对所述无人飞行器的第一波束倾角值;通过所述第一波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号;
接收所述控制信号;所述控制信号用于控制所述无人飞行器。
本发明实施例还公开了一种无人飞行器控制装置,所述装置运用于基站设备,所述基站设备具有对应的无人飞行器,所述无人飞行器用于生成针对所述无人飞行器的上行链路同步信息,并向所述基站设备发送所述上行链路同步信息,包括:
巡航任务参数获取模块,用于获取针对所述无人机的巡航任务参数;
上行链路同步信息接收模块,用于接收所述上行链路同步信息;
最大时间提前量值确定模块,用于从所述上行链路同步信息中确定出针对所述无人飞行器的最大时间提前量值;
距离计算模块,用于通过所述最大时间提前量值计算出所述基站设备与所述无人飞行器之间的距离;
第一波束倾角值计算模块,用于基于所述距离和所述巡航任务参数计算针对所述无人飞行器的第一波束倾角值;
控制信号发送模块,用于通过所述第一波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号;所述无人飞行器用于接收所述控制信号;所述控制信号用于控制所述无人飞行器。
可选地,所述巡航任务参数信息包括无人机巡航高度、专网扇区高度、专网扇区机械倾角和垂直波瓣角,所述第一波束倾角值计算模块可以包括:
第一波束倾角值计算子模块,用于采用所述无人机巡航高度、所述专网扇区高度、所述专网扇区机械倾角、所述垂直波瓣角和所述距离计算针对所述无人飞行器的第一波束倾角值。
可选地,所述控制信号发送模块可以包括:
第二波束倾角值获取子模块,用于获取第二波束倾角值;所述第二波束倾角值为所述基站设备的初始波束倾角值;
波束倾角最小调整值和可设置波束倾角阈值确定子模块,用于确定针对所述基站设备的波束倾角最小调整值和可设置波束倾角阈值;
第一判断子模块,用于判断所述第一波束倾角值和所述第二波束倾角值的差值是否大于或等于所述波束倾角最小调整值;当所述第一波束倾角值和所述第二波束倾角值的差值大于或等于所述波束倾角最小调整值时,则调用第二判断子模块;
第二判断子模块,用于判断所述第一波束倾角值是否大于可设置波束倾角阈值;当所述第一波束倾角值小于或等于所述可设置波束倾角阈值时,
第一控制信号发送子模块,用于采用所述第一波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号。
可选地,还可以包括:
第一调用子模块,用于当所述第一波束倾角值和所述第二波束倾角值的差值小于所述波束倾角最小调整值时,则调用上行链路同步信息接收模块。
可选地,还可以包括:
第二控制信号发送子模块,用于当所述第一波束倾角值大于所述可设置波束倾角阈值时,采用所述第二波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号。
可选地,所述基站设备具有对应的控制扇区、信号发射装置和默认波束倾角值,还可以包括:
第三判断模块,用于判断所述无人飞行器是否位于所述控制扇区内;若否,则调用信号发射装置控制模块;若是,则调用上行链路同步信息接收模块;
信号发射装置控制模块,用于采用所述默认波束倾角值控制所述信号发射装置。
本发明实施例还公开了一种无人飞行器控制装置,所述装置运用于无人飞行器,所述无人飞行器具有对应的基站设备,所述装置包括:
上行链路同步信息生成模块,用于生成针对所述无人飞行器的上行链路同步信息,并向所述基站设备发送所述上行链路同步信息;所述基站设备用于获取针对所述无人机的巡航任务参数;接收所述上行链路同步信息;从所述上行链路同步信息中确定出针对所述无人飞行器的最大时间提前量值;通过所述最大时间提前量值计算出所述基站设备与所述无人飞行器之间的距离;基于所述距离和所述巡航任务参数计算针对所述无人飞行器的第一波束倾角值;通过所述第一波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号;
控制信号接收模块,用于接收所述控制信号;所述控制信号用于控制所述无人飞行器。
本发明实施例还公开了一种电子设备,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,所述处理器、所述通信接口以及所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信;
所述存储器,用于存放计算机程序;
所述处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现如本发明实施例所述的方法。
本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质,其上存储有指令,当由一个或多个处理器执行时,使得所述处理器执行如本发明实施例所述的方法。
本发明实施例包括以下优点:
本发明实施例,通过无人飞行器用于生成针对无人飞行器的上行链路同步信息,并向基站设备发送上行链路同步信息,通过基站设备获取针对无人机的巡航任务参数;接收上行链路同步信息;从上行链路同步信息中确定出针对无人飞行器的最大时间提前量值;通过最大时间提前量值计算出基站设备与无人飞行器之间的距离;基于距离和巡航任务参数计算针对无人飞行器的第一波束倾角值;通过第一波束倾角值向无人飞行器发送控制信号;无人飞行器用于接收控制信号;控制信号用于控制无人飞行器,从而提升了通过5G信号控制无人机的效率和安全性。
附图说明
图1是本发明实施例中提供的一种无人飞行器和基站设备的数据交互示意图;
图2是本发明实施例一中提供的一种无人飞行器控制方法的步骤流程图;
图3是本发明实施例中提供的另一种无人飞行器和基站设备的数据交互示意图;
图4是本发明实施例中提供的一种基站设备的结构示意图;
图5是本发明实施例中提供的一种针对第一波束倾角的结构示意图;
图6是本发明实施例中提供的一种异频切换策略示意图;
图7是本发明实施例中提供的一种5G无人机的驻留策略实施前后驻留情况示意图;
图8是本发明实施例中提供的一种波束调整过程示意图;
图9是本发明实施例中提供的一种动态波束覆盖方案测试指标示意图;
图10是本发明实施例二中提供的一种无人飞行器控制方法的步骤流程图;
图11是本发明实施例三中提供的一种无人飞行器控制装置的结构框图;
图12是本发明实施例四中提供的一种无人飞行器控制装置的结构框图;
图13是本发明各实施例中提供的一种电子设备的硬件结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
在实际应用中,第五代移动通信技术(5G)在设计之初主要考虑大带宽、低时延、高可靠的行业应用需求,随着5G SA网络的商用,对无人机这类上行流量大、传输时延需求低的应用能提供较好的网络能力支撑,因此5G+无人机的行业应用开始呈现井喷趋势。
5G+无人机的应用需求主要是通过5G链路实现高清云台视频回传、飞行航线下发、无人机位置姿态等信息的回传,对网络带宽和传输时延有一定的要求。无人机应用按照场景不同执行的飞行高度一般在10-2000米不等,随着无人机储能技术的发展,无人机的滞空时间和执行任务活动半径越来越大(非视距飞行任务增多);无人机主要业务是通过云台记录或实时传输图像数据,随着无人机及相关技术的发展,云台的视频分辨率也越来越清晰,对传输网络的带宽需求越来越高,如目前主流的4K视频需求至少30Mbit/s的上行传输带宽,尤其是实时视频直播业务,对网络的速率需求和时延需求均提出了极大的挑战。因此现有的无人机通过公共频段手柄式基站(如2.4GHz)传输数据的方式已不能满足无人机数据传输的需求。
5G的低时延、大带宽的特性可以很好地为无人机提供数据传输通道,但是目前5G网络覆盖主要针对公网地面用户、道路场景的网络覆盖,对于低空范围的5G立体覆盖组网方案涉及较少,尤其是通过理论方法来规划、动态调整低空5G专网覆盖的方案鲜有涉及。
5G采用的波束赋形技术(Beamforming)可以提供立体的无线覆盖能力,可极大地改善空域覆盖质量。5G配置的空口信号质量测量和移动切换的测量事件均是基于对SSB波束中DMRS信号的测量,SSB(同步信号和PBCH块,Synchronization Signal and PBCHblock,简称SSB)波束的信号质量直接影响了空域覆盖的质量评估和移动切换的及时性,对无人机在空中的驻留和业务持续性有重要的影响。
所以,本发明的一个核心发明点在于,通过SSB波束对无人飞行器进行控制。
本发明实施例所提供的无人飞行器控制方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。其中,基站设备102可以与无人飞行器104进行通信。具体地,无人飞行器104可以用于生成针对所述无人飞行器104的上行链路同步信息,并向所述基站设备102发送所述上行链路同步信息;基站设备102可以获取针对所述无人机的巡航任务参数;接收所述上行链路同步信息;从所述上行链路同步信息中确定出针对所述无人飞行器104的最大时间提前量值;通过所述最大时间提前量值计算出所述基站设备102与所述无人飞行器104之间的距离;基于所述距离和所述巡航任务参数计算针对所述无人飞行器104的第一波束倾角值;通过所述第一波束倾角值向所述无人飞行器104发送控制信号;所述无人飞行器104用于接收所述控制信号;所述控制信号用于控制所述无人飞行器104。
实际应用中,无人飞行器104可以包括但不限于是无人机或是其他无人驾驶飞行器具。
实施例一
参照图2,示出了本发明实施例一中提供的一种无人飞行器控制方法的步骤流程图,具体可以包括如下步骤:
步骤201,获取针对所述无人机的巡航任务参数;
步骤202,接收所述上行链路同步信息;
步骤203,从所述上行链路同步信息中确定出针对所述无人飞行器的最大时间提前量值;
步骤204,通过所述最大时间提前量值计算出所述基站设备与所述无人飞行器之间的距离;
步骤205,基于所述距离和所述巡航任务参数计算针对所述无人飞行器的第一波束倾角值;
步骤206,通过所述第一波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号;所述无人飞行器用于接收所述控制信号;所述控制信号用于控制所述无人飞行器。
在具体实现中,本发明实施例可以应用于5G基站设备,基站设备可以具有对应的无人飞行器。
基站即公用移动通信基站,是移动设备接入互联网的接口设备,也是无线电台站的一种形式,是指在一定的无线电覆盖区中,通过移动通信交换中心,与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。移动通信基站的建设是移动通信运营商投资的重要部分,移动通信基站的建设一般都是围绕覆盖面、通话质量、投资效益、建设难易、维护方便等要素进行。随着移动通信网络业务向数据化、分组化方向发展,移动通信基站的发展趋势也必然是宽带化、大覆盖面建设及IP化。
本发明实施例的基站设备还可以获取针对无人机的巡航任务参数,例如,巡航任务参数可以但不限于包括无人飞行器巡航范围、无人机巡航高度、专网扇区高度、专网扇区机械倾角和垂直波瓣角等参数,需要注意的是,在本发明实施例中,获取针对无人机的巡航任务参数可以是一次也可以是多次,当进行多次获取巡航任务参数时,可以用最新的巡航任务参数对旧的巡航任务参数进行更新,例如,当发生新的飞行任务时,则可以重新获取巡航任务参数,并对旧的巡航任务参数进行更新。
在具体实现中,本发明实施例的无人飞行器可以用于生成针对无人飞行器的上行链路同步信息,并向基站设备发送上行链路同步信息,其中,上行链路同步信息可以是用于表达无人飞行器上行同步的信息,上行同步(Uplink Synchronization),即要求来自不同距离的不同用户终端的上行信号能够同步到达基站。
因协议需求不同终端上行信号到达基站需要进行时间对齐,因此基站通过发送TA值(time advanced,最大时间提前量值)命令通知终端合适的提前量发送上行信号,所以,本发明实施例的基站设备可以接收上行链路同步信息,并从上行链路同步信息中确定出对无人飞行器的最大时间提前量值,如图3所示,图3是本发明实施例中提供的另一种无人飞行器和基站设备的数据交互示意图,TA值的测量可以是基站设备通过接收无人飞行器上行链路同步信息后测量得到,TA的测量分为初始接入的TA和业务中更新的TA,根据协议,TTA为与上行链路同步信息对应的最大时间提前量值。
在实际应用中,又因为电磁波可以光速传输,所以可以通过TA计算得到无人飞行器当前与基站的距离,所以,本发明实施例可以通过最大时间提前量值计算出基站设备与无人飞行器之间的距离。
例如,基站根据无人机携带5G终端的上行链路同步信息实时更新终端的TA信息,当终端的TA值(提前量)需要更新时,基站将通过MAC-CE实时同步TAC命令,基站根据更新的TA值实时计算无人机距离5G基站的距离可由TA值进行估算,具体地,可以通过如下公式计算出基站设备与无人飞行器之间的距离。
公式一:
其中,D为基站设备与无人飞行器之间的距离,C光为光速,是已知常量。
当然,上述例子仅作为示例,本领域技术人员可以基于其他算法通过最大时间提前量值计算出基站设备与无人飞行器之间的距离,对此,本发明实施例不作限制。
在计算出基站设备与无人飞行器之间的距离,并获取到针对无人机的巡航任务参数后,本发明实施例可以基于距离和巡航任务参数计算针对无人飞行器的第一波束倾角值,并通过第一波束倾角值向无人飞行器发送控制信号,在无人飞行器接收该控制信号后,基站设备可以基于该控制信号控制无人飞行器。
例如,参考图4,图4是本发明实施例中提供的一种基站设备的结构示意图,基站设备可以通过控制相位、幅度算法动态调整SSB波束的倾角、垂直和水平波瓣角,形成对目标区域的立体覆盖,甚至可以动态调整相关参数实现对移动目标(无人飞行器)的实时跟踪覆盖,并向移动目标(无人飞行器)发送控制信号。
可选地,除了通过第一波束倾角值向无人飞行器发送控制信号,本发明实施例的基站设备也可以通过第一波束倾角值与无人飞行器进行其他数据交互,例如,收发音视频数据等等。
本发明实施例,通过无人飞行器用于生成针对所述无人飞行器的上行链路同步信息,并向所述基站设备发送所述上行链路同步信息,通过基站设备获取针对所述无人机的巡航任务参数;接收所述上行链路同步信息;从所述上行链路同步信息中确定出针对所述无人飞行器的最大时间提前量值;通过所述最大时间提前量值计算出所述基站设备与所述无人飞行器之间的距离;基于所述距离和所述巡航任务参数计算针对所述无人飞行器的第一波束倾角值;通过所述第一波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号;所述无人飞行器用于接收所述控制信号;所述控制信号用于控制所述无人飞行器,从而提升了通过5G信号控制无人机的效率和安全性。
进一步地,5G新空口的关键技术带来了各方面的性能提升,结合波束调整方法和TA动态更新的特点,可实现根据5G终端位置实时调整波束倾角,实现低空覆盖质量的最优化动态调整,保障5G无人机的业务持续性。
在本发明的一个可选地实施例中,所述巡航任务参数信息包括无人机巡航高度、专网扇区高度、专网扇区机械倾角和垂直波瓣角,所述基于所述距离和所述巡航任务参数计算针对所述无人飞行器的第一波束倾角值的步骤包括:
采用所述无人机巡航高度、所述专网扇区高度、所述专网扇区机械倾角、所述垂直波瓣角和所述距离计算针对所述无人飞行器的第一波束倾角值。
参考图5,图5是本发明实施例中提供的一种针对第一波束倾角的结构示意图,本发明实施例可以通过如下公式实现采用所述无人机巡航高度、所述专网扇区高度、所述专网扇区机械倾角、所述垂直波瓣角和所述距离计算针对所述无人飞行器的第一波束倾角值。
公式二:
Δh=h-h1
其中,h为无人机巡航高度,h1为专网扇区高度。
其中,专网覆盖扇区机械倾角θ、垂直波瓣角α基站在设定SSB波束的时候已知,由公式一和公式二可获知Δh和D,由此可直接求出能覆盖到为低空无人机飞行轨迹的SSB波束的电子倾角γ,由公式三可计算出的第一波束倾角值γnew。
当然,上述例子仅作为示例,本领域技术人员可以基于其他算法采用所述无人机巡航高度、所述专网扇区高度、所述专网扇区机械倾角、所述垂直波瓣角和所述距离计算针对所述无人飞行器的第一波束倾角值,对此,本发明实施例不作限制。
本发明实施例,通过采用所述无人机巡航高度、所述专网扇区高度、所述专网扇区机械倾角、所述垂直波瓣角和所述距离计算针对所述无人飞行器的第一波束倾角值,从而高效地计算出第一波束倾角值,更进一步地提升了通过5G信号控制无人机的效率和安全性。
在本发明的一个可选地实施例中,所述通过所述第一波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号的步骤包括:
获取第二波束倾角值;所述第二波束倾角值为所述基站设备的初始波束倾角值;
确定针对所述基站设备的波束倾角最小调整值和可设置波束倾角阈值;
判断所述第一波束倾角值和所述第二波束倾角值的差值是否大于或等于所述波束倾角最小调整值;
当所述第一波束倾角值和所述第二波束倾角值的差值大于或等于所述波束倾角最小调整值时,则判断所述第一波束倾角值是否大于可设置波束倾角阈值;
当所述第一波束倾角值小于或等于所述可设置波束倾角阈值时,采用所述第一波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号。
在具体实现中,本发明实施例可以获取第二波束倾角值,其中,第二波束倾角值可以为基站设备的初始波束倾角值,具体地,初始波束倾角值可以为旧的波束倾角值,即,即将要被第一波束倾角值更新的波束倾角值,可以用γold表示。
本发明实施例还可以确定针对基站设备的波束倾角最小调整值和可设置波束倾角阈值,其中,可设置波束倾角阈值可以是基站当前波束场景的可设置波束倾角范围,基站设备的波束倾角最小调整值可以是专网基站SSB波束倾角最小的调整粒度,即为波束倾角调整的步长,可以用Δγ表示。
本发明实施例可以在获取第二波束倾角值,并确定针对基站设备的波束倾角最小调整值和可设置波束倾角阈值后,判断第一波束倾角值和第二波束倾角值的差值是否大于或等于所述波束倾角最小调整值,当|γnew-γold|≥Δγ时,则可以判断第一波束倾角值是否大于可设置波束倾角阈值,并当第一波束倾角值小于或等于可设置波束倾角阈值时,采用第一波束倾角值向无人飞行器发送控制信号。
本发明实施例可以通过获取第二波束倾角值;所述第二波束倾角值为所述基站设备的初始波束倾角值;确定针对所述基站设备的波束倾角最小调整值和可设置波束倾角阈值;判断所述第一波束倾角值和所述第二波束倾角值的差值是否大于或等于所述波束倾角最小调整值;当所述第一波束倾角值和所述第二波束倾角值的差值大于或等于所述波束倾角最小调整值时,则判断所述第一波束倾角值是否大于可设置波束倾角阈值;当所述第一波束倾角值小于或等于所述可设置波束倾角阈值时,采用所述第一波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号,从而实现更精准地向无人飞行器发送控制信号,更进一步地提升了通过5G信号控制无人机的效率和安全性。
在本发明的一个可选地实施例中,还包括:
当所述第一波束倾角值和所述第二波束倾角值的差值小于所述波束倾角最小调整值时,则重新执行所述接收所述上行链路同步信息的步骤。
在实际应用中,若第一波束倾角值和第二波束倾角值的差值小于波束倾角最小调整值,可以表明无人飞行器的位移距离并没有超出需要调整波束倾角的范围,所以,本发明实施例可以当第一波束倾角值和第二波束倾角值的差值小于波束倾角最小调整值时,则重新接收上行链路同步信息,以实现动态追踪无人飞行器。
本发明实施例,通过当所述第一波束倾角值和所述第二波束倾角值的差值小于所述波束倾角最小调整值时,则重新执行所述接收所述上行链路同步信息的步骤,实现动态追踪无人飞行器,更进一步地提升了通过5G信号控制无人机的效率和安全性。
在本发明的一个可选地实施例中,还包括:
当所述第一波束倾角值大于所述可设置波束倾角阈值时,采用所述第二波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号。
在实际应用中,若第一波束倾角值大于可设置波束倾角阈值,则可以表示第一波束倾角值已经超出了基站当前波束场景的可设置波束倾角范围,所以,本发明实施例可以当第一波束倾角值大于可设置波束倾角阈值时,采用第二波束倾角值向无人飞行器发送控制信号。
本发明实施例,通过当所述第一波束倾角值大于所述可设置波束倾角阈值时,采用所述第二波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号,实现了在第一波束倾角值已经超出基站当前波束场景的可设置波束倾角范围时,能够继续按照旧的第二波束倾角值向无人飞行器发送控制信号,避免停止以SSB波束向无人飞行器发送控制信号,从而提升了发送控制信号的稳定性,更进一步地提升了通过5G信号控制无人机的效率和安全性。
在本发明的一个可选地实施例中,所述基站设备具有对应的控制扇区、信号发射装置和默认波束倾角值,还包括:
判断所述无人飞行器是否位于所述控制扇区内;
若否,则采用所述默认波束倾角值控制所述信号发射装置;
若是,则重新执行所述接收所述上行链路同步信息的步骤。
在具体实现中,本发明实施例的无人飞行器可以具有对应的无人机终端标识或5G-TMSI(临时识别码)信息,示例性地,本发明实施例可以通过无人机终端标识或5G-TMSI信息判断所述无人飞行器是否位于控制扇区内,如果无人飞行器已经掉线、切换出、上行失步等情况,即,判定无人飞行器不位于控制扇区内,则基站设备的SSB波束倾角可以恢复到原先默认的初始值,SSB波束动态调整过程结束。若判定无人飞行器位于控制扇区内,则可以重新接收无人飞行器的上行链路同步信息,基站设备可以继续更新无人飞行器的TA值,等待下一轮波束调整。
本发明实施例,通过判断所述无人飞行器是否位于所述控制扇区内;若否,则采用所述默认波束倾角值控制所述信号发射装置;若是,则重新执行所述接收所述上行链路同步信息的步骤,从而进一步完善了通过5G信号控制无人机的机制,更进一步地提升了通过5G信号控制无人机的效率和安全性。
为了使本领域技术人员更好地理解本发明实施例,以下用一完整示例对本发明实施例进行说明。
一、专网基站更新无人机任务参数:
一般无人机在执行任务前已经做好任务规划,其任务巡航高度,巡航范围均已知,首先确认无人机巡航任务的参数是否已经录入或有变更,如果需要更新无人机巡航任务参数,则在通过专有数据接口或配置参数在专网基站中配置,输入参数包括无人机巡航高度h和专网扇区高度h1、专网扇区机械倾角θ,相关参数在基站中录入后在基站中进行数据存储保存。如不需更新无人机巡航任务参数则直接跳过本步骤。
二、基站更新5G无人机TA值:
基站根据无人机携带5G终端的上行链路同步信息实时更新终端的TA信息,当终端的TA值(提前量)需要更新时,基站将通过MAC-CE实时同步TAC命令,基站根据更新的TA值实时计算无人机距离5G基站的距离可由TA值进行估算:
公式一:
其中,D为基站设备与无人飞行器之间的距离,C光为光速,是已知常量。
三、基站计算更新波束倾角γnew
基站已获取到无人机任务的相关的参数,无人机任务巡航高度与专网基站的站高形成的高度差:
公式二:
Δh=h-h1
其中,h为无人机巡航高度,h1为专网扇区高度。
可由以上已知参数结合以下公式计算无人机最佳覆盖的波束倾角值:
其中,专网覆盖扇区机械倾角θ、垂直波瓣角α基站在设定SSB波束的时候已知,由公式一和公式二可获知Δh和D,由此可直接求出能覆盖到为低空无人机飞行轨迹的SSB波束的电子倾角γ,由公式三可计算出的波束倾角计为更新后的倾角γnew。
四、专网基站的SSB波束的动态调整方法:
首先将计算的更新后倾角与原SSB波束的倾角(γold)进行比较,如果前后倾角之间的差值范围大于专网基站SSB波束倾角最小的调整粒度(Δγ),即|γnew-γold|>Δγ,则继续下一步判断,否则返回继续执行第一步继续更新5G无人机终端的TA值。其中专网基站SSB波束倾角最小的调整粒度(Δγ)即为波束倾角调整的步长,其可根据基站能实现的能力调整。
如果满足上一步条件,则继续判断更新的SSB波束倾角γnew是否超出了基站当前波束场景的可设置波束倾角范围,如果在可设置范围内,则当前波束的倾角设置为新计算得到的更新后的SSB波束倾角γnew,否则保持为原先的SSB波束倾角γold。
五、基站SSB波束动态调整过程退出机制:
基站SSB波束动态调整过程退出机制主要考虑无人机携带的5G终端是保持在当前5G专网扇区中,可通过终端的5G-TMSI信息或无人机终端标识及终端的状态来判断无人机5G终端是否依然在当前的5G驻网基站的相对应扇区中。如果无人机5G终端已经掉线、切换出、上行失步等情况,则该专网基站的SSB波束倾角恢复到原先默认的初始值,SSB波束动态调整过程结束;否则返回第一步,基站继续更新无人机5G终端的TA值,等待下一轮波束调整。
在实际应用中,以现有的5G现网网络为例,工信部给电信发放的5G商用室外覆盖频段为N78(3.4GHz~3.5GHz),采用的5G设备为64TR的AAU设备,以该网络的配置为例分步骤实施本发明的方法在需求低空5G覆盖需求区域挑选现网站址相对较高的站点,在原站址上增补低空5G专网基站,根据无人机巡航高度等设置扇区的初始机械倾角为0°。无人机携带的5G终端开卡为5QI=7,本实施例中的无人机业务的需求巡航高度在220米左右。
参考图6,图6是本发明实施例中提供的一种异频切换策略示意图,为保证验证测试的效果,先对该基站的驻留策略进行了优化,确保无人机能长时间附着在专网基站上,目前公网3.4G~3.5G基站配置的SSB GSCN频点为7783,具体频率范围是3.40536~3.41256GHz,位于整个100M带宽的下部,根据同频段异频组网的策略,结合实际基站的保护带宽配置,将该频段的低空5G专网的SSB GSCN的频点设置为7836(实际频率范围为3.48168~3.48888GHz)。
对于本站:1、删除本站到所有其他站点的邻区关系,并关闭ANR功能;2、调整专网扇区的异频切换门限A2异频门限到-120dB、A5门限1为-125dB、A5门限2为-100dB。
对于关联邻近站:从网管导出与本站有切换关系且位于无人机起飞点附近的邻近站点的关联扇区,配置到专网5G的SSB频点:7836的异频切换策略为:A2门限≤-60dB,A5门限1≤-65dB、A5门限2≥-110dB。并将该配置的小区异频切换测量参数组绑定到5QI=7的策略组上。
参考图7,图7是本发明实施例中提供的一种5G无人机的驻留策略实施前后驻留情况示意图,该策略实施前后对5G无人机在空域的专网驻留情况进行了测试和验证,从测试结果可以看出,在实施本策略前无人机在临近公网和专网间发生了频繁地切换,实施该策略后,无人机稳定驻留在专网的PCI。
低空5G专网SSB波束动态调整:
由于该策略为本发明的设计,目前基站中实际未配置该方法,实施过程通过手动调整波束的倾角来模拟实现空域动态覆盖过程。
参考图8,图8是本发明实施例中提供的一种波束调整过程示意图,根据目前基站配置,将SSB波束的水平和垂直波瓣角分别设置为了110°和6°,倾角可设置的范围为-2~13°。具体调整过程为无人机逐步进入专网扇区可调整覆盖的范围内,当进入到波束可调整覆盖范围,根据无人机上报TA,动态计算出无人机到基站的距离D,根据距离计算波束总倾角,随后根据垂直波瓣角计算出需要调整波束倾角,目前基站可以配置的倾角最小粒度为1°(后期可以根据技术实现0.1°甚至更小颗粒度的调整),所以根据无人机的飞行轨迹,当倾角变化超过1°后,在基站网管上实施倾角调整,直至超过总倾角11°或者无人机切出本扇区后停止。
参考图9,图9是本发明实施例中提供的一种动态波束覆盖方案测试指标示意图,在低空5G专网覆盖中应用波束动态调整策略,在同一空域的飞行轨迹上测试与之前的静态波束覆盖方案对比,采用波束动态覆盖方案的空域覆盖率提升了1.3倍,业务速率指标提升近了1.4倍。
相关的策略应用实施后,对实施策略的低空5G专网覆盖区域进行了最远距离测试,依然按照220米的无人机巡航高度执行单扇区覆盖最远距离测试的飞行任务,受限于无人机机载电池限制,单扇区测试最远距离5KM以上,平均上传业务速率110Mbps(模拟无人机云台回传业务),在最远距离处上传速率超过了50Mbps,依然可以支持4K以上的高清云台视频回传业务。
根据策略实施后的测试结果来看,专网的单扇区覆盖距离能提升到5km以上,即专网之间的站间距可设置到10km以上,极大地发挥了专网单基站覆盖效能,提升了单站点的覆盖效果,空域的覆盖质量有了显著提升。降低了低空5G专网的建设成本,在组建低空5G专网覆盖过程,可降低至少一半的基站建设成本。
通过上述方式,利用实时收集低空5G终端的位置等信息,结合低空覆盖5G专网基站的SSB波束动态调整来提升空域覆盖的方法,主要解决5G空域覆盖距离受限、低空5G专网组建成本高等问题,保障了低空5G无人机的巡航任务过程中云台回传等大上行的业务,提升了低空覆盖专网基站单站覆盖距离,降低专网基站组网建设成本,并且,不会额外增加硬件及系统复杂度,可直接在5G基站中应用算法(相关方法均遵循3GPP协议),实现低空的5G专网覆盖,给无人机业务提供较好的网络能力支撑。
实施例二
参照图10,示出了本发明实施例一中提供的一种无人飞行器控制方法的步骤流程图,具体可以包括如下步骤:
步骤1001,生成针对所述无人飞行器的上行链路同步信息,并向所述基站设备发送所述上行链路同步信息;
步骤1002,接收所述控制信号;所述控制信号用于控制所述无人飞行器。
在具体实现中,本发明实施例可以运用于无人飞行器,无人飞行器可以具有对应的基站设备,所述基站设备用于获取针对所述无人机的巡航任务参数;接收所述上行链路同步信息;从所述上行链路同步信息中确定出针对所述无人飞行器的最大时间提前量值;通过所述最大时间提前量值计算出所述基站设备与所述无人飞行器之间的距离;基于所述距离和所述巡航任务参数计算针对所述无人飞行器的第一波束倾角值;通过所述第一波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号。
对于实施例二而言,由于其与实施例一基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
需要说明的是,对于方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明实施例,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
实施例三
参照图11,示出了本发明实施例中提供的一种无人飞行器控制装置的结构框图,具体可以包括如下模块:
巡航任务参数获取模块1101,用于获取针对所述无人机的巡航任务参数;
上行链路同步信息接收模块1102,用于接收所述上行链路同步信息;
最大时间提前量值确定模块1103,用于从所述上行链路同步信息中确定出针对所述无人飞行器的最大时间提前量值;
距离计算模块1104,用于通过所述最大时间提前量值计算出所述基站设备与所述无人飞行器之间的距离;
第一波束倾角值计算模块1105,用于基于所述距离和所述巡航任务参数计算针对所述无人飞行器的第一波束倾角值;
控制信号发送模块1106,用于通过所述第一波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号;所述无人飞行器用于接收所述控制信号;所述控制信号用于控制所述无人飞行器。
可选地,所述巡航任务参数信息包括无人机巡航高度、专网扇区高度、专网扇区机械倾角和垂直波瓣角,所述第一波束倾角值计算模块可以包括:
第一波束倾角值计算子模块,用于采用所述无人机巡航高度、所述专网扇区高度、所述专网扇区机械倾角、所述垂直波瓣角和所述距离计算针对所述无人飞行器的第一波束倾角值。
可选地,所述控制信号发送模块可以包括:
第二波束倾角值获取子模块,用于获取第二波束倾角值;所述第二波束倾角值为所述基站设备的初始波束倾角值;
波束倾角最小调整值和可设置波束倾角阈值确定子模块,用于确定针对所述基站设备的波束倾角最小调整值和可设置波束倾角阈值;
第一判断子模块,用于判断所述第一波束倾角值和所述第二波束倾角值的差值是否大于或等于所述波束倾角最小调整值;当所述第一波束倾角值和所述第二波束倾角值的差值大于或等于所述波束倾角最小调整值时,则调用第二判断子模块;
第二判断子模块,用于判断所述第一波束倾角值是否大于可设置波束倾角阈值;当所述第一波束倾角值小于或等于所述可设置波束倾角阈值时,
第一控制信号发送子模块,用于采用所述第一波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号。
可选地,还可以包括:
第一调用子模块,用于当所述第一波束倾角值和所述第二波束倾角值的差值小于所述波束倾角最小调整值时,则调用上行链路同步信息接收模块。
可选地,还可以包括:
第二控制信号发送子模块,用于当所述第一波束倾角值大于所述可设置波束倾角阈值时,采用所述第二波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号。
可选地,所述基站设备具有对应的控制扇区、信号发射装置和默认波束倾角值,还可以包括:
第三判断模块,用于判断所述无人飞行器是否位于所述控制扇区内;若否,则调用信号发射装置控制模块;若是,则调用上行链路同步信息接收模块;
信号发射装置控制模块,用于采用所述默认波束倾角值控制所述信号发射装置。
实施例四
参照图12,示出了本发明实施例中提供的一种无人飞行器控制装置的结构框图,具体可以包括如下模块:
上行链路同步信息生成模块1201,用于生成针对所述无人飞行器的上行链路同步信息,并向所述基站设备发送所述上行链路同步信息;所述基站设备用于获取针对所述无人机的巡航任务参数;接收所述上行链路同步信息;从所述上行链路同步信息中确定出针对所述无人飞行器的最大时间提前量值;通过所述最大时间提前量值计算出所述基站设备与所述无人飞行器之间的距离;基于所述距离和所述巡航任务参数计算针对所述无人飞行器的第一波束倾角值;通过所述第一波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号;
控制信号接收模块1202,用于接收所述控制信号;所述控制信号用于控制所述无人飞行器。
对于装置实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
另外,本发明实施例还提供了一种电子设备,包括:处理器,存储器,存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述无人飞行器控制方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述无人飞行器控制方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。其中,所述的计算机可读存储介质,如只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory,简称RAM)、磁碟或者光盘等。
图13为实现本发明各个实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。
该电子设备1300包括但不限于:射频单元1301、网络模块1302、音频输出单元1303、输入单元1304、传感器1305、显示单元1306、用户输入单元1307、接口单元1308、存储器1309、处理器1310、以及电源1311等部件。本领域技术人员可以理解,图13中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定,电子设备可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。在本发明实施例中,电子设备包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、以及计步器等。
应理解的是,本发明实施例中,射频单元1301可用于收发信息或通话过程中,信号的接收和发送,具体的,将来自基站的下行数据接收后,给处理器1310处理;另外,将上行的数据发送给基站。通常,射频单元1301包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外,射频单元1301还可以通过无线通信系统与网络和其他设备通信。
电子设备通过网络模块1302为用户提供了无线的宽带互联网访问,如帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等。
音频输出单元1303可以将射频单元1301或网络模块1302接收的或者在存储器1309中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且,音频输出单元1303还可以提供与电子设备1300执行的特定功能相关的音频输出(例如,呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元1303包括扬声器、蜂鸣器以及受话器等。
输入单元1304用于接收音频或视频信号。输入单元1304可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)13041和麦克风13042,图形处理器13041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元1306上。经图形处理器13041处理后的图像帧可以存储在存储器1309(或其它存储介质)中或者经由射频单元1301或网络模块1302进行发送。麦克风13042可以接收声音,并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元1301发送到移动通信基站的格式输出。
电子设备1300还包括至少一种传感器1305,比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地,光传感器包括环境光传感器及接近传感器,其中,环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板13061的亮度,接近传感器可在电子设备1300移动到耳边时,关闭显示面板13061和/或背光。作为运动传感器的一种,加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小,静止时可检测出重力的大小及方向,可用于识别电子设备姿态(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等;传感器1305还可以包括指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等,在此不再赘述。
显示单元1306用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元1306可包括显示面板13061,可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板13061。
用户输入单元1307可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地,用户输入单元1307包括触控面板13071以及其他输入设备13072。触控面板13071,也称为触摸屏,可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板13071上或在触控面板13071附近的操作)。触控面板13071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中,触摸检测装置检测用户的触摸方位,并检测触摸操作带来的信号,将信号传送给触摸控制器;触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给处理器1310,接收处理器1310发来的命令并加以执行。此外,可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板13071。除了触控面板13071,用户输入单元1307还可以包括其他输入设备13072。具体地,其他输入设备13072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆,在此不再赘述。
进一步的,触控面板13071可覆盖在显示面板13061上,当触控面板13071检测到在其上或附近的触摸操作后,传送给处理器1310以确定触摸事件的类型,随后处理器1310根据触摸事件的类型在显示面板13061上提供相应的视觉输出。虽然在图13中,触控面板13071与显示面板13061是作为两个独立的部件来实现电子设备的输入和输出功能,但是在某些实施例中,可以将触控面板13071与显示面板13061集成而实现电子设备的输入和输出功能,具体此处不做限定。
接口单元1308为外部装置与电子设备1300连接的接口。例如,外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元1308可以用于接收来自外部装置的输入(例如,数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到电子设备1300内的一个或多个元件或者可以用于在电子设备1300和外部装置之间传输数据。
存储器1309可用于存储软件程序以及各种数据。存储器1309可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外,存储器1309可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
处理器1310是电子设备的控制中心,利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分,通过运行或执行存储在存储器1309内的软件程序和/或模块,以及调用存储在存储器1309内的数据,执行电子设备的各种功能和处理数据,从而对电子设备进行整体监控。处理器1310可包括一个或多个处理单元;优选的,处理器1310可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等,调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1310中。
电子设备1300还可以包括给各个部件供电的电源1311(比如电池),优选的,电源1311可以通过电源管理系统与处理器1310逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。
另外,电子设备1300包括一些未示出的功能模块,在此不再赘述。
需要说明的是,在本文中,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、物品或者装置不仅包括那些要素,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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本发明的保护之内。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本发明实施例中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (16)
1.一种无人飞行器控制方法,其特征在于,所述方法运用于基站设备,所述基站设备具有对应的无人飞行器,所述无人飞行器用于生成针对所述无人飞行器的上行链路同步信息,并向所述基站设备发送所述上行链路同步信息,包括:
获取针对所述无人机的巡航任务参数;
接收所述上行链路同步信息;
从所述上行链路同步信息中确定出针对所述无人飞行器的最大时间提前量值;
通过所述最大时间提前量值计算出所述基站设备与所述无人飞行器之间的距离;
基于所述距离和所述巡航任务参数计算针对所述无人飞行器的第一波束倾角值;
通过所述第一波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号;所述无人飞行器用于接收所述控制信号;所述控制信号用于控制所述无人飞行器。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述巡航任务参数信息包括无人机巡航高度、专网扇区高度、专网扇区机械倾角和垂直波瓣角,所述基于所述距离和所述巡航任务参数计算针对所述无人飞行器的第一波束倾角值的步骤包括:
采用所述无人机巡航高度、所述专网扇区高度、所述专网扇区机械倾角、所述垂直波瓣角和所述距离计算针对所述无人飞行器的第一波束倾角值。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述通过所述第一波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号的步骤包括:
获取第二波束倾角值;所述第二波束倾角值为所述基站设备的初始波束倾角值;
确定针对所述基站设备的波束倾角最小调整值和可设置波束倾角阈值;
判断所述第一波束倾角值和所述第二波束倾角值的差值是否大于或等于所述波束倾角最小调整值;
当所述第一波束倾角值和所述第二波束倾角值的差值大于或等于所述波束倾角最小调整值时,则判断所述第一波束倾角值是否大于可设置波束倾角阈值;
当所述第一波束倾角值小于或等于所述可设置波束倾角阈值时,采用所述第一波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,还包括:
当所述第一波束倾角值和所述第二波束倾角值的差值小于所述波束倾角最小调整值时,则重新执行所述接收所述上行链路同步信息的步骤。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,还包括:
当所述第一波束倾角值大于所述可设置波束倾角阈值时,采用所述第二波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述基站设备具有对应的控制扇区、信号发射装置和默认波束倾角值,还包括:
判断所述无人飞行器是否位于所述控制扇区内;
若否,则采用所述默认波束倾角值控制所述信号发射装置;
若是,则重新执行所述接收所述上行链路同步信息的步骤。
7.一种无人飞行器控制方法,其特征在于,所述方法运用于无人飞行器,所述无人飞行器具有对应的基站设备,所述方法包括:
生成针对所述无人飞行器的上行链路同步信息,并向所述基站设备发送所述上行链路同步信息;所述基站设备用于获取针对所述无人机的巡航任务参数;接收所述上行链路同步信息;从所述上行链路同步信息中确定出针对所述无人飞行器的最大时间提前量值;通过所述最大时间提前量值计算出所述基站设备与所述无人飞行器之间的距离;基于所述距离和所述巡航任务参数计算针对所述无人飞行器的第一波束倾角值;通过所述第一波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号;
接收所述控制信号;所述控制信号用于控制所述无人飞行器。
8.一种无人飞行器控制装置,其特征在于,所述装置运用于基站设备,所述基站设备具有对应的无人飞行器,所述无人飞行器用于生成针对所述无人飞行器的上行链路同步信息,并向所述基站设备发送所述上行链路同步信息,包括:
巡航任务参数获取模块,用于获取针对所述无人机的巡航任务参数;
上行链路同步信息接收模块,用于接收所述上行链路同步信息;
最大时间提前量值确定模块,用于从所述上行链路同步信息中确定出针对所述无人飞行器的最大时间提前量值;
距离计算模块,用于通过所述最大时间提前量值计算出所述基站设备与所述无人飞行器之间的距离;
第一波束倾角值计算模块,用于基于所述距离和所述巡航任务参数计算针对所述无人飞行器的第一波束倾角值;
控制信号发送模块,用于通过所述第一波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号;所述无人飞行器用于接收所述控制信号;所述控制信号用于控制所述无人飞行器。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述巡航任务参数信息包括无人机巡航高度、专网扇区高度、专网扇区机械倾角和垂直波瓣角,所述第一波束倾角值计算模块包括:
第一波束倾角值计算子模块,用于采用所述无人机巡航高度、所述专网扇区高度、所述专网扇区机械倾角、所述垂直波瓣角和所述距离计算针对所述无人飞行器的第一波束倾角值。
10.根据权利要求8或9所述的装置,其特征在于,所述控制信号发送模块包括:
第二波束倾角值获取子模块,用于获取第二波束倾角值;所述第二波束倾角值为所述基站设备的初始波束倾角值;
波束倾角最小调整值和可设置波束倾角阈值确定子模块,用于确定针对所述基站设备的波束倾角最小调整值和可设置波束倾角阈值;
第一判断子模块,用于判断所述第一波束倾角值和所述第二波束倾角值的差值是否大于或等于所述波束倾角最小调整值;当所述第一波束倾角值和所述第二波束倾角值的差值大于或等于所述波束倾角最小调整值时,则调用
第二判断子模块;
第二判断子模块,用于判断所述第一波束倾角值是否大于可设置波束倾角阈值;当所述第一波束倾角值小于或等于所述可设置波束倾角阈值时,
第一控制信号发送子模块,用于采用所述第一波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号。
11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,还包括:
第一调用子模块,用于当所述第一波束倾角值和所述第二波束倾角值的差值小于所述波束倾角最小调整值时,则调用上行链路同步信息接收模块。
12.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,还包括:
第二控制信号发送子模块,用于当所述第一波束倾角值大于所述可设置波束倾角阈值时,采用所述第二波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号。
13.根据权利要求8或9所述的装置,其特征在于,所述基站设备具有对应的控制扇区、信号发射装置和默认波束倾角值,还包括:
第三判断模块,用于判断所述无人飞行器是否位于所述控制扇区内;若否,则调用信号发射装置控制模块;若是,则调用上行链路同步信息接收模块;
信号发射装置控制模块,用于采用所述默认波束倾角值控制所述信号发射装置。
14.一种无人飞行器控制装置,其特征在于,所述装置运用于无人飞行器,所述无人飞行器具有对应的基站设备,所述装置包括:
上行链路同步信息生成模块,用于生成针对所述无人飞行器的上行链路同步信息,并向所述基站设备发送所述上行链路同步信息;所述基站设备用于获取针对所述无人机的巡航任务参数;接收所述上行链路同步信息;从所述上行链路同步信息中确定出针对所述无人飞行器的最大时间提前量值;通过所述最大时间提前量值计算出所述基站设备与所述无人飞行器之间的距离;基于所述距离和所述巡航任务参数计算针对所述无人飞行器的第一波束倾角值;通过所述第一波束倾角值向所述无人飞行器发送控制信号;
控制信号接收模块,用于接收所述控制信号;所述控制信号用于控制所述无人飞行器。
15.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,所述处理器、所述通信接口以及所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信;
所述存储器,用于存放计算机程序;
所述处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现如权利要求1-12或13任一项所述的方法。
16.一种计算机可读存储介质,其上存储有指令,当由一个或多个处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1-12或13任一项所述的方法。
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CN202211293153.0A CN115714982A (zh) | 2022-10-21 | 2022-10-21 | 一种无人飞行器控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
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