TW201838360A - 航空機器人飛行器天線切換 - Google Patents

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Abstract

各種實施例包括用於管理被用於無線通訊的航空機器人飛行器上的天線的方法。一種處理器可以接收用於標識該航空機器人飛行器的位置的位置資訊；基於該位置資訊決定是否要對於該航空機器人飛行器的活躍通訊從使用第一天線切換到使用第二天線；並且回應於決定該航空機器人飛行器的活躍通訊應當從使用該第一天線切換到使用該第二天線，將活躍通訊從使用該第一天線切換到使用該第二天線。該處理器可以使用來自資料庫的資訊作出該決定，該資料庫可以使航空機器人飛行器位置與是否要使用該第一天線和該第二天線中的一個具體的天線進行活躍通訊相互關聯。該決定可以亦是基於對經由兩個天線獲得的信號品質的比較的。

Description

航空機器人飛行器天線切換
本專利申請案主張於2017年4月4日提出申請的、名稱為「Drone Antenna Switching」的美國臨時專利申請案62/481,263的優先權，出於全部目的以引用方式將該臨時申請案的全部內容併入本文。
本案係關於航空機器人飛行器天線切換。
亦被稱為「無人航空飛行器」、「UAV」或者「無人機」的航空機器人飛行器通常被裝備為具有用於與基地站（諸如本端通訊塔或者手持型遙控器）無線地通訊的天線。然而，在服務基地站被放置在航空機器人飛行器的上方並且航空機器人飛行器天線被放置在航空機器人飛行器的底部時，或者在服務基地站被放置在航空機器人飛行器的下方並且航空機器人飛行器天線被放置在航空機器人飛行器的頂部時，航空機器人飛行器可能經歷通訊問題。
各種實施例包括用於管理具有兩個天線（亦即，第一天線和第二天線）的航空機器人飛行器的通訊的可以在處理器或者處理設備中被實現的方法，該兩個天線是在該飛行器上與彼此分離的。各種實施例可以包括：接收用於標識該航空機器人飛行器的位置的位置資訊；基於該位置資訊決定是否要對於該航空機器人飛行器的活躍通訊從使用該第一天線切換到使用該第二天線；及回應於決定要對於該航空機器人飛行器的活躍通訊從使用該第一天線切換到使用該第二天線，將活躍通訊從使用該第一天線切換到使用該第二天線。
一些實施例可以進一步包括：存取使航空機器人飛行器位置與是否要使用該第一天線和該第二天線中的一個具體的天線進行活躍通訊相互關聯的資料庫，其中決定是否要從使用該第一天線切換到使用該第二天線可以是進一步基於該資料庫中的指示基於該航空機器人飛行器的該位置是否具體的天線應當被用於活躍通訊的資訊的。
一些實施例可以進一步包括：將使用該第一天線的第一信號品質與使用該第二天線的第二信號品質進行比較，其中將活躍通訊從使用該第一天線切換到使用該第二天線可以是回應於該第二信號品質超過該第一信號品質而被執行的。
一些實施例可以進一步包括：存取使航空機器人飛行器位置與是否應當執行活躍信號品質比較相互關聯的資料庫，其中將使用該第一天線的該第一信號品質與使用該第二天線的該第二信號品質進行比較可以是回應於該資料庫指示基於該航空機器人飛行器的該位置應當執行該活躍信號品質比較而被執行的。
一些實施例可以進一步包括：存取使沿該航空機器人飛行器的至少一個規劃路線的航空機器人飛行器位置與是否應當執行活躍信號品質比較相互關聯的資料庫，其中將使用該第一天線的該第一信號品質與使用該第二天線的該第二信號品質進行比較可以是回應於該資料庫指示基於該航空機器人飛行器的該位置應當執行該活躍信號品質比較而被執行的。
在一些實施例中，將活躍通訊從使用該第一天線切換到使用該第二天線可以包括：將活躍通訊從使用僅該第一天線切換到使用該第一天線和該第二天線兩者。
在一些實施例中，該第一天線可以被配置為從該航空機器人飛行器的上方比該第二天線更好地接收或者傳輸信號，並且該第二天線可以被配置為從該航空機器人飛行器的下方比該第一天線更好地接收或者傳輸信號。在一些實施例中，該第一天線可以被佈置在該航空機器人飛行器的上側上，並且該第二天線可以被佈置在該航空機器人飛行器的下側上。
在一些實施例中，該位置資訊可以包括該航空機器人飛行器的海拔高度，並且該航空機器人飛行器的該位置可以包括該航空機器人飛行器的該海拔高度和地理座標。在一些實施例中，該位置資訊可以包括與該航空機器人飛行器附近的狀況相關的環境資訊。在一些實施例中，該位置資訊標識該航空機器人飛行器相對於一或多個服務基地站的該位置。在一些實施例中，該位置資訊可以包括該航空機器人飛行器的速率或者速度。
進一步的實施例可以包括一種航空機器人飛行器，該航空機器人飛行器具有第一天線、第二天線和被配置為具有用於執行上文概述的方法的操作的處理器可執行指令的處理器。進一步的實施例可以包括一種航空機器人飛行器，該航空機器人飛行器具有用於執行上文概述的方法的功能的構件。進一步的實施例可以包括一種處理設備，該處理設備被配置為用於在航空機器人飛行器中使用，並且被配置為執行上文概述的方法的操作。
將參考附圖詳細描述各種實施例。在任何可能的地方，相同的元件符號將貫穿附圖被用於指相同或者相似的部分。對具體的實例和實施例作出的引用是出於說明的目的的，並且不意欲限制請求項的範疇。
各種實施例提供管理被具有至少兩個天線的航空機器人飛行器用於通訊的天線的方法，其中在航空機器人飛行器的主體上將至少兩個天線與彼此隔開。在各種實施例中，處理器（例如，航空機器人飛行器的處理器或者遠端計算設備中的處理器）可以接收位置資訊（諸如標識航空機器人飛行器的位置的資訊），並且使用位置資訊來決定是否要對於航空機器人飛行器的活躍通訊從使用一個天線（亦即，第一天線）切換到使用另一個天線（亦即，第二天線）。位置資訊可以包括航空機器人飛行器的海拔高度和航空機器人飛行器的地理位置、與航空機器人飛行器附近的狀況相關的環境資訊，及/或標識航空機器人飛行器相對於一或多個服務基地站的位置。額外地或者替換地，位置資訊可以包括航空機器人飛行器的速度，該速度結合之前的位置資訊和預定的飛行路徑資訊可以被用於計算航空機器人飛行器的當前的位置。決定切換天線可以是基於對來自兩個天線的信號品質的比較、使航空機器人飛行器位置與對具體的天線的使用相互關聯的資料庫、用於對天線進行切換的時間表或者其組合的。從使用一個天線切換到使用另一個天線可以提高天線增益，此舉可以減少傳輸及/或接收通訊信號所需的電流，並且因此節約功率。另外，從使用一個天線切換到使用另一個天線可以改良航空機器人飛行器的所接收的及/或所傳輸的信號品質。
在各種實施例中，兩個天線中的第一天線可以被配置為從航空機器人飛行器的上方比兩個天線中的第二天線更好地傳輸信號或者接收信號，而第二天線被配置為從航空機器人飛行器的下方比第一天線更好地傳輸信號或者接收信號。例如，第一天線可以被佈置在航空機器人飛行器的上側上，並且第二天線可以被佈置在航空機器人飛行器的下側上。另外，第一及/或第二天線之每一者天線可以包括天線的陣列（亦即，多於一個天線）。天線的每個陣列可以包括指向不同的方向的單個的天線。
如本文中使用的，術語「航空機器人飛行器」指能夠進行自主飛行並且包括用於根據所儲存的指令（例如，指示預定的飛行計畫的資料等）控制飛行器的飛行的至少一個處理單元的各種類型的飛行器。航空機器人飛行器可以是能夠執行垂直離地升空的各種設計類型的（諸如被配置為具有任意數量的旋翼的直升機型無人機（例如，具有四個旋翼的四軸航空機器人飛行器等））。儘管航空機器人飛行器可以可選地被人類操作員控制，但航空機器人飛行器可以是能夠獨立地執行如本文中描述的用於測試飛行穩定性的至少一系列指令、命令及/或常式的。航空機器人飛行器包括控制系統，控制系統包括用於執行用於控制航空機器人飛行器的各種功能（諸如通訊（例如經由Wi-Fi®、藍芽®、長期進化（LTE）等的無線信號傳遞）、資料收集（例如，對感測器進行輪詢等）、推進/導航、功率管理和穩定性管理（例如，計算重心等））的處理器可執行指令的處理器。航空機器人飛行器可以或者可以不被配置為在任務期間攜帶有效負荷，例如，僅被配置為行進到各種位置以擷取照相機影像的監視航空機器人飛行器，或者被配置為向目的位址投放包裹並且返回到起點的位址的投遞航空機器人飛行器。
航空機器人飛行器可以包括機載處理器，其被配置為在沒有諸如來自人類操作員或者遠端計算設備的遠端操作指令的情況下（亦即，自主地）操作航空機器人飛行器。或者，機載處理器可以被配置為利用被儲存在機載處理器的記憶體中的一些遠端操作指令或者對指令的更新（亦即被遠端地控制地或者半自主地）來操作航空機器人飛行器。另外，可以使用各自包括一或多個旋翼的複數個推進單元推進航空機器人飛行器進行飛行，該等旋翼為航空機器人飛行器提供推進及/或提升應力。
如本文中使用的，術語「計算設備」指被裝備為具有至少一個處理器的電子設備。計算設備的實例包括被配置為執行各種實施例的操作的控制器和無人機控制系統內的處理器及/或無人機機載的任務管理電腦以及與無人機通訊的遠端計算設備。在基地站或者其他的結構中被實現的計算設備可以包括無線通訊設備（例如，蜂巢式電話、可穿戴設備、智慧型電話、網路平板、平板型電腦、啟用了網際網路的蜂巢式電話、啟用了Wi-Fi®的電子設備、個人資料助理（PDA）、膝上型電腦等）、個人電腦和伺服器。在各種實施例中，計算設備可以被裝備為具有記憶體及/或儲存裝置。額外地，在各種示例性實施例中被引用的計算設備可以被耦合到或者包括實現各種實施例的無線通訊能力（諸如被配置為建立區域網路（LAN）連接的網路收發機和天線（例如，Wi-Fi®收發機））。
各種實施例可以在於通訊環境內操作的航空機器人飛行器中被實現，其中在圖1中說明了通訊環境的一個實例。示例性通訊環境100包括具有被固定在第一海拔高度115處的天線的第一基地站20和具有被固定在第二海拔高度125處的天線的第二基地站22。通訊環境100亦包括三個航空機器人飛行器101、102、103以說明與第一和第二基地站20、22的無線通訊可以如何被每個航空機器人飛行器101、102、103相對於第一和第二基地站20、22的航空位置影響。可以將此種航空位置分類到由航空機器人飛行器相對於第一和第二海拔高度115、125（亦即，第一和第二基地站20、22）的位置定義的三個通訊區域110、120、130中。第一通訊區域110在地10與第一海拔高度115之間延伸。第二通訊區域120在第一海拔高度115與第二海拔高度125之間延伸。第三通訊區域130包括第二海拔高度125以上的全部空間。
由航空機器人飛行器（例如，航空機器人飛行器101、102、103）與第一或者第二基地站20、22進行的通訊可以被航空機器人飛行器相對於基地站20、22的位置影響。此外，中間的障礙物（諸如大樓24）可以影響航空機器人飛行器101、102、103與基地站20、22之間的此種通訊的信號品質。因此，出於說明的目的，航空機器人飛行器101、102、103之每一者航空機器人飛行器被示為位於三個通訊區域110、120、130中的對應的不同的通訊區域中。此外，根據各種實施例，三個航空機器人飛行器101、102、103包括針對向航空機器人飛行器的上方傳輸信號或者從航空機器人飛行器的上方接收信號被最佳化的第一天線和針對向航空機器人飛行器的下方傳輸信號或者從航空機器人飛行器的下方接收信號被最佳化的第二天線。
第一通訊區域110可以代表在其中僅有的可用的無線存取點被放置在航空機器人飛行器（例如，101）的上方及/或僅有的提供無線通訊鏈路（例如，112）的信號從上方被定向在航空機器人飛行器（例如，101）處的操作環境。在第一通訊區域110內操作並且因此被定位在第一海拔高度115的以下的第一航空機器人飛行器101可以經由使用被佈置在航空機器人飛行器的上側上的天線來最佳化通訊。上側天線可以是更適於處置向/從第一航空機器人飛行器101的上方提供無線通訊鏈路112的信號的。可以根據直接地或者間接地指示第一航空機器人飛行器101被放置在位置A處的（亦即，從機載高度計、衛星導航單元、空速/地速指示器及/或遠端計算設備接收的）位置資訊決定第一航空機器人飛行器101的位置。例如，機載高度計及/或衛星導航單元可以提供對海拔高度及/或位置的直接的指示；而可以將航空機器人飛行器的（亦即，利用空速/地速指示器量測的）速度與之前的位置資訊（亦即，最後的已知的/估計的位置）和預定的飛行路徑資訊結合，以計算當前的海拔高度及/或位置。位置資訊可以被第一航空機器人飛行器101用於決定應當被用於活躍通訊的天線。例如，由於位置A位於第一和第二海拔高度115、125（亦即，其與第一和第二基地站20、22相對應）兩者的下方，所以在第一航空機器人飛行器101位於位置A處時，可以自動地使用上側天線。
第二通訊區域120代表在其中無線存取點被放置在航空機器人飛行器（例如，102）的上方和下方兩者處及/或提供無線通訊鏈路（例如，118、122）的信號從上方和下方兩者被定向在航空機器人飛行器（例如，101）處的操作環境。在第二通訊區域120內操作並且因此位於第一海拔高度115與第二海拔高度125之間的第二航空機器人飛行器102可以是能夠使用上側天線或者下側天線進行無線通訊的。因此，第二航空機器人飛行器102可以被定位為用於處置向/從第二航空機器人飛行器102的下方提供無線通訊鏈路118的信號或者用於處置向/從第二航空機器人飛行器102的上方提供無線通訊鏈路122的信號。可以根據指示第二航空機器人飛行器102被放置在位置B處的位置資訊決定第二航空機器人飛行器102的位置。因此，位置資訊關於第二航空機器人飛行器102應當用於活躍通訊的天線可以是不決定的。因此，在第二航空機器人飛行器102位於第二通訊區域120中時，航空機器人飛行器的處理器可以從全部兩個天線獲得信號品質量測，並且將使用上側天線獲得的第一信號品質與使用下側天線獲得的第二信號品質進行比較，以選擇兩個（或者多個）天線中的更好的天線來用於無線通訊。儘管兩個基地站20、22中的一個基地站可以是更靠近第二航空機器人飛行器102的，但局部狀況（例如，來自大樓24的干擾）可以影響無線通訊鏈路118、122的品質。或者，在第二航空機器人飛行器102位於第二通訊區域120中時，航空機器人飛行器可以使用上側和下側天線兩者可以被使用。
第三通訊區域130代表在其中僅有的可用的無線存取點被放置在航空機器人飛行器（例如，103）的下方及/或僅有的提供無線通訊鏈路（例如，128）的信號從下方被定向在航空機器人飛行器（例如，103）處的航空機器人飛行器操作環境。在第三通訊區域130內操作並且因此位於第二海拔高度125的上方的第三航空機器人飛行器103可以經由使用被佈置在航空機器人飛行器的下側的天線來最佳化無線通訊。下側的天線可以是更適於處置向/從第三航空機器人飛行器103的下方提供無線通訊鏈路128的信號的。可以根據指示第三航空機器人飛行器103被放置在位置C處的位置資訊決定第三航空機器人飛行器103的位置。位置資訊可以被第三航空機器人飛行器103用於決定應當被用於活躍通訊的天線。例如，由於位置C位於第一和第二海拔高度115、125（亦即，與第一和第二基地站20、22相對應）兩者以上，所以在第三航空機器人飛行器103位於位置C處時，可以自動地使用下側的天線。
無線通訊鏈路112、118、122和128之每一者無線通訊鏈路可以包括各自可以包括複數個邏輯通道的複數個載波信號、頻率或者頻帶。無線通訊鏈路112、118、122和128之每一者無線通訊鏈路可以利用一或多個無線電存取技術（RAT）。可以在各種無線通訊鏈路112、118、122和128中的一或多個無線通訊鏈路中被使用的RAT的實例包括3GPP長期進化（LTE）、3G、4G、5G、全球行動系統（GSM）、分碼多工存取（CDMA）、寬頻分碼多工存取（WCDMA）、全球互通微波存取（WiMAX）、分時多工存取（TDMA）和其他的行動電話通訊技術蜂巢RAT。可以在通訊環境100、200內的各種無線通訊鏈路中的一或多個無線通訊鏈路中被使用的RAT的進一步的實例包括中等距離協定（諸如Wi-Fi、LTE-U、直連LTE、LAA、MuLTEfire）和相對短距離的RAT（諸如ZigBee、藍芽和藍芽低能量（LE））。
各種實施例可以在被配置為與一或多個通訊網路通訊的多種航空機器人飛行器內被實現，在圖2中說明了適於與各種實施例一起使用的此種航空機器人飛行器的一個實例。參考圖1和圖2，通訊環境200可以包括航空機器人飛行器101和基地站20以及本端計算設備30、遠端伺服器40和通訊網路50。
基地站20可以諸如經由無線信號112提供去往航空機器人飛行器101的無線連接。基地站20可以包括去往通訊網路50的一或多個有線的及/或無線的通訊連接21、31、41、51。通訊網路50可以繼而經由同一個或者另一個有線的及/或無線的通訊連接提供對其他的遠端基地站的存取。本端計算設備30可以被配置為控制基地站20、航空機器人飛行器101及/或控制經由廣域網路的無線通訊（諸如使用基地站20提供無線存取點及/或其他類似的網路存取點）。另外，本端計算設備30及/或通訊網路50可以提供對遠端伺服器40的存取。航空機器人飛行器101可以被配置為與本端計算設備30及/或遠端伺服器40通訊以便交換各種類型的通訊和資料（包括位置資訊、導航命令、資料查詢和任務資料）。
術語「伺服器」或者「遠端伺服器」在本文中被可互換地用於指任何能夠充當伺服器的計算設備（諸如主交換伺服器、web伺服器和被配置為具有用於執行伺服器功能的軟體的個人或者行動計算設備（例如，「輕量伺服器」））。因此，各種計算設備可以充當伺服器40（諸如，蜂巢式電話、智慧型電話、網路平板、平板型電腦、啟用了網際網路的蜂巢式電話、啟用了廣域網路（WAN）的電子設備、膝上型電腦、個人電腦、專用於基地站20的計算設備、本端計算設備30和類似的被裝備為具有至少一個處理器、記憶體並且被配置為與航空機器人飛行器通訊的電子設備中的任一項或者全部項）。伺服器40可以是專用計算設備或者包括伺服器模組（例如，執行可以使計算設備作為伺服器操作的應用程式）的計算設備。伺服器模組（或者伺服器應用程式）可以是全功能伺服器模組或者輕量的或者輔助型伺服器模組（例如，輕量的或者輔助型伺服器應用程式）。輕量伺服器或者輔助型伺服器可以是可以在個人或者行動計算設備（諸如智慧型電話）上被實現因此使其能夠在有限的程度（諸如對於提供本文中描述的功能必要的程度）上充當網際網路伺服器（例如，企業電子郵件伺服器）的伺服器類型的功能的經瘦身的版本。
航空機器人飛行器101可以包括一些旋翼202和主體204（亦即，機身、框架等），主體204可以是由塑膠、金屬或者適於飛行的其他材料的任意組合製成的。主體204可以為與旋翼202相關聯的馬達提供結構性支撐。為了易於描述和說明，省略了航空機器人飛行器101的一些詳細的態樣（諸如電源、佈線、框架結構、互連或者對於熟習此項技術者將是已知的其他特徵）。亦可以利用其他類型的航空機器人飛行器（包括其他類型的自主飛行器、陸地交通工具、水上交通工具或者其組合）實現各種實施例。
航空機器人飛行器101可以包括被配置為監視和控制航空機器人飛行器101的各種功能、子系統及/或其他部件的處理設備210。例如，處理設備210可以被配置為監視和控制與推進、導航、功率管理、感測器管理及/或穩定性管理相關的航空機器人飛行器101的各種功能（諸如模組、軟體、指令、電路系統、硬體等的任意組合）。
處理設備210可以存放被用於控制航空機器人飛行器101的操作的各種電路和設備。例如，處理設備210可以包括處理器220（諸如被配置為執行處理器可執行指令（例如，應用程式、常式、腳本、指令集等）以控制航空機器人飛行器101的飛行、天線使用和其他操作（包括各種實施例的操作）的一或多個處理器）。在一些實施例中，處理設備210可以包括被耦合到處理器220並且被配置為儲存資料（例如，飛行計畫、所獲得的感測器資料、所接收的訊息、應用程式等）的記憶體222。處理設備210可以進一步包括可以被處理器220用於決定用於控制航空機器人飛行器200上的各種程序的飛行姿態和位置資訊的航空電子感測器（諸如高度計226）。例如，在一些實例中，處理器220可以使用來自高度計226的資料作為輸入來決定是否要切換活躍天線或者量測不同的天線的信號品質。其他的輸入228亦可以被耦合到處理器。處理器220和記憶體222連同（但不限於）諸如是通訊介面224、高度計226和一或多個輸入單元228此種額外的元件可以被配置為晶片上系統（SoC）215或者被包括在SoC 215中。
處理設備210可以包括多於一個SoC 215，因此增加處理器220和處理器核的數量。處理設備210可以亦包括不與SoC 215相關聯的處理器220。單個的處理器220可以是多核處理器。處理器220可以各自被配置為用於具體的目的，此種目的可以是與處理設備210或者SoC 215的其他處理器220相同的或者不同的。可以將具有相同的或者不同的配置的處理器220和處理器核中的一或多個處理器220和處理器核分類在一起。處理器220或者處理器核的群組可以被稱為多處理器集群。
如本文中使用的術語「晶片上系統」或者「SoC」指通常但不排他地包括一或多個處理器（例如，220）、記憶體（例如，222）和通訊介面（例如，224）的互連的電子電路的集合。SoC 215可以包括多種不同類型的處理器220和處理器核（諸如通用處理器、中央處理單元（CPU）、數位信號處理器（DSP）、圖形處理單元（GPU）、加速處理單元（APU）、處理設備的具體的部件的子系統處理器（諸如用於照相機子系統的影像處理器或者用於顯示器的顯示處理器）、輔助處理器、單核處理器和多核處理器）。SoC 215可以進一步體現其他的硬體和硬體組合（諸如現場可程式設計閘陣列（FPGA）、特殊應用積體電路（ASIC）、其他的可程式設計邏輯設備、個別閘門邏輯、電晶體邏輯、效能監控硬體、看門狗硬體和時間參考）。積體電路可以被配置為使得積體電路的部件常駐在單片半導體材料（諸如矽）上。
SoC 215可以包括一或多個處理器220。處理設備210可以包括多於一個SoC 215，因此增加處理器220和處理器核的數量。處理設備210可以亦包括不與SoC 215相關聯（亦即，位於SoC 215的外部）的處理器220。單個的處理器220可以是多核處理器。處理器220可以各自被配置為用於具體的目的，此種目的可以是與處理設備210或者SoC 215的其他處理器220相同的或者不同的。可以將具有相同的或者不同的配置的處理器220和處理器核中的一或多個處理器220和處理器核分類在一起。處理器220或者處理器核的群組可以被稱為多處理器集群。
處理設備210可以進一步包括可以被處理器220用於決定用於控制無人機101上的各種程序的飛行姿態和位置資訊的一或多個感測器236（諸如高度計或者照相機）。例如，在一些實施例中，處理器220可以使用來自感測器236（例如，使用光敏電阻、光敏二極體及/或光電晶體的光感測器）的資料作為輸入來決定是否要使無人機101反轉。一或多個其他的輸入單元228可以亦被耦合到處理器220。處理設備210及/或SoC 215內的各種部件可以被各種電路（諸如匯流排225、235或者另一個類似的電路系統）耦合在一起。
在各種實施例中，處理設備210可以包括或者被耦合到用於經由無線通訊鏈路112傳輸和接收無線信號的通訊資源232（諸如無線收發機、第一天線241和第二天線242）。一或多個通訊部件232可以被耦合到通訊介面224，並且可以被配置為處置與基於地面的傳輸器/接收器（例如，基地站、信標、Wi-Fi存取點、藍芽信標、小型細胞（微微細胞、毫微微細胞等）等）相關聯的無線廣域網路（WWAN）通訊信號（例如，蜂巢資料網路）及/或無線區域網路（WLAN）通訊信號（例如，Wi-Fi信號、藍芽信號等）。通訊部件232可以從諸如是導航信標（例如，超高頻（VHF）全向測距（VOR）信標）、Wi-Fi存取點、蜂巢網路基地站、無線電站等此種無線電節點接收資料。
使用處理器220、通訊介面224、通訊部件232和第一天線和第二天線241、242中的至少一個天線的處理設備210可以被配置為執行與多種無線通訊設備的無線通訊，此種無線通訊設備的實例包括基地站或者細胞塔（例如，基地站20、22）、信標、伺服器、智慧型電話、平板型電腦或者航空機器人飛行器101可以利用其進行通訊的另一個計算設備。處理器220可以經由數據機和第一和第二天線241、242中的至少一個天線建立雙向無線通訊鏈路（例如，112、118、122和128）。在一些實施例中，通訊介面224可以被配置為支援與使用不同的無線電存取技術的不同無線通訊設備的多個連接。在一些實施例中，通訊介面224和處理器220可以經由受保護的通訊鏈路進行通訊。安全通訊鏈路可以使用加密或者另一種安全的通訊手段來保護通訊介面224與處理器220之間的通訊。
第一天線241可以被配置為從航空機器人飛行器101的上方比被放置在航空機器人飛行器的下方的第二天線242更好地接收或者傳輸信號。例如，第一天線241可以被佈置在航空機器人飛行器101的上側上，航空機器人飛行器101的上側對於從或者向航空機器人飛行器101的上側接收或者傳輸的信號具有更多的暴露和更少的干擾。第一天線241可以垂直遠離旋翼202的平面P地延伸，或者以其他方式被配置為同樣地接收與航空機器人飛行器101的上側成任意斜角地被定向的信號。或者，第一天線241可以在一個方向（諸如航空機器人飛行器101的較佳的正方向）上被傾斜。然而，伴隨在一個方向上被傾斜或者被偏置的第一天線241，被放置在航空機器人飛行器的下側上的第二天線242亦可以在相反的方向（例如，與航空機器人飛行器101的較佳的正方向相反的）上被傾斜或者被偏置。
第二天線242可以被配置為從航空機器人飛行器101的下方比第一天線241更好地接收或者傳輸信號。例如，第二天線242可以被佈置在航空機器人飛行器101的下側上，航空機器人飛行器101的下側對於從或者向航空機器人飛行器101的下側接收或者傳輸的信號具有更多的暴露和更少的干擾。與第一天線241類似，第二天線242可以垂直於旋翼202的平面P地延伸，或者以其他方式被配置為同樣地接收與航空機器人飛行器101的下側成任意斜角地被定向的信號。如上文指出的，第二天線242可以在一個方向上被傾斜或者被偏置。
儘管作為單獨的部件說明了處理設備210的各種部件，但該等部件（例如，處理器220、記憶體222和其他的單元）中的一些部件或者全部部件可以一起被整合到單個設備或者模組（諸如晶片上系統模組）中。
航空機器人飛行器可以使用高度計或者諸如是全球導航衛星系統（GNSS）、全球定位系統（GPS）等此種衛星導航系統進行導航或者決定定位。在一些實施例中，航空機器人飛行器101可以使用替換的定位信號源（亦即，不同於GNSS、GPS等的）。在一些應用中，航空機器人飛行器101可以連同額外的資訊一起使用與替換信號的源相關聯的位置資訊（例如，結合最後的受信任GNSS/GPS位置的航位推算、結合航空機器人飛行器起飛區的位置的航位推算等）來進行定位和導航。因此，航空機器人飛行器101可以使用可以取代或者結合GNSS/GPS位置決定和基於所偵測的無線存取點的已知位置的三角量測或者三邊量測而被使用的包括航位推算、對航空機器人飛行器101下方和周圍的陸地特徵的基於照相機的辨識（例如，辨識道路、地標、公路標誌等）等的導航技術的組合來進行導航。
在一些實施例中，航空機器人飛行器101的處理設備210可以進一步包括各種輸入單元228，各種輸入單元228用於從人類操作員或者自動化的/經預程式設計的控制項接收控制指令、資料及/或用於收集指示與航空機器人飛行器101相關的各種狀況的資料。例如，各種輸入單元228可以包括照相機、麥克風、感測器、位置資訊功能（例如，用於接收GPS座標的GPS接收器）、飛行儀錶（例如，姿態指示器、陀螺儀、加速度計、高度計、羅盤等）、鍵區等。可以經由匯流排215或者另一個類似的電路系統連接處理設備210的各種部件。
航空機器人飛行器可以是有翼的或者旋翼機種類。例如，航空機器人飛行器101可以是利用由對應的馬達驅動的一或多個旋翼202來提供離地升空（或者起飛）以及其他的航空移動（例如，前進、上升、下降、橫向移動、傾斜、旋轉等）的旋轉推進設計。航空機器人飛行器101是作為可以利用各種實施例的航空機器人飛行器的一個實例被說明的，但不意欲暗示或者要求各種實施例限於旋翼機航空機器人飛行器。作為代替，各種實施例可以是與有翼的航空機器人飛行器一起使用的。進一步地，各種實施例可以同樣地是與基於陸地的自主交通工具、水上自主交通工具和基於空間的自主交通工具一起使用的。
圖3說明了根據一些實施例的具有多於兩個天線的航空機器人飛行器301的示意性側視圖。參考圖1-圖3，航空機器人飛行器301可以是在許多態樣中與航空機器人飛行器101、102和103類似的。額外地，航空機器人飛行器301可以包括第一天線331、第二天線332、第三天線333和第四天線334。
第一和第二天線331、332可以被配置為從航空機器人飛行器301的上方比第三和第四天線333、334更好地接收或者傳輸信號。例如，第一和第二天線331、332可以被佈置在航空機器人飛行器301的上側上，航空機器人飛行器301的上側對於從或者向航空機器人飛行器301的上側接收或者傳輸的信號具有更多的暴露和更少的干擾。第一天線331向上遠離旋翼202的平面P地延伸，同時亦在第一方向上（例如，如圖3中說明的向左）傾斜。如此，第一天線331可以被配置為更好地接收被定向在航空機器人飛行器301的上側處並且來自第一方向的信號。與第一天線331類似，第二天線332向上遠離旋翼202的平面P地延伸。然而，與第一天線331相反，第二天線332在與第一方向相反的第二方向上（例如，如圖3中說明的向右）被傾斜或者被偏置。
第三和第四天線333、334可以被配置為從航空機器人飛行器301的下方比第一和第二天線331、332更好地接收或者傳輸信號。例如，第三和第四天線333、334可以被佈置在航空機器人飛行器301的下側上，航空機器人飛行器301的下側對於從或者向航空機器人飛行器301的下側接收或者傳輸的信號具有更多的暴露和更少的干擾。第三天線333向下遠離旋翼202的平面P地延伸，同時亦在與第一天線331相同的第一方向上（例如。如圖3中說明的向左）傾斜。如此，第三天線333可以被配置為更好地接收被定向在航空機器人飛行器301的下側處並且來自第一方向的信號。與第三天線333類似，第四天線334向下遠離旋翼202的平面P地延伸。然而，與第三天線333相反，第四天線334在與第一方向相反的與第二天線332相同的第二方向上（例如，如圖3中說明的向右）被傾斜或者被偏置。
圖4說明了根據各種實施例的一種管理航空機器人飛行器的通訊的方法400。參考圖1-圖4，方法400可以被航空機器人飛行器（例如，101、102、103、301）的處理器（例如，220）實現。在一些實施例中，方法400亦可以（除此之外或者作為替換）被向航空機器人飛行器的處理器發送指令的遠端計算設備（例如，本端計算設備30或者遠端伺服器40）的處理器實現。例如，遠端計算設備可以執行方法400的操作中的一些操作，並且向航空機器人飛行器上的處理器（例如，控制處理器或者數據機處理器）發送指令。為了易於描述，術語「處理器」在對方法400的描述中被用於指航空機器人飛行器的處理器、遠端計算設備的處理器和該兩者的組合。
在方塊410中，處理器可以接收用於標識航空機器人飛行器的位置的位置資訊。例如，航空機器人飛行器的處理器可以從諸如是高度計（例如，226）及/或GNSS/GPS接收器此種機載感測器接收位置資訊。或者，航空機器人飛行器的處理器可以從遠端計算設備接收位置資訊。作為另一個實例，處理器可以從本端計算設備30、遠端伺服器40及/或通訊網路50（例如，經由至少一個基地站20、22）接收包括對於標識航空機器人飛行器的位置有用的位置資訊或者信號的訊息。另外，所接收的位置資訊可以包括與航空機器人飛行器的位置相關的環境資訊。例如，環境資訊可以包括可以影響天線使用、有效性或者效率的風速、溫度、空氣品質/組成、天氣和類似的與圍繞或者靠近航空機器人飛行器的狀況相關的資訊。此種所接收的包括位置資訊的訊息可以是被推送給航空機器人飛行器的（亦即，不是被專門地請求的）或者回應於由航空機器人飛行器傳輸的對此種資訊的請求而被接收的。在一些實施例中，訊息可以包括地理座標、海拔高度、與障礙物、基地站和其他元件的接近度資訊。在其中方法400是被遠端計算設備（例如，本端計算設備30或者遠端伺服器40）的處理器（至少部分地）實現的實施例中，遠端計算設備可以基於從航空機器人飛行器接收（例如，回應於請求、基於週期等）的資訊決定位置資訊。
在決定方塊415中，處理器可以決定是否位置資訊指示對於航空機器人飛行器的活躍通訊從當前活躍的天線（亦即，第一天線）切換到使用另一個天線（亦即，第二天線）是合適的。在一些實施例中，處理器可以被配置為執行處理器可執行指令以便對天線進行切換或者基於具體的預定的海拔高度（亦即，包括航空機器人飛行器的海拔高度的位置資訊）使用具體的天線。例如，在航空機器人飛行器位於預定的下限海拔高度（例如，大約100英尺）以下時，處理器可以被配置為自動地使用被佈置在航空機器人飛行器的上側上的天線（例如，天線241、331、332）。作為一個進一步的實例，在航空機器人飛行器位於預定的上限海拔高度（例如，大約300英尺）以上時，處理器可以被配置為自動地使用被佈置在航空機器人飛行器的下側上的天線（例如，天線242、333、334）。作為一個進一步的實例，在航空機器人飛行器位於預定的下限和上限海報高度之處或者之間時，處理器可以被配置為自動地繼續使用當前被使用的天線。處理器在其處自動地對天線進行切換的預定的下限及/或上限海拔高度可以取決於航空機器人飛行器的地理位置，諸如，與在於具有被安裝在電話桿或者塔上的細胞基地站的鄉村中飛行時相比，在於具有被安裝在大樓頂部的細胞基地站的大型城市中飛行時，在更高的海拔高度處進行切換。因此，可以使預定的下限及/或上限海拔高度與具體的位置、地區或者其組合相互關聯。
在一些實施例中，在方塊410中被接收的位置資訊可以包括對於航空機器人飛行器使用具體的天線來處置與航空機器人飛行器的通訊的指令。在一些實施例中，通訊網路（例如，通訊網路50）可以使用來自一或多個航空機器人飛行器的遙測（例如包括海拔高度資訊、速度資訊、向量資訊、被每個航空機器人飛行器偵測的基地站的數量等）執行方法400的操作中的一或多個操作。
回應於決定位置資訊指示切換被用於航空機器人飛行器的通訊的天線是合適的（亦即，決定方塊415=「是」），處理器可以在方塊420中將活躍通訊從使用當前被使用的天線（亦即，第一天線）切換到使用另一個天線（亦即，第二天線）。否則，回應於決定未指示對天線進行切換（亦即，決定方塊415=「否」），處理器可以繼續在方塊410中接收用於標識航空機器人飛行器的位置的位置資訊。
處理器可以繼續在方塊410中接收用於標識航空機器人飛行器的位置的位置資訊，並且重複決定方塊415和方塊420的操作以回應於海拔高度的變更或者移動來調整處在活躍使用狀態下的天線。因此，處理器可以反覆運算地監視航空機器人飛行器的位置（例如，根據位置資訊），並且在航空機器人飛行器的位置變更時將活躍通訊從一個天線切換到另一個天線。在重複決定方塊415和方塊410和420的操作時，當前被用於活躍通訊的天線被看作「當前活躍的天線」，並且航空機器人飛行器的任何其他的天線可以被看作「其他的天線」。
圖5說明了根據一些實施例的一種管理航空機器人飛行器的通訊的方法500。參考圖1-圖5，方法500可以被航空機器人飛行器（例如，101、102、103、301）的處理器（例如，處理器220）實現。在一些實施例中，方法500亦可以（除此之外或者作為替換）被向航空機器人飛行器的處理器發送指令的遠端計算設備（例如，本端計算設備30或者遠端伺服器40）的處理器實現。例如，遠端計算設備可以執行方法400的操作中的一些操作，並且向航空機器人飛行器上的處理器（例如，控制處理器或者數據機處理器）發送指令。為了易於描述，術語「處理器」在對方法400的描述中被用於指航空機器人飛行器的處理器、遠端計算設備的處理器和該兩者的組合。在方塊410和420中，處理器可以執行如本文中描述的方法400的具有類似編號的方塊的操作。
在方塊510中，處理器可以存取來自資料庫的資訊，資料庫包含使處理器能夠決定是否要變更活躍天線的資訊。例如，資料庫可以包括使航空機器人飛行器位置與是否要將第一和第二天線中的一個具體的天線用於活躍通訊相互關聯的資訊。額外地或者替換地，資料庫可以包括關於航空機器人飛行器的至少一個規劃的路線的資訊，此種資訊包括沿該路線的一或多個基地站的位置資訊。例如，經由使用此種資料庫和航空機器人飛行器的當前的位置，航空機器人飛行器可以標識最接近的基地站，並且因此標識要在沿路線的具體的點處使用何者天線。若最靠近的基地站位於航空機器人飛行器的海拔高度之上，則可以使用上天線；並且若最靠近的基地站位於航空機器人飛行器的海拔高度之下，則可以使用下天線。作為一個進一步的額外項或者替換項，資料庫可以包括之前的位置資訊和預定的飛行路徑資訊，其中可以使之前的位置資訊和預定的飛行路徑資訊與航空機器人飛行器的當前的速度相互關聯，以便決定航空機器人飛行器的位置。因此，航空機器人飛行器的速度可以被用於決定是否要變更活躍天線。可以將資料庫儲存在機載記憶體（例如，記憶體222）中或者與航空機器人飛行器處理器通訊的遠端計算設備（例如，本端計算設備30或者遠端伺服器40）中。例如，資料庫可以包括關於最接近的基地站的位置和海拔高度的資訊。
在決定方塊515中，處理器可以決定是否從資料庫獲得的資訊（可能結合航空機器人飛行器的位置資訊）指示從使用當前被使用的天線（亦即，第一天線）切換到使用另一個天線（亦即，第二天線）是合適的。例如，從資料庫獲得的資訊可以標識適於當前的地理位置的閾值海拔高度，在此種情況下，處理器可以將當前的海拔高度位置資訊與所標識的閾值海拔高度進行比較以決定是否活躍天線應當被切換。作為另一個實例，從資料庫獲得的資訊可以指定要在當前的地理位置處被使用的天線，在此種情況下，處理器可以將正在使用中的當前的天線與在來自資料庫的資訊中被標識的所指定的天線進行比較以決定是否活躍天線應當被切換。
回應於決定資料庫資訊（可能結合位置資訊）指示切換被用於航空機器人飛行器的通訊的天線是合適的（亦即，決定方塊515=「是」），處理器可以在方塊420中將活躍通訊從使用當前被使用的天線（亦即，第一天線）切換到使用另一個天線（亦即，第二天線）。否則，回應於決定未指示對天線進行切換（亦即，決定方塊515=「否」），處理器可以繼續在方塊410中接收用於標識航空機器人飛行器的位置的位置資訊。
在一些實施例中，處理器可以從本端計算設備30、遠端伺服器40及/或通訊網路50（例如，經由至少一個基地站20、22）接收包括使航空機器人飛行器位置與應當被用於或者應當較佳地被用於活躍通訊的具體的天線相互關聯的資訊（亦即，天線選擇資訊）的訊息。此種所接收的包括天線選擇資訊的訊息可以是被推送給航空機器人飛行器的（亦即，不是被專門地請求的）或者回應於由航空機器人飛行器傳輸的對此種資訊的請求而被接收的。在一些實施例中，訊息可以包括對要使用的天線或者天線的分層的選擇。在其中方法400是被遠端計算設備（例如，本端計算設備30或者遠端伺服器40）的處理器實現（至少部分地）的實施例中，遠端計算設備可以存取資料庫以基於從航空機器人飛行器（例如，回應於請求、基於定期等）接收的資訊決定是否要將第一和第二天線中的一個具體的天線用於活躍通訊，並且隨後經由無線資料連結將決定傳送給航空機器人飛行器。
處理器可以繼續在方塊410中接收用於標識航空機器人飛行器的位置的位置資訊，並且重複決定方塊415和方塊420和510的操作。因此，處理器可以反覆運算地監視航空機器人飛行器的位置（例如，根據位置資訊），並且視具體情況回應於海拔高度的變更或者其他的位置移動將活躍通訊從一個天線切換到另一個天線。在重複決定方塊415和方塊410、420和510的操作時，當前被用於活躍通訊的天線被看作「當前活躍的天線」，並且航空機器人飛行器的任何其他的天線可以被看作「其他的天線」。
圖6說明了根據各種實施例的一種管理航空機器人飛行器的通訊的方法600。參考圖1-圖6，方法600可以被航空機器人飛行器（例如，101、102、103和301）的處理器（例如，處理器220）實現。在一些實施例中，方法600亦可以（除此之外或者作為替換）由向航空機器人飛行器的處理器發送指令的遠端計算設備（例如，本端計算設備30或者遠端伺服器40）的處理器實現。例如，遠端計算設備可以執行方法400的操作中的一些操作，並且向航空機器人飛行器上的處理器（例如，控制處理器或者數據機處理器）發送指令。為了易於描述，術語「處理器」在對方法400的描述中被用於指航空機器人飛行器的處理器、遠端計算設備的處理器和該兩者的組合。在決定方塊415以及方塊410和420中，處理器可以執行如本文中描述的方法400的具有類似編號的方塊的操作。
在決定方塊615中，處理器可以基於位置資訊決定是否要將使用第一天線獲得的第一信號品質與使用第二天線獲得的第二信號品質進行比較。處理器可以被配置為基於具體的預定的海拔高度及/或位置決定是否要對來自兩個（或者更多個天線）的天線信號品質進行比較。獲得信號品質量測涉及可以臨時地中斷通訊並且消耗電池功率的收發機和處理器操作，因此在某個（些）條件指示對活躍天線進行切換是不大可能的或者此種量測是不必要的時，作此種決定使航空機器人飛行器能夠節省功率和維持通訊鏈路。例如，在100英尺和300英尺之處或者之間，處理器可以被配置為自動地獲得並且比較來自兩個或多個的信號品質。相反，在100英尺以下和300英尺以上，因為航空機器人飛行器的海拔高度意味著基地站最可能位於航空機器人飛行器的上方或者下方，所以處理器可以被配置為自動地決定不獲得和比較天線信號品質量測。
回應於決定應當有對第一和第二天線的信號品質的比較（亦即，決定方塊615=「是」），處理器可以在方塊620中將使用當前被使用的天線（亦即，第一天線）的第一信號品質與使用另一個天線（亦即，第二天線）的第二信號品質進行比較。可以執行方塊620中的對第一信號品質與第二信號品質的比較，以標識第一和第二天線中的何者天線具有更好的信號品質。信號品質量測和比較可以是基於諸如是信號強度、訊雜比、誤位元速率等此種多種無線通訊鏈路特性或者參數中的任一種無線通訊鏈路特性或者參數的。
回應於決定對天線信號品質的比較不應當被執行（亦即，決定方塊615=「否」），處理器可以繼續在方塊410中接收用於標識航空機器人飛行器的位置的位置資訊。
在決定方塊625中，處理器可以決定是否方塊620中的信號品質比較指示對於航空機器人飛行器的活躍通訊從使用當前活躍的天線（亦即，第一天線）切換到使用另一個天線（亦即，第二天線）是合適的。例如，處理器可以回應於決定第二信號品質超過第一信號品質決定將活躍通訊從使用第一天線切換到使用第二天線是合適的。例如，處理器可以回應於決定第二信號品質等於或者低於第一信號品質決定活躍通訊不應當從使用第一天線進行切換。作為一個進一步的實例，僅若第二天線信號品質超過第一天線的信號品質閾值差值時，處理器可以決定對於航空機器人飛行器的活躍通訊從使用當前活躍的天線（亦即，第一天線）切換到使用另一個天線（亦即，第二天線）是合適的。
回應於決定信號品質比較指示切換被用於航空機器人飛行器的活躍通訊的天線是合適的（亦即，決定方塊625=「是」），處理器可以在方塊420中將活躍通訊從使用當前被使用的天線（亦即，第一天線）切換到使用另一個天線（亦即，第二天線）。否則，回應於決定當前被使用的天線不應當被切換（亦即，決定方塊625=「否」），處理器可以繼續在方塊410中接收用於標識航空機器人飛行器的位置的位置資訊。
處理器可以繼續在方塊410中接收用於標識航空機器人飛行器的位置的位置資訊，並且回應於海拔高度的變更或者航空機器人飛行器移動重複決定方塊615和625以及方塊410、420和620的操作。因此，處理器可以反覆運算地監視航空機器人飛行器的位置（例如，根據位置資訊），並且視具體情況將活躍通訊從一個天線切換到另一個天線。在重複決定方塊615和625以及方塊410、420和620的操作時，當前被用於活躍通訊的天線被看作「當前活躍的天線」，並且航空機器人飛行器的任何其他的天線可以被看作「其他的天線」。
圖7說明了根據各種實施例的一種管理航空機器人飛行器的通訊的方法700。參考圖1-圖7，方法700可以被航空機器人飛行器（例如，101、102、103和301）的處理器（例如，處理器220等）實現。在一些實施例中，方法700亦可以（除此之外或者作為替換）由向航空機器人飛行器的處理器發送指令的遠端計算設備（例如，本端計算設備30或者遠端伺服器40）的處理器實現。例如，遠端計算設備可以執行方法400的操作中的一些操作，並且向航空機器人飛行器上的處理器（例如，控制處理器或者數據機處理器）發送指令。為了易於描述，術語「處理器」在對方法400的描述中被用於指航空機器人飛行器的處理器、遠端計算設備的處理器和該兩者的組合。在決定方塊615和625以及方塊410、420、510和620中，處理器可以執行如所描述的方法400、500和600的具有類似編號的方塊的操作。
在決定方塊715中，處理器可以基於來自在方塊510中被存取的資料庫的資訊決定是否要將使用第一天線的第一信號品質與使用第二天線的第二信號品質進行比較，其中來自資料庫的資訊使航空機器人飛行器位置與是否要將第一和第二天線中的一個具體的天線用於活躍通訊相互關聯。資料庫可以包括關於基於航空機器人飛行器的位置、海拔高度及/或操作狀況是否要執行（或者不執行）天線信號品質比較，向處理器進行通知的資訊。例如，資料庫可以包括基地站的海拔高度和位置，基地站的海拔高度和位置使處理器能夠決定是否附近的基地站位於航空機器人飛行器的上方或者下方。若資料庫資訊結合航空機器人飛行器的海拔高度和位置資訊通知處理器基地站存取點被放置在航空機器人飛行器的上方和下方兩者處，則處理器可以被配置為執行天線信號品質比較。相反，若資料庫資訊結合航空機器人飛行器的海拔高度和位置資訊通知處理器基地站存取點僅位於航空機器人飛行器的上方或者僅位於航空機器人飛行器的下方，則處理器可以被配置為自動地不對天線信號品質進行比較，而相反使用一個具體的天線。
回應於決定對天線信號品質的比較應當被執行（亦即，決定方塊715=「是」），處理器可以在方塊620中將使用當前被使用的天線（亦即，第一天線）獲得的第一信號品質與使用另一個天線（亦即，第二天線）獲得的第二信號品質進行比較。否則，回應於決定當前被使用的天線不應當被切換（亦即，決定方塊625=「否」），處理器可以繼續在方塊410中接收用於標識航空機器人飛行器的位置的位置資訊。
處理器可以繼續在方塊410中接收用於標識航空機器人飛行器的位置的位置資訊，並且重複決定方塊615和715以及方塊410、420、510和620的操作。因此，處理器可以反覆運算地監視航空機器人飛行器的位置（例如，根據位置資訊），並且可以回應於海拔高度的變更或者航空機器人飛行器移動將活躍通訊從一個天線切換到另一個天線。在重複決定方塊615和715以及方塊410、420、510和620的操作時，當前被用於活躍通訊的天線被看作「當前活躍的天線」，並且航空機器人飛行器的任何其他的天線可以被看作「其他的天線」。
在其中航空機器人飛行器與遠端計算設備通訊的情況下，各種實施例可以實現用於航空機器人飛行器與遠端計算設備之間的互動的三種方法。
在組合的集中式和分散式方法中，遠端計算設備可以作出對觸發航空機器人飛行器上的分散式演算法的集中式決策，在分散式演算法中，航空機器人飛行器對兩個或多個天線之間的信號強度或者信號品質進行比較以搜尋較強的天線。在如此被導引時，航空機器人飛行器處理器可以執行天線比較以基於天線信號品質決定要使用的最佳天線。
在集中式方法中，遠端計算設備可以基於位置、高度、速度等作出切換天線的僅集中式決策，並且航空機器人飛行器處理器將遵循遠端計算設備的決策/命令，而不觸發任何天線選擇演算法。
在僅分散式方法中，航空機器人飛行器處理器總是觸發分散式演算法以搜尋較強的天線或者較高的信號品質。在一些實施例中，航空機器人飛行器處理器可以觸發天線比較以如所描述的一般以基於海拔高度、位置、速度等的天線信號品質為基礎決定要使用的最佳天線。
如所描述的，決定是否要對於航空機器人飛行器的活躍通訊從使用第一天線切換到使用第二天線的處理器可以位於與航空機器人飛行器通訊的單獨的計算設備中。在此種實施例中，與航空機器人飛行器的通訊可以使用多種無線通訊設備（例如，智慧型電話、平板設備、智慧手錶等）中的任一種無線通訊設備來實現，在圖8中說明了此種無線通訊設備的一個實例。參考圖1-圖8，無線通訊設備800可以包括處理器802，處理器802是與無線通訊設備800的各種系統耦合在一起的以便進行與其的通訊和對其的控制。例如，處理器802可以被耦合到觸控式螢幕控制器804、無線電通訊元件、揚聲器和麥克風以及內部記憶體806。處理器802可以是被指定為用於通用或者專用處理任務的一或多個多核積體電路。內部記憶體806可以是揮發性或者非揮發性記憶體，並且亦可以是安全的及/或經加密的記憶體或者非安全的及/或未經加密的記憶體或者其任意組合。在另一個實施例（未圖示）中，無線通訊設備800可以亦被耦合到外部記憶體（諸如外部硬碟）。
觸控式螢幕控制器804和處理器802可以亦被耦合到觸控式螢幕面板812（諸如電阻感測式觸控式螢幕、電容感測式觸控式螢幕、紅外線感測式觸控式螢幕等）。額外地，無線通訊設備800的顯示器不需要具有觸控式螢幕能力。無線通訊設備800可以具有被耦合到彼此及/或被耦合到處理器802的用於發送和接收通訊的一或多個無線電信號收發機808（例如，Peanut、藍芽、藍芽LE、ZigBee、Wi-Fi®、射頻（RF）無線電等）和天線——無線通訊設備天線810。無線電信號收發機808和無線通訊設備天線810可以與上文提到的電路系統一起使用以實現各種無線傳輸協定堆疊和介面。無線通訊設備800可以包括實現經由蜂巢網路的通訊的被耦合到處理器的蜂巢網路無線數據機晶片816。
無線通訊設備800可以包括被耦合到處理器802的周邊設備連接介面818。周邊設備連接介面818可以被特異地配置為接受一種類型的連接，或者可以被配置為接受諸如是USB、火線、雷電或者PCIe此種各種類型的共用的或者私有的實體和通訊連接。周邊設備連接介面818可以亦被耦合到被類似地配置的周邊設備連接埠（未圖示）。
在各種實施例中，無線通訊設備800可以包括一或多個麥克風815。例如，無線通訊設備可以具有對於在撥叫期間接收來自使用者的語音或者其他的音訊頻率能量是習知的麥克風815。無線通訊設備800可以亦包括用於提供音訊輸出的揚聲器814。無線通訊設備800可以亦包括由塑膠、金屬或者材料的組合構成的用於包含該等部件中的全部部件或者一些部件的機殼820。無線通訊設備800可以包括諸如是一次性的或者可再充電的電池此種被耦合到處理器802的電源822。可再充電的電池可以亦被耦合到周邊設備連接埠以從位於無線通訊設備800的外部的源接收充電電流。無線通訊設備800可以亦包括用於接收使用者輸入的實體按鈕824。無線通訊設備800可以亦包括用於開啟和關閉無線通訊設備800的電源按鈕826。
在各種實施例中，無線通訊設備800可以進一步包括加速度計828，加速度計828經由用於偵測加速度的多向值和變更的能力感測設備的移動、振動和其他的態樣。在各種實施例中，加速度計828可以被用於決定無線通訊設備800的x、y和z位置。經由使用來自加速度計的資訊，可以偵測無線通訊設備800的指向。
各種形式的計算設備可以被用於與航空機器人飛行器的處理器通訊，此種計算設備包括用於實現包括參考圖4-圖7描述的實施例的各種實施例的個人電腦、無線通訊設備（例如，智慧型電話等）、伺服器、膝上型電腦等。此種計算設備通常可以包括至少圖9中說明的部件，圖9說明了一個示例性伺服器計算設備。參考圖1-圖9，伺服器900通常可以包括被耦合到揮發性記憶體902和大容量非揮發性記憶體（諸如磁碟機903）的處理器901。伺服器900可以亦包括被耦合到處理器901的軟碟機、壓縮光碟（CD）或者DVD光碟機906。伺服器900可以亦包括被耦合到處理器901的用於建立與被耦合到其他系統電腦和伺服器的網路905（諸如網際網路及/或區域網路）的資料連接的網路存取埠904（或者介面）。類似地，伺服器900可以包括用於耦合到周邊設備、外部記憶體或者其他的設備的額外的存取埠（諸如USB、火線、雷電等）。
在各種實施例中，航空機器人飛行器（例如，101、102、103或者301）可以被配置為存取伺服器900以定期地獲取用於標識航空機器人飛行器的位置的位置資訊，或者存取使航空機器人飛行器位置與是否要將第一和第二天線中的一個具體的天線用於與伺服器900的活躍通訊及/或通訊鏈路相互關聯的資料庫。例如，航空機器人飛行器可以從伺服器900接收指示位置資訊、對比較天線信號品質的指令及/或資料庫更新的定期的通訊。替換地或者另外，航空機器人飛行器可以向伺服器900發送提供航空機器人飛行器的當前的位置座標及/或指示航空機器人飛行器正在使用何者天線來處置活躍通訊的定期的通訊。
各種實施例使航空機器人飛行器的處理器能夠管理航空機器人飛行器的通訊。經由如所描述的一般管理航空機器人飛行器的通訊，各種實施例改良航空機器人飛行器的操作以及與其的通訊。各種實施例可以提高天線增益，此舉可以減少傳輸及/或接收通訊信號所需的電流，並且因此節約功率。另外，經由從使用一個天線切換到使用另一個天線，各種實施例可以改良航空機器人飛行器的所接收的及/或所傳輸的信號品質。
僅作為用於說明請求項的各種特徵的實例提供了所說明和描述的各種實施例。然而，就任何給定的實施例所圖示和描述的特徵不必限於相關聯的實施例，並且可以與被圖示和描述的其他實施例一起被使用或者組合。進一步地，請求項不意欲受任何一個示例性實施例的限制。例如，方法400、500、600和700的操作中的一或多個操作可以被替換為另一個操作或者被與另一個操作組合。
前述的方法描述和程序流程圖是僅作為說明性的實例被提供的，並且不意欲要求或者暗示各種實施例的操作必須按照所提供的次序被執行。如熟習此項技術者應當認識到的，前述實施例中的操作的次序可以按照任意次序被執行。諸如是「此後」、「隨後」、「接下來」等此種術語不意欲限制操作的次序；該等術語被用於引導讀者經由對方法的描述。進一步地，任何例如使用冠詞「一」、「一個」或者「該」以單數形式對請求項元素的引用不應當理解為將該元素限於單數。
結合本文中揭示的實施例描述的各種說明性的邏輯方塊、模組、電路和演算法操作可以被實現為電子硬體、電腦軟體或者該兩者的組合。為清晰地說明硬體與軟體的該可互換性，已在上文概括地根據其功能描述了各種說明性的部件、方塊、模組、電路和操作。此種功能被實現為硬體還是軟體取決於具體的應用和被強加於整體系統的設計約束。技術者可以針對每個具體的應用以不同的方式實現所描述的功能，但此種實施例決策不應當理解為導致脫離請求項的範疇。
被用於實現結合各種實施例描述的各種說明性的邏輯、邏輯方塊、模組和電路的硬體可以利用通用處理器、數位信號處理器（DSP）、特殊應用積體電路（ASIC）、現場可程式設計閘陣列（FPGA）或者其他可程式設計邏輯設備、個別閘門或者電晶體邏輯、個別的硬體部件或者被設計為執行本文中描述的功能的其任意組合來實現或者執行。通用處理器可以是微處理器，但替換地，處理器可以是任何習知的處理器、控制器、微控制器或者狀態機。處理器亦可以被實現為接收器智慧物件的組合，例如，DSP與微處理器的組合、複數個微處理器、結合DSP核心的一或多個微處理器或者任何其他此種配置。或者，一些操作或者方法可以被專用於給定的功能的電路系統執行。
在一或多個態樣中，所描述的功能可以用硬體、軟體、韌體或者其任意組合來實現。若用軟體來實現，則功能可以作為非暫時性電腦可讀取儲存媒體或者非暫時性處理器可讀取儲存媒體上的一或多個指令或者代碼被儲存。本文中揭示的方法或者演算法的操作可以被體現在可以位於非暫時性電腦可讀取或者處理器可讀取儲存媒體上的處理器可執行軟體模組或者處理器可執行指令中。非暫時性電腦可讀取或者處理器可讀取儲存媒體可以是任何可以被電腦或者處理器存取的儲存媒體。作為實例而非限制，此種非暫時性電腦可讀取或者處理器可讀取儲存媒體可以包括RAM、ROM、EEPROM、快閃記憶體、CD-ROM或者其他光碟儲存設備、磁碟儲存設備或者其他磁性儲存智慧物件或者任何其他的可以被用於儲存採用指令或者資料結構的形式的期望的程式碼並且可以被電腦存取的媒體。如本文中使用的磁碟和光碟包括壓縮光碟（CD）、鐳射光碟、光碟、數位多功能光碟（DVD）、軟碟和藍光光碟，其中磁碟通常磁性地複製資料，而光碟利用鐳射在光學上複製資料。以上各項的組合亦被包括在非暫時性電腦可讀取和處理器可讀取媒體的範疇內。額外的，方法或者演算法的操作可以作為可以被併入電腦程式產品的非暫時性處理器可讀取儲存媒體及/或電腦可讀取儲存媒體上的代碼及/或指令中的一個代碼及/或指令或者其任意組合或者集合存在。
提供對所揭示的實施例的前述的描述以使任何熟習此項技術者能夠製作或者使用請求項。對該等實施例的各種修改對於熟習此項技術者將是顯而易見的，並且本文中定義的一般原理可以被應用於其他的實施例，而不脫離請求項的精神或者範疇。因此，本案內容不意欲限於本文中所示的實施例，而是將符合與下文的請求項和本文中揭示的原理和新穎特徵一致的最寬範疇。
10‧‧‧地
20‧‧‧第一基地站
21‧‧‧通訊連接
22‧‧‧第二基地站
24‧‧‧大樓
30‧‧‧本端計算設備
31‧‧‧通訊連接
40‧‧‧遠端伺服器
41‧‧‧通訊連接
50‧‧‧通訊網路
51‧‧‧通訊連接
100‧‧‧通訊環境
101‧‧‧航空機器人飛行器
102‧‧‧航空機器人飛行器
103‧‧‧航空機器人飛行器
110‧‧‧第一通訊區域
112‧‧‧無線通訊鏈路
115‧‧‧第一海拔高度
118‧‧‧無線通訊鏈路
120‧‧‧第二通訊區域
122‧‧‧無線通訊鏈路
125‧‧‧第二海拔高度
128‧‧‧無線通訊鏈路
130‧‧‧通訊區域
200‧‧‧通訊環境
202‧‧‧旋翼
204‧‧‧主體
210‧‧‧處理設備
215‧‧‧晶片上系統（SoC）
220‧‧‧處理器
222‧‧‧記憶體
224‧‧‧通訊介面
225‧‧‧匯流排
226‧‧‧高度計
228‧‧‧輸入單元
232‧‧‧通訊資源/通訊部件
235‧‧‧匯流排
236‧‧‧感測器
241‧‧‧第一天線
242‧‧‧第二天線
301‧‧‧航空機器人飛行器
331‧‧‧第一天線
332‧‧‧第二天線
333‧‧‧第三天線
334‧‧‧第四天線
400‧‧‧方法
410‧‧‧方塊
415‧‧‧決定方塊
420‧‧‧方塊
500‧‧‧方法
510‧‧‧方塊
515‧‧‧決定方塊
600‧‧‧方法
615‧‧‧決定方塊
620‧‧‧方塊
625‧‧‧決定方塊
700‧‧‧方法
715‧‧‧決定方塊
800‧‧‧無線通訊設備
802‧‧‧處理器
804‧‧‧觸控式螢幕控制器
806‧‧‧內部記憶體
808‧‧‧無線電信號收發機
810‧‧‧無線通訊設備天線
812‧‧‧觸控式螢幕面板
814‧‧‧揚聲器
815‧‧‧麥克風
816‧‧‧蜂巢網路無線數據機晶片
818‧‧‧周邊設備連接介面
820‧‧‧機殼
822‧‧‧電源
824‧‧‧實體按鈕
826‧‧‧電源按鈕
828‧‧‧加速度計
900‧‧‧伺服器
901‧‧‧處理器
902‧‧‧揮發性記憶體
903‧‧‧磁碟機
904‧‧‧網路存取埠
905‧‧‧網路
906‧‧‧DVD光碟機
A‧‧‧位置
B‧‧‧位置
C‧‧‧位置
P‧‧‧平面
被併入本文並且構成本說明書的一部分的附圖說明了示例性實施例，並且與上文提供的一般描述內容和下文提供的詳細描述內容一起用於解釋各種實施例的特徵。
圖1是適於各種實施例的使用的一個通訊環境的示意圖。
圖2是說明根據各種實施例的航空機器人飛行器、通訊網路及其部件的示意圖。
圖3是說明根據各種實施例的航空機器人飛行器及其部件的示意圖。
圖4是說明根據各種實施例的一種管理被用於航空機器人飛行器的通訊的天線的方法的程序流程圖。
圖5是說明根據各種實施例的一種管理被用於航空機器人飛行器的通訊的天線的方法的程序流程圖。
圖6是說明根據各種實施例的一種管理被用於航空機器人飛行器的通訊的天線的方法的程序流程圖。
圖7是說明根據各種實施例的一種管理被用於航空機器人飛行器的通訊的天線的方法的程序流程圖。
圖8是適於用於各種實施例的一個無線通訊設備的部件圖。
圖9是適於用於各種實施例的一個示例性伺服器的部件圖。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

Claims (30)

  1. 一種管理具有一第一天線和一第二天線的一航空機器人飛行器的通訊的方法，該方法包括以下步驟： 在一處理器中接收用於標識該航空機器人飛行器的一位置的位置資訊；在該處理器中基於該位置資訊決定是否要對於該航空機器人飛行器的活躍通訊從使用該第一天線切換到使用該第二天線；及回應於決定要對於該航空機器人飛行器的活躍通訊從使用該第一天線切換到使用該第二天線，將活躍通訊從使用該第一天線切換到使用該第二天線。
  2. 根據請求項1之方法，其中該位置資訊包括該航空機器人飛行器的一海拔高度，並且該航空機器人飛行器的該位置包括該航空機器人飛行器的該海拔高度和地理座標。
  3. 根據請求項1之方法，其中該第一天線被配置為從該航空機器人飛行器的上方比該第二天線更好地接收或者傳輸信號，並且該第二天線被配置為從該航空機器人飛行器的下方比該第一天線更好地接收或者傳輸信號。
  4. 根據請求項1之方法，其中該第一天線被佈置在該航空機器人飛行器的一上側上，並且該第二天線被佈置在該航空機器人飛行器的一下側上。
  5. 根據請求項1之方法，亦包括以下步驟：存取使航空機器人飛行器位置與是否要使用該第一天線和該第二天線中的一個具體的天線進行活躍通訊相互關聯的一資料庫， 其中決定是否要從使用該第一天線切換到使用該第二天線亦是基於該資料庫中的、指示基於該航空機器人飛行器的該位置是否一具體的天線應當被用於活躍通訊的資訊的。
  6. 根據請求項1之方法，亦包括以下步驟：將使用該第一天線的一第一信號品質與使用該第二天線的一第二信號品質進行比較， 其中將活躍通訊從使用該第一天線切換到使用該第二天線是回應於該第二信號品質超過該第一信號品質而被執行的。
  7. 根據請求項6之方法，亦包括以下步驟：存取使航空機器人飛行器位置與是否應當執行一活躍信號品質比較相互關聯的一資料庫， 其中將使用該第一天線的該第一信號品質與使用該第二天線的該第二信號品質進行比較是回應於該資料庫指示基於該航空機器人飛行器的該位置應當執行該活躍信號品質比較而被執行的。
  8. 根據請求項6之方法，亦包括以下步驟：存取使沿該航空機器人飛行器的至少一個規劃路線的航空機器人飛行器位置與是否應當執行一活躍信號品質比較相互關聯的一資料庫， 其中將使用該第一天線的該第一信號品質與使用該第二天線的該第二信號品質進行比較是回應於該資料庫指示基於該航空機器人飛行器的該位置應當執行該活躍信號品質比較而被執行的。
  9. 根據請求項1之方法，其中將活躍通訊從使用該第一天線切換到使用該第二天線之步驟包括以下步驟：將活躍通訊從使用僅該第一天線切換到使用該第一天線和該第二天線兩者。
  10. 根據請求項1之方法，其中該位置資訊包括與該航空機器人飛行器附近的狀況相關的環境資訊。
  11. 根據請求項1之方法，其中該位置資訊標識該航空機器人飛行器相對於一或多個服務基地站的該位置。
  12. 根據請求項1之方法，其中該位置資訊包括該航空機器人飛行器的一速率或者速度。
  13. 根據請求項1之方法，其中該處理器位於該航空機器人飛行器中。
  14. 一種航空機器人飛行器，包括： 一第一天線；一第二天線，其與該第一天線分離；一處理器，其被耦合到該第一天線和該第二天線，並且被配置為具有用於執行以下操作的處理器可執行指令：接收用於標識該航空機器人飛行器的一位置的位置資訊；基於該位置資訊決定是否要對於該航空機器人飛行器的活躍通訊從使用該第一天線切換到使用該第二天線；及回應於決定要對於該航空機器人飛行器的活躍通訊從使用該第一天線切換到使用該第二天線，將活躍通訊從使用該第一天線切換到使用該第二天線。
  15. 根據請求項14之航空機器人飛行器，其中該處理器亦被配置為具有使得該位置資訊包括該航空機器人飛行器的一海拔高度，並且該航空機器人飛行器的該位置包括該航空機器人飛行器的該海拔高度和地理座標的處理器可執行指令。
  16. 根據請求項14之航空機器人飛行器，其中該處理器亦被配置為具有用於將活躍通訊從使用該第一天線切換到使用該第一天線和該第二天線兩者的處理器可執行指令。
  17. 根據請求項14之航空機器人飛行器，其中該第一天線被配置為從該航空機器人飛行器的上方比該第二天線更好地接收或者傳輸信號，並且該第二天線被配置為從該航空機器人飛行器的下方比該第一天線更好地接收或者傳輸信號。
  18. 根據請求項14之航空機器人飛行器， 其中該處理器亦被配置為具有用於存取使航空機器人飛行器位置與是否要使用該第一天線和該第二天線中的一個具體的天線進行活躍通訊相互關聯的一資料庫的處理器可執行指令，並且其中該處理器亦被配置為具有用於亦基於該資料庫中的指示基於該航空機器人飛行器的該位置是否一具體的天線應當被用於活躍通訊的資訊，決定是否要從使用該第一天線切換到使用該第二天線的處理器可執行指令。
  19. 根據請求項14之航空機器人飛行器， 其中該處理器亦被配置為具有用於將使用該第一天線的一第一信號品質與使用該第二天線的一第二信號品質進行比較的處理器可執行指令，並且其中該處理器亦被配置為具有用於回應於該第二信號品質超過該第一信號品質將活躍通訊從使用該第一天線切換到使用該第二天線的處理器可執行指令。
  20. 根據請求項19之航空機器人飛行器， 其中該處理器亦被配置為具有用於存取使航空機器人飛行器位置與是否應當執行一活躍信號品質比較相互關聯的一資料庫的處理器可執行指令，並且其中該處理器亦被配置為具有用於回應於該資料庫指示基於該航空機器人飛行器的該位置應當執行該活躍信號品質比較，將使用該第一天線的該第一信號品質與使用該第二天線的該第二信號品質進行比較的處理器可執行指令。
  21. 根據請求項19之航空機器人飛行器， 其中該處理器亦被配置為具有用於存取使沿該航空機器人飛行器的至少一個規劃路線的航空機器人飛行器位置與是否應當執行一活躍信號品質比較相互關聯的一資料庫的處理器可執行指令，並且其中該處理器亦被配置為具有用於回應於該資料庫指示基於該航空機器人飛行器的該位置應當執行該活躍信號品質比較，將使用該第一天線的該第一信號品質與使用該第二天線的該第二信號品質進行比較的處理器可執行指令。
  22. 根據請求項14之航空機器人飛行器，其中該處理器亦被配置為具有使得該位置資訊包括與該航空機器人飛行器附近的狀況相關的環境資訊的處理器可執行指令。
  23. 根據請求項14之航空機器人飛行器，其中該處理器亦被配置為具有使得該位置資訊標識該航空機器人飛行器相對於一或多個服務基地站的該位置的處理器可執行指令。
  24. 根據請求項14之航空機器人飛行器，其中該處理器亦被配置為具有使得該位置資訊包括該航空機器人飛行器的一速率或者速度的處理器可執行指令。
  25. 一種航空機器人飛行器，包括： 用於接收用於標識具有一第一天線和一第二天線的該航空機器人飛行器的一位置的位置資訊的構件；用於基於所接收的該位置資訊決定是否要對於該航空機器人飛行器的活躍通訊從使用該第一天線切換到使用該第二天線的構件；及用於回應於決定要對於該航空機器人飛行器的活躍通訊從使用該第一天線切換到使用該第二天線，將活躍通訊從使用該第一天線切換到使用該第二天線的構件。
  26. 一種處理設備，其被配置為用於在一航空機器人飛行器中使用，並且被配置為執行以下操作： 接收用於標識具有一第一天線和一第二天線的該航空機器人飛行器的一位置的位置資訊；基於所接收的該位置資訊決定是否要對於該航空機器人飛行器的活躍通訊從使用該第一天線切換到使用該第二天線；及回應於決定要對於該航空機器人飛行器的活躍通訊從使用該第一天線切換到使用該第二天線，將活躍通訊從使用該第一天線切換到使用該第二天線。
  27. 根據請求項26之處理設備， 其中該處理設備亦被配置為存取使航空機器人飛行器位置與是否要使用該第一天線和該第二天線中的一個具體的天線進行活躍通訊相互關聯的一資料庫，以及其中該處理設備亦被配置為基於該資料庫中的指示基於該航空機器人飛行器的該位置是否一具體的天線應當被用於活躍通訊的資訊，決定是否要從使用該第一天線切換到使用該第二天線。
  28. 根據請求項26之處理設備， 其中該處理設備亦被配置為將使用該第一天線的一第一信號品質與使用該第二天線的一第二信號品質進行比較，以及其中該處理設備亦被配置為回應於該第二信號品質超過該第一信號品質，將活躍通訊從使用該第一天線切換到使用該第二天線。
  29. 根據請求項28之處理設備， 其中該處理設備亦被配置為存取使航空機器人飛行器位置與是否應當執行一活躍信號品質比較相互關聯的一資料庫，以及其中該處理設備亦被配置為回應於該資料庫指示基於該航空機器人飛行器的該位置應當執行該活躍信號品質比較，將使用該第一天線的該第一信號品質與使用該第二天線的該第二信號品質進行比較。
  30. 根據請求項26之處理設備，其中該處理設備亦被配置為具有使得該位置資訊包括該航空機器人飛行器的一海拔高度，並且該航空機器人飛行器的該位置包括該航空機器人飛行器的該海拔高度和地理座標的處理器可執行指令。
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