TWI672014B - 以無人機作為電磁波傳輸中繼站以強化電波或啟動飛行器內電子設備達到自我復原通訊傳輸功能之方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種以無人機作為電磁波傳輸中繼站以強化電波或啟動飛行器內電子設備達到自我復原通訊傳輸功能之方法，尤指一種對載人航空器或無人機或衛星於空中發生傳輸頻率訊號衰落而影響接收、發送訊息之排除方法，利用無人機追蹤於空中或太空執勤時因電磁波傳輸頻率訊號衰落而影響接收、發送訊息之載人航空器或無人機或衛星，同時供長距離外之遙控機制以無人機作為電磁波傳輸中繼站，強化電磁波傳輸或傳輸數位程式啟動植入在載人航空器或無人機或衛星上之電子設備達成自我復原通訊傳輸功能，確保航空器正常運作或使無人機或衛星恢復做為通訊中繼站之功能。

Description

以無人機作為電磁波傳輸中繼站以強化電波或啟動飛行器內電子設備 達到自我復原通訊傳輸功能之方法

本發明係有關於一種以無人機Unmanned Aircraft Vehicle(UAV)作為電磁波傳輸中繼站以強化電磁波或啟動飛行器內電子設備達到自我復原通訊傳輸功能之方法，尤指一種對載人航空器或無人機或衛星於空中發生傳輸頻率訊號衰落而影響接收、發送訊息之排除方法，利用無人機追蹤於空中或太空執勤時因電磁波傳輸頻率訊號衰落而影響接收、發送訊息之載人航空器或無人機或衛星，同時供長距離外之遙控機制以無人機作為電磁波傳輸中繼站，強化電磁波傳輸或傳輸數位程式啟動植入在載人航空器或無人機或衛星上之電子設備達成自我復原通訊傳輸功能，確保航空器正常運作或使無人機或衛星恢復做為通訊中繼站之功能。

航空法與太空法規範之界線多數見解以地表上空100公里之受到地心引力影響的大氣層為界，100公里以上之空間為太空，在此空間的飛行器為衛星，以慣性圓周運動方式繞行，受國際太空法(space law)規範；100公里以下空間的飛行器為航空器，以空氣反作用力乘著氣流於特定航道 飛行，受國際及國內航空法規範。從而，從事飛行的無人機可不受國內法拘束的空間限於：(1)100公里以下之公海上空；及(2)100公里以上之外太空。

航空器主要透過無線電而衛星主要以微波與地面進行遠距離通訊傳輸，而無線電與微波之間利用頻率傳輸時的主要差異，在於後者的微波具有方向性，需要嚴格固定在較精確並被校準位置的碟型天線接收及發送訊息。

電磁波(Electromagnetic Wave)依它們特定的頻率(或波長)區間，可有無線電波、微波、熱射線、可見光、X射線和伽瑪射線等；無線電波(radio)是用來包含頻率範圍在300GHz以下，其對應的波長範圍為1公釐以上，可在自由空間(包括空氣和真空)傳播的電磁波。微波(Microwave)的頻率範圍大約在300MHz至300GHz之間，所對應的波長為1公尺至1mm之間。微波頻率比無線電波頻率高，通常也稱為「超高頻電磁波」。目前由人工產生的無線電波，已被廣泛應用在無線通訊、廣播、雷達、通訊衛星、導航系統、電腦網路等應用上。不過，現代多路通信系統，包括衛星通信系統，是利用微波波段。

無線電與微波等電磁波會於傳輸中受到自然因素(如：下雨)或人為因素(如：多重路徑(Multi-Path)電波)干擾造成所接收信號的電場強度起伏不定，此現象稱衰落現象。航空器或衛星發生頻率訊號衰落現象而影響接收、發送訊息時，因其設備皆已植入有自我修復功能之無線電運算系統及無線網路等電子設備，故仍可再取得訊號後與地面操控站進行通訊以復原通訊傳輸功能。然而，傳統方式是自地面直接向正在空中或外太空中執勤之航空器、無人機或衛星傳輸訊息，在傳輸過程中必須再次面臨無線 電與微波頻率在地面向空中飛行器進行遠距離傳輸過程中的衰落，因而無法保證飛行器復原通訊功能的效果，為了克服無線電與微波頻率在大氣層中傳輸時自然因素及非自然人為因素造成的衰落的問題，同時配合地球的自轉及公轉產生之頻率衰落，目前在進行長程的無線電頻率傳輸時無非以加強頻率輸出功率為重點，但是，卻出現了技術困難度提高、頻率輻射波對人體危害及/或要付出高昂成本等等問題。解決前述習知問題點之傳統手段主要是召回航空器、無人機或衛星進行地面修復，或通訊延遲，或捨棄無人機或衛星，因而提高使用成本與製造太空垃圾。

有鑑於前述習知技術之問題點，本發明提供一種以無人機(或稱無人飛行載具，Unmanned Aircraft Vehicles,UAV)作為傳輸控制節點(communication controller nodes)，追蹤發生傳輸訊號衰落的載人航空器或無人機，同時供長距離外之遙控機制以強化電磁波傳輸或傳輸數位程式啟動植入在載人航空器或無人機上之電子設備達成自我復原通訊傳輸功能，確保航空器正常運作或使無人機恢復做為通訊中繼站之功能。

有鑑於前述習知技術之問題點，本發明提供一種以無人機(或稱無人飛行載具，Unmanned Aircraft Vehicles,UAV)作為傳輸控制節點(communication controller nodes)，追蹤發生傳輸訊號衰落的衛星，同時供長距離外之遙控機制以強化電磁波傳輸或傳輸數位程式啟動植入在衛星上之電子設備達成自我復原通訊傳輸功能，確保衛星恢復做為通訊中繼站之功能。

有鑑於前述習知技術之問題點，本發明進一步提供一種以無 人機復原飛行器內通訊傳輸功能之方法，復原方法包含：(一)建立針對頻率衰落及飛行器內建系統差異性而組合地面人員、人工智慧裝置或機器人等之地面遙控機制自地面操作空中無人機；(二)建立在空中作為電磁波傳輸中繼站的無人機，該無人機已建置具變頻功能的電磁波通訊設備；(三)建立由地面遙控機制操作無人機追蹤因電磁波傳輸頻率訊號衰落而影響接收、發送訊息之執勤中飛行器之機制；以及(四)建立由地面遙控機制操作無人機作為電磁波傳輸中繼站以強化電波或啟動飛行器內電子設備達到自我復原通訊傳輸功能之機制。

本發明之目的，在於提供一種以無人機作為電磁波傳輸中繼站以強化電磁波傳輸或傳輸數位程式啟動植入在空中飛行器內電子設備達成自我復原通訊傳輸功能之方法，係於前述空中飛行器發生傳輸頻率訊號衰落時，以無人機作為電磁波(頻率)傳輸中繼站，由遙控機制透過該無人機遙控復原前述空中飛行器的通訊傳輸功能，其中前述空中飛行器係指載人之航空器。

本發明之目的，在於提供一種以無人機作為電磁波傳輸中繼站以強化電磁波傳輸或傳輸數位程式啟動植入在太空飛行器內電子設備達成自我復原通訊功能之方法，係於前述太空中飛行器發生傳輸頻率訊號衰落時，以無人機作為電磁波(頻率)傳輸中繼站，由遙控機制透過該無人機遙控復原前述飛行器的通訊傳輸功能，其中前述飛行器係指衛星。

本發明之目的，在於提供一種以無人機作為電磁波傳輸中繼站以強化電磁波傳輸或傳輸數位程式啟動植入在空中飛行器內電子設備達成自我復原通訊傳輸功能之方法，係於前述飛行器發生傳輸頻率訊號衰落 時，以無人機作為無線頻率傳輸中繼站，由遙控機制透過該無人機遙控復原前述飛行器的通訊傳輸功能，其中前述飛行器係指無人機。

本發明之又一目的，在於提供一種以無人機作為電磁波傳輸中繼站以強化電磁波傳輸或傳輸數位程式啟動植入在飛行器內電子設備達成自我復原通訊功能之方法，其中前述無人機係一架無人機對一架飛行器，或一架無人機對一架以上飛行器，或一架以上無人機對一架飛行器，或一架以上無人機對一架以上飛行器。

本發明之進一步目的，在於提供一種以無人機復原飛行器內通訊傳輸功能之方法，復原方法包含：(一)建立針對頻率衰落及飛行器內建系統差異性而組合地面人員、人工智慧裝置或機器人等之地面遙控機制自地面操作空中無人機；(二)建立在空中作為電磁波傳輸中繼站的無人機，該無人機已建置具變頻功能的電磁波通訊設備；(三)建立由地面遙控機制操作無人機追蹤因電磁波傳輸頻率訊號衰落而影響接收、發送訊息之執勤中飛行器之機制；以及(四)建立由地面遙控機制操作無人機作為電磁波傳輸中繼站以強化電波或啟動飛行器內電子設備達到自我復原通訊傳輸功能之機制。

本發明前述各目的及其它目的將依據下述的非限制性具體實施例詳細說明以及參照附隨的圖式將更趨於明瞭。

1‧‧‧空中飛行器

10‧‧‧載人航空器

11‧‧‧衛星

12‧‧‧無人機

2‧‧‧遙控機制

3‧‧‧作為電磁波(頻率)傳輸中繼站之無人機

100‧‧‧以無人機復原飛行器內通訊傳輸之方法

103‧‧‧建立包括地面人員、人工智慧裝置或機器人等合組之遙控機制

104‧‧‧建立由無人機作為電磁波傳輸中繼站以強化電波或啟動飛行器內電子設備達到自我復原通訊傳輸功能之機制

2001‧‧‧地面通訊站與航空器10往來通訊路徑

2002‧‧‧地面通訊站與衛星往來通訊路徑

2003‧‧‧衛星與航空器10往來通訊路徑

2004‧‧‧航空器10與地面通訊站往來通訊路徑

2005‧‧‧航空器10與衛星往來通訊路徑

2006‧‧‧衛星與地面通訊站往來通訊路徑

2010‧‧‧地面通訊站向遙控機制2傳輸航空器10定位及通訊頻率資訊之路徑

2011‧‧‧遙控機制2傳輸航空器10定位資訊至無人機3之路徑

2012‧‧‧無人機3追蹤航空器10之路徑

2013‧‧‧航空器10回傳通訊資訊至無人機3之路徑

2014‧‧‧無人機3傳輸航空器10障礙等資訊至遙控機制2之路徑

2015‧‧‧遙控機制2設定及操控無人機3變頻機制之路徑

2016‧‧‧無人機3在遙控機制2操控下向航空器10傳輸頻率之路徑

2017‧‧‧恢復通訊功能之航空器10與衛星恢復雙向通訊之路徑

2018‧‧‧衛星與地面通訊站恢復在航空器10正常運作時之通訊路徑

2019‧‧‧地面通訊站與航空器10恢復在正常運作時之通訊路徑

2020‧‧‧地面通訊站與遙控機制2完成任務交接

3001‧‧‧地面通訊站向衛星11發射特定頻率之路徑

3002‧‧‧衛星11傳輸資訊到地面通訊站之路徑

3010‧‧‧地面通訊站將衛星11定位資訊傳輸到遙控機制2

3011‧‧‧遙控機制2傳輸衛星11定位資訊至無人機3之路徑

3012‧‧‧無人機3追蹤衛星11之路徑

3013‧‧‧衛星11回傳通訊資訊至無人機3之路徑

3014‧‧‧無人機3傳輸衛星11障礙等資訊至遙控機制2之路徑

3015‧‧‧遙控機制2設定及操控無人機3變頻機制之路徑

3016‧‧‧無人機3在遙控機制2操控下向衛星11傳輸頻率之路徑

3017‧‧‧恢復通訊功能之衛星11向地面通訊站傳輸資訊之路徑

3018‧‧‧地面通訊站重新向衛星11傳輸資訊之路徑

3019‧‧‧地面通訊站與遙控機制2完成任務交接

4001‧‧‧地面通訊站之遙控機制與無人機12進行雙向溝通之路徑

4011‧‧‧地面通訊站之遙控機制向衛星傳輸無人機12定位資訊之路徑

4012‧‧‧衛星追蹤到無人機12進行雙向聯繫之路徑

4013‧‧‧無人機12與地面通訊站之遙控機制進行雙向溝通之路徑

4020‧‧‧地面通訊站之遙控機制傳輸無人機12之定位及通訊頻率資訊之路徑

4021‧‧‧遙控機制2傳輸無人機12定位資訊至無人機3之路徑

4022‧‧‧無人機3追蹤無人機12之路徑

4023‧‧‧無人機12回傳通訊資訊至無人機3之路徑

4024‧‧‧無人機3傳輸無人機12障礙等資訊至遙控機制2之路徑

4025‧‧‧遙控機制2設定及操控無人機3變頻機制之路徑

4026‧‧‧無人機3在遙控機制2操控下向無人機12傳輸頻率之路徑

4027‧‧‧恢復通訊功能之無人機12向衛星傳輸資訊之路徑

4028‧‧‧恢復通訊功能之無人機12向地面通訊站之遙控機制傳輸資訊之路徑

4029‧‧‧衛星向無人機3傳輸無人機12恢復功能之傳輸資訊之路徑

4030‧‧‧無人機3向遙控機制2傳輸無人機12恢復功能之傳輸資訊之路徑

4031‧‧‧地面通訊站之遙控機制與遙控機制2完成任務交接

第一圖係本發明之架構圖。

第二圖係依據本發明之方法應用於復原通訊傳輸頻率訊號 衰落之載人航空器之實施例。

第三圖係依據本發明之方法應用於復原通訊傳輸頻率訊號衰落之衛星之實施例。

第四圖係依據本發明之方法應用於復原通訊傳輸頻率訊號衰落之無人機之實施例。

第五圖係依據本發明之方法之方塊圖。

續請參照第一圖，其中飛行器1係包含：載人航空器10、衛星11、無人機12，至少三種飛行器其中之一。

續請參照第一圖，其中飛行器1已啟動無線電通訊功能，且與地面通訊站已進行通訊聯繫。

續請參照第一圖，前述載人航空器10可為民航機；前述衛星11係為人造航空器之一，倘用於通訊，通信衛星是作為無線電通訊中繼站，於收到來自地面的訊號後再發送到另一收訊端，例如：通信衛星所在高空可使電磁波頻率投遞覆蓋較大範圍，若在地球靜止軌道上均勻放置三顆通訊衛星，即可進行南北極以外之全球通訊；前述無人機12係可單機或複數機串連作為電磁波通訊中繼站以取代前述衛星遂行該衛星之功能。

續請參照第一圖，遙控機制2係由包括地面人員、人工智慧裝置或機器人等合組用以操作無人機3之機制；該機制可因應飛行器頻率衰落(含受干擾情況)及飛行器內建系統差異性而選擇組合遙控機制2。

續請參照第一圖，遙控機制2於地面針對頻率衰落(含受干擾情況)及飛行器內建系統差異性選擇利用以電路及電磁波與人為操作等共同 組合方式操作無人機3，前述無人機3係作為電磁波傳輸中繼站之用，同時具有收信器(圖未示)與發信器(圖未示)的組成媒介，且無人機已建置一組或多組具變頻功能的電磁波通訊設備(圖未示)，對於電磁波頻譜收發訊息時發生之頻率衰落可進行調控後再進行傳輸，對於增大通訊距離或強化或擴展頻率覆蓋範圍有重要貢獻。

請參照第二圖，依據本發明以無人機作為電磁波傳輸中繼站復原空中飛行器通訊之方法之第一具體實施例。在正常情形下，航空器10電子系統中數位鏈會將航空器通訊尋址與報告系統(定位資訊)，與以甚高頻無線電波傳輸之電數字報文(通訊頻率資訊)與地面通訊站進行往來通訊(2001)；或由地面通訊站將航空公司提供之航空器10定位資訊與通訊頻率資訊傳輸與通訊衛星互相傳輸(2002)，再由通訊衛星追蹤到航空器10取得互相通訊資訊後(2003)，由航空器10回傳通訊資訊到地面通訊站(2004)，並由航空器10向通訊衛星傳輸資訊(2005)，由通訊衛星將航空器10之定位資訊與通訊頻率資訊傳輸至地面通訊站(2006)，而共同構成航空器10與地面通訊站及通訊衛星間之通訊網絡。

續請參照第二圖，依據本發明以無人機作為電磁波傳輸中繼站復原空中飛行器通訊之方法之第一具體實施例。就傳輸頻率訊號衰落的載人航空器10而言，對載人航空器頻率較大的干擾有：雜散輻射干擾、(收、發器)互調干擾和電磁環境背景雜音升高干擾等，這些干擾導致傳輸頻率訊號衰落，使得航空器內之人或設備與地面通訊站間無法進行清楚或持續性通訊傳輸；一旦地面通訊站經確認無法與航空器取得即時且清楚的通訊後，即將該航空器10之定位資訊(如：ACARS飛航定位與報告系統)與通訊頻 率資訊(如：航空器除配備VHF(AM)頻段通訊裝備外，尚有HF的通訊設備以為長程通訊之用，實例有：長榮航空BR36航班使用8903KHz通訊)傳到遙控機制2(2010)，由遙控機制2聯繫無人機3並傳輸前述可追蹤航空器10之定位資訊傳輸到作為頻率傳輸中繼站的無人機3(2011)，並於無人機3追蹤到航空器10後(2012)，無人機3自航空器10取得通訊障礙等資訊(2013)，再傳輸該等資訊到遙控機制2(2014)，由遙控機制2判定航空器10傳輸障礙狀況，將地面人員、人工智慧裝置或機器人以單獨或共同操作等模式組合適當的遙控機制2操作無人機3，並由遙控機制2利用無人機3內之一組或多組具變頻功能的電磁波通訊設備操控無人機3內之電磁波發射功能(2015)，由無人機3以發出對應頻率方式進行雙向傳輸頻率達到強化電波或啟動飛行器10內電子設備(2016)，機載頻率接收器收到此信號後通過內置的數據機將其轉發至通信管理單元(CMU)，CMU驗證飛機註冊號，如果相符就繼續處理該頻率訊號，並於飛行器10恢復達到自我復原通訊傳輸功能後向通訊衛星發射定位資訊與通訊頻率資訊(2017)，由通訊衛星向地面通訊站進行雙向聯繫(2018)，地面通訊站同時確認恢復與航空器10之正常通訊(2019)。之後，遙控機制2與地面通訊站完成任務交接(2020)，讓航空器通訊網絡回到正常運作狀態。

續請參照第二圖，依據本發明以無人機作為電磁波傳輸中繼站復原空中飛行器通訊之方法之第一具體實施例。就傳輸頻率訊號衰落的載人航空器10是一架以上之情形，不同的地面通訊站皆可以將不同航空器定位資訊與對應該航空器之通訊頻率資訊傳到遙控機制2，如：航空器A與B航空器同時出現航空器與地面通訊站無法克服的通訊傳輸障礙，航空器A與B的ACARS系統將此請求復原通訊的訊息發送到對應的地面通訊訊站C與 D，地面通訊訊站C與D利用航空公司先前已提供給數據鏈服務提供商(DSP)主機系統之每架航空器的ACARS標記及每種通訊報文的路由表，分別將航空器A與B的定位資訊(ACARS標記)與通訊頻率資訊(通訊報文的路由表)，傳給遙控機制2。遙控機制2，可利用一架或多架無人機3，與無人機3上建置之一組或多組具變頻功能的電磁波通訊設備，分別追蹤航空器A與B，並於無人機3追蹤到航空器A與B後，再由遙控機制2個別判定航空器A與B之傳輸障礙狀況，將地面人員、人工智慧裝置或機器人以單獨或共同操作等模式組合適當的遙控機制2操作無人機3，再由遙控機制2利用無人機3內之一組或多組具變頻功能的電磁波通訊設備，分別向航空器A與B就其不同之通訊頻率(分不同之上鏈與下鏈頻率)發出對應頻率方式進行雙向傳輸頻率達到強化電波或啟動飛行器A與B內電子設備，飛行器A與B內之機載頻率接收器到此信號後通過內置的數據機將其轉發至通信管理單元(CMU)，CMU驗證飛機註冊號，如果相符就繼續處理該頻率訊號，達到飛行器A與B自我復原通訊傳輸功能。之後，遙控機制2與地面通訊站C與D完成任務交接，讓航空器A與B通訊網絡回到正常運作狀態。

請參照第三圖，依據本發明以無人機作為電磁波傳輸中繼站復原太空中飛行器通訊之方法之第二具體實施例。無線電通信使用電磁波傳遞信號時，因為這些電磁波是直線傳播的，它們會被地球的彎曲表面擋住，所以，目前通信衛星使用頻帶較寬的無線電和微波與地面通訊站來傳遞地球表面上之訊息。國際通訊組織為避免信號干擾，制定了監管規則來分配各個組織可以使用的頻率範圍或頻帶，藉由分配頻率範圍或頻帶降低信號干擾的風險。當衛星受到不明干擾元侵襲時，目前是透過雙衛星定位 技術、多波束天線(Multi-beam Antenna,MBA)定位技術等方式定位衛星及其干擾元後自地面排除干擾復原通訊。於衛星11正常運作之情形，則是由地面通訊站發射特定頻率至衛星11(3001)，並由衛星11傳輸蒐集之電磁波資訊下傳到地面通訊站(3002)，共同構成衛星11與地面通訊站間之通訊網絡。

續請參照第三圖，依據本發明以無人機作為電磁波傳輸中繼站復原太空中飛行器通訊之方法之第二具體實施例。就傳輸頻率訊號衰落的衛星11而言，它發生於同步軌道上應用衛星急速增加，衛星與地面通訊站間天線輻射場型的主波束(main lobe)及旁波瓣(side lobe)間相互干擾日趨嚴重；或當無線電通訊商務迅速擴展後，許多原本用於衛星通訊的頻率(如：L,C,Ku及Ka等四種頻帶)被也被地面微波中繼業務所使用(如：C頻帶-6GHz範圍的上鏈(up link)及4GHz範圍的下鏈(down link))，當衛星地球站選址不當時，易受地面微波干擾。當頻率干擾加劇，衛星與無人機所使用之傳輸頻率訊號衰落，導致往返衛星與地面通訊站間，或無人機與地面通訊站間之頻率訊號無法進行清楚或持續性通訊傳輸，影響通訊品質，甚至導致無法正常運作時，地面通訊站可將受到干擾之衛星11上的定位資訊傳輸到遙控機制2(3010)，由遙控機制2聯繫無人機3並傳輸可追蹤到衛星11之定位頻率到做為頻率傳輸中繼站的無人機3(3011)，並於無人機3追蹤到衛星11後(3012)，由無人機3自衛星11取得通訊障礙等資訊傳回無人機3(3013)，無人機3再傳輸該等資訊到遙控機制2(3014)，由遙控機制2判定衛星11傳輸障礙狀況，將地面人員、人工智慧裝置或機器人以單獨或共同操作等模式組合適當的遙控機制2操作無人機3，並由遙控機制2利用無人機3內之一組或多組具變頻功能的電磁波通訊設備操控無人機3內之電磁波發 射功能(3015)，由無人機3以發出對應頻率方式進行雙向傳輸頻率達到強化電波或啟動衛星內設備，或發射解除干擾之頻率或發射重新調整衛星11頻率的波束，達到衛星11復原通訊傳輸功能(3016)，並由衛星11逕向地面通訊站進行聯繫(3017)，再由地面通訊站確認恢復到與衛星11之正常通訊(3018)。之後，遙控機制2與地面通訊站完成任務交接(3019)，讓衛星11通訊網絡回到正常運作狀態。

續請參照第三圖，依據本發明以無人機作為電磁波傳輸中繼站復原太空中飛行器通訊之方法之第二具體實施例。就傳輸頻率訊號衰落的衛星11是一顆以上之情形，不同的地面通訊站皆可以將受干擾之衛星的不同定位資訊及干擾頻率資訊傳到遙控機制2，再由遙控機制2判定不同衛星傳輸頻率訊號衰落或受干擾的狀況，將地面人員、人工智慧裝置或機器人以單獨或共同操作等模式組合適當的遙控機制2操作無人機3，再由遙控機制2利用一架或多架無人機3內之一組或多組具變頻功能的電磁波通訊設備，分別向該等衛星發射解除干擾之頻率或發射重新調整該等衛星頻率的波束，達到該等衛星復原通訊傳輸功能。之後，遙控機制2與不同的地面通訊站完成任務交接，讓該等衛星通訊網絡各自回到正常運作狀態。

請參照第四圖，依據本發明以無人機作為電磁波傳輸中繼站復原空中飛行器通訊之方法之第三具體實施例。以超視距(Beyond-Visual-Line-Of-Sight，BVLOS)飛行或擴展視距(Extended Visual Line of Sight，EVLOS)飛行之無人機，係由地面通訊站之遙控機師在地面以無線電波網絡與無人機12內建之通訊設備雙向溝通進行操作(4001)；或由地面通訊站之遙控機師在地面將無人機12通訊資訊發射到特定衛星 (4011)，由該衛星追蹤到無人機12後進行雙向聯繫(4012)，再由無人機12與地面通訊站之遙控機師透過衛星進行雙向通訊(4013)，最終，組合成由地面通訊站之遙控機師、無人機12與衛星間之通訊網絡。

續請參照第四圖，依據本發明以無人機作為電磁波傳輸中繼站復原空中飛行器通訊之方法之第三具體實施例。就傳輸頻率訊號衰落的無人機12而言，未來，往來地面與航空器、地面與衛星、地面與無人機或空中與太空間飛行器使用頻率更加頻繁後，頻率干擾機會增加將加劇無人機12所使用之傳輸頻率訊號衰落機會，導致往返地面通訊站與航空器、地面通訊站與衛星、地面通訊站與無人機或空中與太空間飛行器間之頻率訊號無法進行清楚或持續性通訊傳輸，影響通訊品質，甚至導致無法正常運作。此時，地面通訊站之遙控機師可將受到干擾之無人機12上的定位頻率資訊傳輸到遙控機制2(4020)，由遙控機制2聯繫無人機3並傳輸可追蹤無人機12之定位資訊到作為頻率傳輸中繼站的無人機3(4021)，並於無人機3追蹤到無人機12後(4022)，由無人機3取得無人機12將通訊障礙等資訊(4023)，再由無人機3傳輸該等資訊到遙控機制2(4024)，由遙控機制2判定無人機12傳輸障礙狀況，將地面人員、人工智慧裝置或機器人以單獨或共同操作等模式組合適當的遙控機制2操作無人機3(4025)，並由遙控機制2利用無人機3內建置之一組或多組具變頻功能的電磁波通訊設備，發射解除干擾之頻率或發射重新調整無人機12頻率的波束(4026)，達到無人機12復原通訊傳輸功能，並由無人機12向衛星取得雙向聯繫(4027)，及無人機12與地面通訊站遙控機制進行雙向聯繫(4028)，或由衛星向無人機3回報無人機12恢復通訊信息(4029)，由無人機3傳輸該等資訊到遙控機制2(4030)。之後，遙控機制2 與地面通訊站遙控機師完成任務交接，讓無人機12通訊網絡回到正常運作狀態(4031)。

續請參照第四圖，依據本發明以無人機作為電磁波傳輸中繼站復原空中飛行器通訊之方法之第三具體實施例。就傳輸頻率訊號衰落或受干擾的無人機是一架以上之情形，不同的地面通訊站皆可以將不同定位無人機上干擾頻率傳到遙控機制2，再由遙控機制2判定不同無人機傳輸頻率訊號衰落或受干擾的狀況，將地面人員、人工智慧裝置或機器人以單獨或共同操作等模式組合適當的遙控機制2操作無人機3，再由遙控機制2利用一架或多架無人機3內之一組或多組具變頻功能的電磁波通訊設備，分別向該等無人機發射解除干擾之頻率或發射重新調整該等無人機頻率的波束，達到該等無人機復原通訊傳輸功能。之後，遙控機制2與不同的地面通訊站之遙控機師完成任務交接，讓該等無人機通訊網絡各自回到正常運作狀態。

前述無人機3係一架無人機對一架空中或太空飛行器，或一架無人機對一架以上空中或太空飛行器，或一架以上無人機對一架空中或太空飛行器，或一架以上無人機對一架以上空中或太空飛行器。

復請參照第五圖，本發明更進一步目的在於提供一種以無人機復原飛行器內通訊傳輸之方法100，該方法100包含：(一)建立針對頻率衰落及飛行器內建系統差異性而組合地面人員、人工智慧裝置或機器人等之地面遙控機制自地面操作空中無人機(方塊2)；(二)建立在空中作為電磁波傳輸中繼站的無人機，該無人機已建置具變頻功能的電磁波通訊設備(方塊3)；(三)建立由地面遙控機制操作無人機追蹤因電磁波傳輸頻率訊號衰落而影響接收、發送訊息之執勤中飛行器之機制；以及(四)建立由地面遙控機制 操作無人機作為電磁波傳輸中繼站以強化電波或啟動飛行器內電子設備達到自我復原通訊傳輸功能之機制。

其中該飛行器1係一空中之載人航空器10、一太空衛星11或一空中無人機12，請配合第一圖至第四圖。

其中該飛行器1包含一架或多架飛行器，而該作為電磁波傳輸中繼站的無人機3包含一架或多架無人機，請配合第一圖至第四圖。。

其中飛行器1之狀態是其電磁波傳輸頻率訊號衰落致影響其接收、發送訊息。

其中遙控機制2是位於地面，包括地面人員、人工智慧裝置或機器人等，且可以單獨運作或以單數或複數組合方式組成。

其中無人機3是作為電磁波傳輸中繼站，可追蹤傳輸頻率訊號衰落致影響接收、發送訊息之執勤中飛行器，並同時以強化電波或啟動飛行器內電子設備方式達到自我復原通訊傳輸功能。

有關前述之追蹤，係一般技術，例如第100138374號案內文中所指的GPS定位方法，然此非本發明之重點，故不予贅述。

再者，有關前述遙控機制所傳輸的電磁波或電腦程式，皆經加密處理，以防止駭客或恐怖份子等不法人士的入侵，確保飛行器之安全，唯此亦屬一般技術且非本發明之重點，故不予贅述。

又，前述所稱以無人機12做為通訊中繼站之功能，已見諸於第103129610號案，請參考之。

前述無人機3還配備了全球導航定位衛星系統和慣性導航系統，可傳送準確的定位資訊，又可計算感測器視場內固定和移動目標的位 置；同時配備具變頻功能的電磁波通訊設備，以調控上鏈及下鏈電磁波至需被修復之航空器10或衛星11和無人機12。

前述遙控機制不限定於人，可由人工智慧裝置或機器人執行之，而人為操作僅為輔助或確認人工智慧裝置或機器人無法判讀或執行之情形。

前述無人機3可載有一組或多組不同頻率的接收及發送功能。

在此，應理解以上敘述旨在說明而非設限，例如，上述實施例(及/或其各方面)之間可以互相組合使用。此外，在不脫離本發明之範圍下，也可對特定情況或材料做諸多修改以達成本發明之教示。本說明書中所述不同元件的大小、材料型態、擺置方向，以及其數量、位置，僅作為設定某些實施例之參數用，並無限制之意，且該等實施例僅具示範性質。瀏覽過以上說明書內容後，諸多不脫離本發明之精神及申請專利範圍的實施例及修改，對於熟習本領域技藝之人士當屬顯而易見。因此，本發明範圍之判定，應參考後附申請專利範圍及其等同意義者之全部範圍。

Claims (14)

1. 一種恢復空中與太空飛行器通信傳輸功能的方法，包含：接收-藉由遙控機制，恢復不是在地面上，正在運行的空中與太空飛行器的通信傳輸功能的訴求，該訴求中包括空中與太空飛行器的定位資訊；發送-藉由遙控機制，對無人機(UAV)傳達指令，其中無人機在空中，並被配置為電磁波傳輸中繼站，用於恢復空中與太空飛行器的通信傳輸功能，且傳達的指令中包括空中與太空飛行器的定位資訊；追蹤-藉由無人機，向空中與太空飛行器傳輸指令；及建置通過無人機作為電磁波傳輸中繼站，實現遙控機制與空中與太空飛行器之間的雙向通訊，恢復空中與太空飛行器的通訊傳輸功能，其中，利用無人機作為電磁波傳輸中繼站，恢復了空中與太空飛行器的通訊傳輸功能，是藉由：接收-由無人機作為電磁波傳輸中繼站，接收到空中與太空飛行器傳送空中與太空飛行器內出現頻率信號衰減或衰落的資訊；發送-由無人機作為電磁波傳輸中繼站，將空中與太空飛行器發生頻率信號衰減或衰落的資訊送到遙控機制；在遙控機制，根據資訊對飛行中載人航空器發生的頻率信號衰減或衰落進行檢測和分析；通過遙控機制，向無人機發送恢復空中與太空飛行器通訊傳輸功能的信號；和通過無人機，向空中與太空飛行器發送信號，引發空中與太空飛行器內電子設備達到自我復原通訊傳輸功能的過程。
2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中遙控機制位於地面上。
3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，進一步包括：接收-藉由遙控機制，從地面站完成訊息傳輸任務，其中傳輸任務包括與空中與太空飛行器的定位通信訊號傳輸。
4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中空中與太空飛行器係指正在飛行的載人航空器。
5. 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中該信號是由無人機發送到飛行中的載人航空器，以強化其電磁波傳輸。
6. 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中該信號是由無人機發送到飛行中的載人航空器，以重新啟動安裝在載人航空器內之電子設備。
7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中的空中與太空中飛行器係指衛星。
8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該信號是由無人機發送到衛星，以強化其電磁波傳輸。
9. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該信號是由無人機發送到衛星，以重新啟動安裝在衛星內之電子設備。
10. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該信號是由無人機發送到衛星，包括以發射頻率消除對衛星的干擾。
11. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該信號是由無人機發送到衛星，包括以傳輸電波光束，重新調整衛星的頻率。
12. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中的空中與太空飛行器係指飛行中的無人機，但該無人機不是作為電磁波傳輸平臺的無人機。
13. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中信號是由無人機發送到飛行中之無人機，包括以發射頻率消除對飛行無人機的干擾。
14. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中信號是由無人機發送到飛行中之無人機，包括以傳輸電波光束，重新調整飛行中無人機的頻率。