TWI819593B - 防竄改資料鏈路通訊系統 - Google Patents

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Abstract

本申請案涉及一種防竄改資料鏈路通訊系統。該系統可包括陸基通訊模組，該陸基通訊模組經組配以耦接至無線電控制器，該無線電控制器經組配以遠端地控制無人機，該無人機包含一或多個致動器；以及遠端安裝通訊模組，該遠端安裝通訊模組經組配以與該陸基通訊模組通訊資料。該陸基通訊模組可包括地面處理器，該地面處理器經組配以：自該無線電控制器接收以第一調變方案調變的複數個第一信號；將該複數個第一信號轉換至第二信號，該第二信號以不同於該第一調變方案的第二調變方案調變；且產生複數個第二備份信號，該複數個第二備份信號包含該第二信號之二或更多個備份信號。該陸基通訊模組可亦包括複數個地面發射器，該複數個地面發射器經組配以在不同頻率中操作且分別將該複數個第二備份信號傳輸至該遠端安裝通訊模組。

Description

防竄改資料鏈路通訊系統
任何優先權申請案之引用併入
本申請案主張2021年5月4日申請之臨時申請案第63/183801號及2022年4月28日申請之美國專利申請案第17/732306號之優先權及權益，該等申請案之全部內容以引用方式併入本文中。
所描述技術一般而言係關於防竄改資料鏈路通訊系統。
無人機已由於遠端控制及沿包括對於軍事人員危險或非安全區域的指定路線自主飛行的能力而廣泛地使用在軍事操作中。然而，它們最近已使用在諸如運輸、安全、廣播、體育遊戲等的各種非軍事領域中。此外，愈來愈多的私人無人機亦正被利用。
本文揭示之實施例各自具有若干態樣，其中沒有單一態樣單獨地負責本揭示案之合意屬性。在不限制本揭示案之範疇的情況下，現將簡要地論述其更顯著特徵。在考慮此論述之後，且尤其在閱讀標題名稱為「詳細描述」的章節之後，技術人員將理解本文描述的實施例之特色如何提供優於用於防竄改資料鏈路通訊的現有系統、裝置，及方法的優點。
一個發明性態樣提供防來自惡意反無人機系統的干擾或竄改，該等惡意反無人機系統干擾操作者(「飛行員」或「機器人飛行員」)與其遠端操作的無人機(「機器人」、「電腦」、「自律系統」)之間的無線通訊。本揭示案之實施例可參考提供用於控制遠端無人機的命令的「操作者」加以描述。然而，本揭示案不限於操作者為飛行員，例如，在各種實施例中，操作者可為發佈命令(藉由不同通訊頻道)至遠端無人機(例如，藉由複數個網際網路或甚至RC頻道)的位於雲端上的軟體應用程式，該軟體應用程式處理線上命令以與無人機通訊。無人機可包括接收節點，該接收節點經組配以接收且重編各種命令且然後發佈命令至無人機之飛行電腦。
另一態樣可通知操作者資料鏈路中之一或多個是否正經歷過度的資料損失/惡化及潛時。
在頻道正經歷過度的資料損失持續預先定義的時間段的情況下，另一態樣可選擇下一個有效通訊頻道。
另一態樣可允許代理者(例如，競賽聯盟事件、聯邦通訊委員會(federal communications commission，FCC)、聯邦航空總署(federal aviation administration，FAA)等)藉由專用通訊頻道通知無人機操作者。
另一態樣可跨越複數個網路及頻道(例如，頻帶、頻率、調變、頻道等)在操作者與無人機之間交換資料(例如，視訊、遙測術、元資料等)，以確保資料有效性及接收的可能性。
在頻道正經歷資料損失、時移，或資料調處的情況下，另一態樣可重建有效通訊序列。
另一態樣可理解無效通訊之本質(例如，大氣干擾、裝置故障、中間者攻擊、通訊中繼、重播攻擊等)。
另一態樣可允許代理者(例如，公司、政府等)查看、理解且改良其影響資料鏈路的方法。
另一態樣可跨越不同通訊路徑將相同訊息之拷貝自操作者發送至無人機(「外鏈路」)。外鏈路通訊路徑可包括一組發射器(平行地位於操作者附近)及匹配接收器(平行地位於無人機上)。通常，操作者將命令訊息發送至無人機。例如，無人機傳輸其接收的命令封包之拷貝，且這些命令沿不同通訊路徑行進以到達操作者。
另一態樣為防竄改資料鏈路通訊系統，該防竄改資料鏈路通訊系統包含：陸基通訊模組，該陸基通訊模組經組配以耦接至無線電控制器，該無線電控制器經組配以遠端地控制無人機，該無人機包含複數個致動器；以及遠端安裝通訊模組，該遠端安裝通訊模組經組配以與該陸基通訊模組通訊資料，該遠端安裝通訊模組經組配以耦接至該無人機，該陸基通訊模組包含：一地面處理器，該地面處理器經組配以：自該無線電控制器接收各自以第一調變方案調變的複數個第一信號，將該複數個第一信號轉換至第二信號，該第二信號以不同於該第一調變方案的第二調變方案調變，且產生複數個第二備份信號，該複數個第二備份信號包含該第二信號之二或更多個備份信號；複數個地面發射器，該複數個地面發射器經組配以在不同頻率中操作且分別將該複數個第二備份信號傳輸至該遠端安裝通訊模組；以及複數個地面接收器，該複數個地面接收器各自經組配以自該遠端安裝通訊模組接收指示該複數個第一信號已藉由該遠端安裝通訊模組成功地擷取的證實信號，該遠端安裝通訊模組包含：複數個遠端接收器，該複數個遠端接收器經組配以分別自該陸基通訊模組接收該複數個第二備份信號；遠端處理器，該遠端處理器經組配以：比較該複數個第二備份信號，基於該比較復原該第二信號，將該復原的第二信號轉換至該複數個第一信號，且分別以該複數個第一信號控制該無人機之該複數個致動器；以及複數個遠端發射器，該複數個遠端發射器各自經組配以將該證實信號傳輸至該陸基通訊模組。
在一些實施例中，該遠端處理器經組配以回應於決定該複數個第二備份信號中之至少兩個為彼此相同的而復原該第二信號。
在一些實施例中，該遠端處理器經組配以回應於決定該複數個第二備份信號中之至少一個不同於剩餘第二備份信號而決定該第二信號已經干擾、竄改，或修改。
在一些實施例中，該證實信號包含分別藉由該複數個遠端發射器發送的該複數個第二備份信號。
在一些實施例中，該第一調變方案為脈寬調變(pulse width modulation，PWM)且該第二調變方案為脈位調變(pulse position modulation，PPM)。
在一些實施例中，該複數個第二備份信號中之每一個包含一或多個PPM訊框，該一或多個PPM訊框各自包括複數個PWM訊框，該複數個PWM訊框具有該無人機之該一或多個致動器之相同數目，該遠端處理器經組配以分別以該複數個PWM訊框控制該一或多個致動器。
在一些實施例中，該複數個地面發射器中之每一個經組配以經程式設計以添加一或多個額外跳頻頻道，該一或多個額外跳頻頻道經組配以在不同頻率中操作。
另一態樣為防竄改資料鏈路通訊系統，該防竄改資料鏈路通訊系統包含：陸基通訊模組，該陸基通訊模組經組配以耦接至無線電控制器，該無線電控制器經組配以控制無人機，該無人機包含複數個致動器，該陸基通訊模組包含：地面處理器，該地面處理器經組配以：自該無線電控制器接收各自以第一調變方案調變的複數個第一信號，將該複數個第一信號轉換至第二信號，該第二信號以不同於該第一調變方案的第二調變方案調變，且產生複數個第二備份信號，該複數個第二備份信號包含該第二信號之二或更多個備份信號；複數個地面發射器，該複數個地面發射器經組配以在不同頻率中操作且分別將該複數個第二備份信號傳輸至該無人機，該複數個地面發射器之數目與該複數個第二備份信號之數目相同，該複數個第一信號經組配以分別控制該無人機之該複數個致動器；以及複數個地面接收器，該複數個地面接收器經組配以在該無人機與該地面處理器之間通訊資料。
在一些實施例中，該複數個地面接收器中之至少一個經組配以自該無人機接收指示該複數個第一信號已藉由該無人機成功地擷取的證實信號。
在一些實施例中，該地面處理器經組配以回應於決定該證實信號在預定時間段內未經接收而提供傳輸錯誤信號。
在一些實施例中，該複數個地面發射器中之至少一個經組配以經程式設計以添加一或多個額外跳頻頻道，該一或多個額外跳頻頻道經組配以在不同頻率中操作。
在一些實施例中，該複數個地面發射器中之每一個經組配以經程式設計以添加一或多個額外跳頻頻道，該一或多個額外跳頻頻道經組配以在不同頻率中操作，且其中添加至該複數個地面發射器中之一個的該一或多個額外跳頻頻道經組配以在一或多個第一頻率中操作，該一或多個第一頻率不同於在該複數個地面發射器中之剩餘地面發射器中操作的頻率中之任何一個。
在一些實施例中，該陸基通訊模組經組配以無線地耦接至該遠端控制器。
在一些實施例中，該陸基通訊模組經組配以實體地耦接至該遠端控制器中之指定區域。
在一些實施例中，該陸基通訊模組包含使用者介面，該使用者介面經組配以提供由該複數個地面發射器使用的通訊頻道之狀態或品質。
進一步又一實施例為防竄改資料鏈路通訊系統，該防竄改資料鏈路通訊系統包含：遠端安裝通訊模組，該遠端安裝通訊模組經組配以與遠端控制器通訊資料，該遠端控制器經組配以遠端地控制無人機，該無人機包含複數個致動器，該遠端安裝通訊模組包含：複數個遠端接收器，該複數個遠端接收器經組配以分別自該遠端控制器接收第二信號之複數個備份信號，該複數個第二備份信號中之每一個包含以第一調變方案調變的複數個第一信號，該複數個第二備份信號中之每一個以不同於該第一調變方案的第二調變方案調變；遠端處理器，該遠端處理器經組配以：比較該複數個第二備份信號，基於該比較復原該第二信號，將該復原的第二信號轉換至該複數個第一信號，且分別以該複數個第一信號控制該無人機之該複數個致動器；以及複數個遠端發射器，該複數個遠端發射器經組配以在該遠端處理器與該遠端控制器之間通訊資料。
在一些實施例中，該等遠端發射器中之至少一個經組配以將指示該複數個第一信號已藉由該遠端安裝通訊模組成功地擷取的證實信號傳輸至該遠端控制器。
在一些實施例中，該證實信號包含分別藉由該複數個遠端發射器發送的該複數個第二備份信號。
在一些實施例中，該遠端處理器經組配以回應於決定該複數個第二備份信號中之至少兩個為彼此相同的而復原該第二信號。
在一些實施例中，該遠端處理器經組配以回應於決定該複數個第二備份信號中之至少一個不同於剩餘第二備份信號而決定該第二信號已經干擾、竄改，或修改。
態樣之特徵中之任何一個適用於本文識別的所有態樣。此外，態樣之特徵中之任何一個可以任何方式與本文描述的其他態樣獨立地、部分地或整體地組合，例如，一個、兩個，或三個或更多態樣可為完全或部分可組合的。此外，可使態樣之特徵中之任何一個對於其他態樣為任擇的。方法之任何態樣可包含系統之另一態樣。此外，系統之任何態樣可經組配以執行另一態樣之方法。
本文提供用於防竄改資料鏈路通訊的系統及方法之各種實施例。一些實施例提供用於提供無人機干擾及竄改偵測的先進資料鏈路，以便保護無人機免受未授權駭侵或不需要的干擾。例如，防竄改資料鏈路通訊系統可包括將要耦接至無線電控制器的陸基通訊模組及將要耦接至無人機的遠端安裝通訊模組，每個模組包括在不同頻率中操作的二或更多個發射器及在不同頻率中操作的二或更多個接收器以用於增強的通訊。陸基通訊模組可包括使用不同頻率與遠端安裝通訊模組之接收器通訊資料的二或更多個發射器及使用不同頻率與遠端安裝通訊模組之發射器通訊資料的二或更多個接收器。遠端安裝通訊模組可包括使用不同頻率與陸基通訊模組之接收器通訊資料的二或更多個發射器及使用不同頻率與陸基通訊模組之發射器通訊資料的二或更多個接收器。藉由有效地偵測干擾及竄改試圖，無人機操作可經成功地執行以用於其預期目的。防竄改資料鏈路通訊系統可亦藉由保護無人機通訊免受未授權或不需要的駭侵增強隱私。
在以下描述中，出於解釋之目的，許多特定細節經闡述來提供對各種實施例的透徹理解。然而，對於此項技術中之一般技術者而言，將為明顯的是，可在無這些特定細節的情況下實踐各種實施例。
第1A圖為單個無線頻率上的無人機通訊系統15。無人機通訊系統15包括遠端無線電控制器110及無人機120。遠端無線電控制器110可藉由授權無人機操作者操作。遠端無線電控制器110可使用單個無線頻率或單個資料鏈路130與無人機120通訊資料。
第1B圖為藉由無人機攻擊系統140竄改的第1A圖之無人機通訊系統。攻擊系統140傳輸一或多個射頻訊號150及160以干擾、竄改或以其他方式修改有效通訊頻道130或經由頻道130傳輸的資料。因為遠端無線電控制器110及無人機120使用單個無線頻率或單個資料鏈路130通訊資料，所以它們易於受攻擊系統140干擾或駭侵。因而，需要防干擾及駭侵的用於無人機通訊之先進資料鏈路。
第2圖為根據一些實施例的示例性防竄改資料鏈路通訊系統25。防竄改資料鏈路通訊系統25可包括遠端無線電控制器210及無人機220。遠端無線電控制器210可藉由授權無人機操作者操作。授權無人機操作者可擁有或以其他方式具有操作無人機220的權限。無人機220可為授權無人機，該授權無人機可適當地及/或合法地與遠端無線電控制器210通訊資料。防竄改資料鏈路通訊系統25可包括經組配來耦接至無線電控制器210的陸基通訊模組212及經組配來耦接至無人機220的遠端安裝通訊模組222。
陸基通訊模組212及遠端安裝通訊模組222中之每一個可包括在不同頻率中操作的二或更多個發射器及在不同頻率中操作的二或更多個接收器以用於增強的通訊。陸基模組212可包括使用不同頻率與遠端安裝模組222之接收器通訊資料的二或更多個發射器及使用不同頻率與遠端安裝模組222之發射器通訊資料的二或更多個接收器。類似地，遠端安裝模組222可包括使用不同頻率與陸基模組212之接收器通訊資料的二或更多個發射器及使用不同頻率與陸基模組212之發射器通訊資料的二或更多個接收器。例如，參考第2圖，陸基模組212及遠端安裝模組222經由二或更多個通訊頻道或鏈路230通訊資料。儘管第2圖示出六個通訊頻道，但本揭示案不限於此。例如，防竄改資料鏈路通訊系統25可包括少於或多於六個通訊頻道。在一些實施例中，發射器中之至少一個可經程式設計以藉由跳頻(將要詳細描述)來添加二或更多個額外子頻率頻道。
攻擊系統240可試圖藉由傳輸一或多個射頻訊號245干擾、竄改或以其他方式修改遠端控制器210與無人機220之間的通訊。然而，因為二或更多個通訊頻道230用來在陸基模組212與遠端安裝模組222之間通訊資料，所以即使一個頻道經竄改，兩個模組212及222可使用剩餘資料鏈路中之一或多個成功地彼此通訊資料。藉由有效地偵測干擾及竄改試圖，無人機操作可經成功地執行以用於其預期目的。防竄改資料鏈路通訊系統25可亦藉由保護無人機通訊免受未授權或不需要的駭侵增強隱私。
在一些實施例中，頻道230中之每一個可僅用於下行鏈路傳輸或僅用於上行鏈路傳輸。在這些實施例中，陸基通訊模組212及遠端安裝通訊模組222中之每一個包括發射器及接收器。例如，模組212及222中之每一個可包括三個發射器及三個接收器。然而，本揭示案不限於此。模組212及222中之每一個可包括兩對發射器及接收器，或多於三對發射器及接收器。
在其他實施例中，頻道230中之每一個可用於雙向資料鏈路。在這些實施例中，陸基模組212及遠端安裝模組222中之每一個包括二或更多個收發器。例如，陸基模組212及遠端安裝模組222中之每一個可包括六個收發器。然而，本揭示案不限於此。模組212及222中之每一個可包括少於或多於六個收發器。
在一些實施例中，陸基通訊模組212可經單獨提供且附接至遠端控制器210。在其他實施例中，陸基通訊模組212可併入遠端控制器210中或與遠端控制器210整體地形成。陸基模組212可經定大小且成形以耦接至遠端控制器210之指定區域，例如，其背面。然而，本揭示案不限於此。例如，陸基模組212可耦接至遠端控制器210之其他區域，諸如其前面、上面，或下面區域。儘管第2圖示出陸基模組212具有特定形狀，但那僅用於例示目的，且模組212可取決於遠端控制器210之規格而具有各種形狀及/或大小。
模組212及222中之每一個可包括主體及適配器部分，該適配器部分小於主體且自主體突出。適配器部分可經插入模組212及222中的指定區域中以用於電氣連接。指定區域可包括凹槽或開口，該凹槽或開口經組配來接收適配器部分。在一些實施例中，模組212及222可具有大體上相同或類似的形狀或大小。在其他實施例中，模組212及222可具有不同的形狀及大小。
在其他實施例中，陸基模組212可未實體地附接或耦接至遠端控制器210，實情為，模組212可定位於遠端控制器210附近且與遠端控制器210無線地通訊資料。在這些實施例中，陸基模組212可安置在充電基座上或安放在充電基座中，該充電基座供應或充電功率。
在一些實施例中，遠端安裝通訊模組222可經單獨提供且附接至無人機220。在其他實施例中，遠端安裝模組222可併入無人機220中或與無人機220整體地形成。在仍然其他實施例中，遠端安裝模組222可無線地連接至無人機220。在這些實施例中，遠端安裝模組222可位於陸基模組212附近。遠端安裝模組222可經定大小且成形以附接至無人機220之指定區域或併入該指定區域中，例如，其上面。然而，本揭示案不限於此。例如，遠端安裝模組222可附接至無人機220之其他區域或併入該等其他區域中，諸如其下面、前面，或後面區域。儘管第2圖示出遠端安裝模組222具有特定形狀，但那僅用於例示目的，且模組222可取決於無人機220而具有各種形狀及/或大小。
第3圖為根據一些實施例的用於解釋防竄改資料鏈路通訊系統中之示例性資料鏈路概念的概念圖70。圖70包括資料鏈路品質報告214、藉由授權無人機操作者操作的無線電控制器210、陸基通訊模組212、授權無人機220、遠端安裝通訊模組222，及無人機攻擊系統240。
資料鏈路品質報告214可包括資料鏈路1 (702)、資料鏈路2 (704)、資料鏈路3 (706)、資料鏈路4 (708)、資料鏈路5 (712)，及聯邦航空總署(FAA)警報(714)。在一些實施例中，資料鏈路1 (702)、資料鏈路2 (704)，及資料鏈路5 (712)可指示為良好的，且資料鏈路3 (706)及資料鏈路4 (708)可指示為竄改。FAA警報鏈路(714)可經任擇地提供且因而可取決於應用而自資料鏈路品質報告214省略。
在一些實施例中，資料鏈路品質報告214中的至少一個資料鏈路之狀態可藉由陸基通訊模組212提供。例如，陸基模組212可顯示一或多個資料鏈路(702、704、706、708、712、714)之品質或狀態。在這些實施例中，陸基模組212可顯示文字(例如，良好、竄改，或收聽等)或指示鏈路之狀態或品質的閃爍光(例如，綠色、橙色、紅色、藍色等)。資料鏈路品質報告214上所示的顏色僅為實例且本揭示案不限於此。作為另一實例，陸基模組212可提供指示資料鏈路中之每一個之品質或狀態的音訊輸出。作為另一實例，陸基模組212可提供指示資料鏈路中之每一個之品質或狀態的觸覺回饋。作為另一實例，陸基模組212可提供組合指示資料鏈路中之每一個之品質的視覺(顯示)、觸覺回饋，或音訊輸出中之一或多個的組合輸出。在其他實施例中，陸基模組212可將資料鏈路狀態資訊通訊至計算裝置(個人電腦(personal computer，PC)、膝上型電腦、智慧型手機等)，使得計算裝置可提供關於資料鏈路的品質或狀態資訊。在其他實施例中，遠端安裝模組212亦可提供以上所描述的資料鏈路狀態資訊。
第4圖為根據一些實施例的用於解釋防竄改資料鏈路通訊系統中之示例性資料鏈路使用者介面的概念圖80。圖表80可包括使用者介面216、無人機220，及無線電控制器210。使用者介面216可包括第3圖中所示的資料鏈路品質報告中之至少一些。使用者介面216可使用於遠端控制器210或無人機220中之至少一個。使用者介面216之佈局僅為一實例，且其他佈局或組態亦為可能的。例如，使用者介面216之單元中之一或多個可經省略，或組合至其他單元中，或者另一元件可經添加至使用者介面216。使用者介面216可包括命令及控制區段802、視訊&遙測區段804、FCC諮詢區段806、RF面板808、HDMI輸出810、IP輸出單元812，及PPM輸入區段814。儘管第4圖中未示出，但使用者介面216可亦包括PWM輸出區段，及PWM輸入區段。PWM輸入區段可自遠端控制器210接收PWM訊框。PWM輸出區段可將PWM訊框輸出至無人機220。
命令&控制區段802示出433 MHz的頻道及915 MHz的頻道為良好的，而2.4 GHz的頻道及5.8 GHz的頻道為竄改的。視訊&遙測區段804示出2.4 GHz及5.8 GHz的頻道中兩者為良好的。FCC諮詢區段806指示收聽FCC警報。以上頻率僅為實例，且本揭示案不限於此。
第5圖為根據一些實施例的用於解釋防竄改資料鏈路通訊系統中之示例性資料鏈路概念的另一概念圖85。除圖表85包括授權強制系統245而非攻擊系統240之外，圖表85與第3圖之圖表70相同。授權強制系統245可為藉由諸如FAA或FCC的合法操作實體或政府機構操作的系統。授權強制系統245可傳輸射頻訊號242，該射頻訊號可為合法的或以其他方式在相關法律下授權的。例如，射頻訊號242可指導無人機220著陸。
第6圖為根據一些實施例的用於解釋防竄改資料鏈路通訊系統中之示例性資料鏈路概念的另一概念圖90。圖表90包括資料鏈路品質報告218、無線電控制器210、陸基通訊模組212、授權無人機220、遠端安裝通訊模組222，及蜂巢式網路260。資料鏈路品質報告218可使用於遠端控制器210或無人機220中之至少一個。在第6圖實施例中，陸基模組212及遠端安裝模組222可經由諸如433 MHz或915 MHz的特定頻率頻道及蜂巢式網路260彼此通訊資料。此外，資料鏈路232及234中之至少一個可包括藉由跳頻創建的一或多個額外子頻道。
資料鏈路品質報告218可包括資料鏈路1 (232)、資料鏈路2 (234)、資料鏈路3 (262)。資料鏈路1 (232)及資料鏈路2 (262)可指示為良好的，且資料鏈路2 (234)可指示為錯誤或竄改。蜂巢式網路260可為任擇的，且因而可取決於應用而省略。圖表90指示即使一個頻道(例如，資料鏈路2)經干擾、竄改，或修改，兩個資料鏈路(232, 262)可成功地通訊資料。圖表90僅為一實例，且本揭示案不限於此。例如，二或更多個蜂巢式網路可經添加。此外，代替蜂巢式網路260或除蜂巢式網路260之外，亦可添加額外網路(WAN, WLAN)及/或專屬網路。此外，亦可添加具有不同頻率的額外資料鏈路。儘管第6圖示出經由蜂巢式網路260的通訊為成功的，但蜂巢頻道262可經竄改。在這些實施例中，一或多個額外資料鏈路可經添加以保全未經干擾、竄改，或修改的至少兩個資料鏈路。
第7圖為根據一些實施例的與無線電控制器210通訊資料的陸基通訊模組212的示例性佈局。陸基模組212可包括資料鏈路狀態指示器272、天線連接器介面274、PWM輸入端子276，及功率輸入端子278。因為PWM輸入端子276可接收可構成一個PPM訊框的複數個PWM訊框，所以該PWM輸入端子亦可稱為PPM輸入端子。第7圖僅示出陸基通訊模組212之示例性佈局，且本揭示案不限於此。例如，某些元件可經修改或移除，且/或其他元件或設備可經添加。
資料鏈路狀態指示器272可指示給定資料鏈路的品質或狀態。例如，資料鏈路狀態指示器272指示資料鏈路(433 MHz、915 MHz)中兩者為良好的。天線連接器介面274可指示哪個發射器或接收器(天線)當前經安裝或使用。天線連接器介面274可使用預定天線連接器介面，例如，SubMinature版本A (SMA)。然而，本揭示案不限於此。其他天線接線介面諸如RF連接器介面或用於無線資料通訊的其他介面亦可經使用。儘管第7圖示出僅兩個資料鏈路，但本揭示案不限於此。例如，三或更多個資料鏈路亦可經使用。PWM輸入端子276可用來自遠端控制器210接收PWM資料串流。PWM輸入端子276可包括一或多個插腳，該一或多個插腳中之每一個可自遠端控制器210接收一個PWM資料串流。功率輸入端子278可用來接收功率輸入。功率輸入端子278可包括一或多個插腳，該一或多個插腳可接收功率。
第8圖為根據一些實施例的與無人機220通訊的遠端安裝通訊模組222的示例性佈局。第8圖僅示出遠端安裝通訊模組222之示例性佈局，且本揭示案不限於此。例如，某些元件可經修改或移除，且/或其他元件或設備可經添加。
遠端安裝模組222可包括資料鏈路狀態指示器282、天線連接器介面284、PWM輸出端子286，及功率輸入端子288。因為PWM輸出端子286可輸出可構成一個PPM訊框的複數個PWM訊框，所以該PWM輸出端子亦可稱為PPM輸出端子。
資料鏈路狀態指示器282可指示給定資料鏈路的品質或狀態。例如，資料鏈路狀態指示器282指示資料鏈路(433 MHz、915 MHz)中兩者為良好的。天線連接器介面284可指示哪個發射器或接收器(天線)當前經安裝或使用。天線連接器介面284可使用預定天線連接器介面，例如，SubMinature版本A (SMA)。儘管第8圖示出僅兩個資料鏈路，但本揭示案不限於此。例如，三或更多個資料鏈路亦可經使用。PWM輸出端子286可用來將自陸基通訊模組212接收的PWM資料串流輸出至無人機220。PWM輸出端子286可包括一或多個插腳，該一或多個插腳中之每一個可將一個PWM資料串流輸出至無人機220之組件(馬達、伺服裝置等)。功率輸入端子288可用來接收功率輸入。功率輸入端子288可包括一或多個插腳，該一或多個插腳可接收功率。
第9圖為根據一些實施例的防竄改資料鏈路通訊系統60的示例性方塊圖。第9圖中所示的系統60僅為示例性防竄改資料鏈路通訊系統，且某些元件可經修改或移除，且/或其他元件或設備可經添加。
系統60可包括操作者RC無線電或遠端控制器210、陸基通訊模組212、遠端安裝通訊模組222，及無人機220。模組212及222中之每一個之至少一些部分可以軟體、硬體、韌體，或其組合實施。
陸基模組212可耦接至遠端控制器210。如以上所描述，陸基模組212可無線地連接或實體地耦接至遠端控制器210。陸基模組212可附接至遠端控制器210中的指定區部。遠端控制器210之指定區部可包括一或多個連接器插腳，該一或多個連接器插腳可嚙合陸基模組212中之一或多個連接器插腳以用於電氣連接。
遠端安裝通訊模組222可耦接至無人機220。另外，遠端安裝模組222可無線地連接或實體地耦接至無人機220。遠端安裝模組222可附接至無人機220中的指定區部。遠端安裝模組222之指定區部可包括一或多個連接器插腳，該一或多個連接器插腳可嚙合遠端安裝模組222中之一或多個連接器插腳以用於電氣連接。遠端控制器210可將命令發送至陸基模組212，該陸基模組將命令傳輸至遠端安裝模組222，該遠端安裝模組控制無人機220。
陸基模組212可包括微控制器或MCU 604、二或更多個發射器606、二或更多個接收器608、一或多個無線接收器614，及控制器(CPU) 612。發射器606及接收器608中之每一個可經調諧至不同頻率、調變、頻寬、頻道，及/或埠。CPU 612及無線接收器614可為任擇的，且因而可經省略。
遠端安裝模組222可包括微控制器或MCU 622、二或更多個接收器624、二或更多個發射器626、一或多個無線發射器628，及控制器(CPU) 632。發射器626及接收器628中之每一個可經調諧至不同頻率、調變、頻寬、頻道，及/或埠。CPU 632及無線發射器628可將藉由無人機220捕獲的視訊信號傳輸至陸基模組212，使得陸基模組212中之無線接收器614及CPU 612可處理視訊信號。CPU 632及無線發射器628可為任擇的，且因而可經省略。
在一些實施例中，陸基通訊模組212之二或更多個發射器606可彼此獨立地操作。例如，二或更多個發射器606可在彼此不同的時間傳輸信號。在其他實施例中，二或更多個發射器606可同時與遠端安裝模組222之二或更多個匹配接收器624通訊資料。陸基模組212之二或更多個接收器608亦可彼此獨立地操作。二或更多個接收器608可同時與遠端安裝模組222之二或更多個匹配發射器626通訊。
類似地，遠端安裝模組222之二或更多個發射器626可彼此獨立地操作。例如，二或更多個發射器626可在彼此不同的時間傳輸信號。在其他實施例中，二或更多個發射器626可同時與陸基模組212之二或更多個匹配接收器608通訊資料。在一些實施例中，遠端安裝模組222之二或更多個接收器624亦可彼此獨立地操作。在其他實施例中，二或更多個接收器624可同時與陸基模組212之二或更多個匹配發射器606通訊資料。
陸基模組212之MCU 604可自無線電控制器210接收具有第一格式的複數個第一信號，且將複數個第一信號轉換至具有不同於第一格式之第二格式的單個第二信號。在一些實施例中，第一信號可包括以脈寬調變(pulse width modulation，PWM)進行調變的信號。然而，第一信號可以另一調變方案進行調變，只要該第一信號經調變至與第二信號不同。在一些實施例中，第二信號可包括以脈位調變(pulse position modulation，PPM)進行調變的信號。然而，第二信號可以另一調變方案進行調變，只要該經調變至與第一信號不同。為方便起見，將主要基於第一格式為PWM且第二格式為PPM進行描述。
MCU 604可產生包含單個第二信號之二或更多個備份信號的複數個第二備份信號，且控制發射器606中之每一個以將複數個第二備份信號傳輸至遠端安裝模組222 (參見第20圖中的PPM 1、PPM 2、PPM 3)。
MCU 604亦可根據變換規則或演算法基於複數個第一信號產生複數個變換信號。變換規則之一個實例可使用將詳細描述的「廉價磁碟冗餘陣列」或「獨立磁碟冗餘陣列」(redundant array of inexpensive disk/redundant array of independent disk，RAID)之概念。在這些實施例中，MCU 604可未必備份第一信號之整體，相反控制發射器以分別傳輸複數個變換信號(參見，例如，第22圖)。在一些實施例中，MCU 604亦可產生錯誤偵測資料訊框(例如，同位碼)且控制發射器中之至少一個以傳輸錯誤檢測資料訊框中之全部或部分(參見，例如，第23A圖及第23B圖)。
MCU 604可自遠端控制器210接收複數個PWM訊框且轉換成單個PPM信號。MCU 604可包括PWM-PPM轉換器(未示出，但參見第13圖中的遠端安裝模組中之MCU 622中的PPM-PWM轉換器224)，該PWM-PPM轉換器執行PWM-PPM轉換。MCU 604可藉由發射器606將PWM信號發送至遠端安裝模組222。
陸基模組212之接收器608可亦自遠端安裝模組222接收有效命令封包。有效命令封包可包括藉由第20圖中的遠端安裝模組222之接收器1或接收器2接收且藉由MCU 622驗證的PPM 1。有效命令封包可指示遠端安裝模組222已成功地擷取藉由陸基模組212發送的命令封包。
遠端安裝模組222之MCU 622可自陸基模組212接收包括多個PPM訊框的PPM資料串流(參見，例如，第18圖)，將接收的PPM訊框中之每一個轉換成複數個PWM信號，且控制無人機220之一或多個組件(參見，例如，第13圖)。MCU 622可讀取且比較在獨立接收器624中之每一個上接收的資料。若在多個不同接收器624上接收的資料封包為相等的，加或減可變時間潛時臨界值，則接收器624可經決定為一致的。
例如，遠端安裝模組222之MCU 622可接收且比較PPM訊框以決定PPM訊框是否經竄改、干擾，或修改。例如，MCU 622可比較PPM訊框以決定PPM訊框是否為相同的。若它們是相同的，則MCU 622可決定不存在竄改或干擾，因為信號未經修改(參見第22圖中的接收器1及接收器2)。然後，MCU 622可復原PPM訊框(原始信號)，且將復原的PPM訊框中之每一個轉換至複數個PWM訊框，且以PWM訊框控制無人機組件(例如，致動器)。
若PPM訊框並非相同的，則MCU 622可決定存在竄改或干擾，因為信號經修改(參見第22圖中的接收器2及接收器3)。在兩個情境下，MCU 622可控制發射器626以將證實信號傳輸至陸基模組212。證實信號可指示遠端安裝模組222是否成功地擷取原始命令封包。在一些實施例中，只有當遠端安裝模組222成功地擷取原始命令封包時，MCU 622才可控制發射器626以發送證實信號。在其他實施例中，只有當遠端安裝模組222尚未成功地擷取原始命令封包時，MCU 622才可控制發射器626以發送證實信號。
在一些實施例中，若任何發射器/接收器(1)具有與其他發射器/接收器不一致的資料或資料有效性特性，或(2)訊息延遲且超過潛時臨界值，則陸基模組212及遠端安裝模組222中之每一個之發射器/接收器可經決定為不一致的。與其他接收器不一致的發射器/接收器可藉由使用者介面向操作者指示。
當接收器為一致的時，系統可將操作者之控制封包轉送至用於處理及指令的無人機之電腦。當接收器為不一致的時，系統之行為可藉由使用者基於其無人機之特定任務定義。在一些實施例中，這個行為可在飛行之前藉由使用預先定義。例如，當接收器為不一致的時，系統基於一致的接收器之最大比例將最可能有效的控制封包轉送至無人機之電腦。在另一實例中，當接收器為不一致的時，系統可經組配以基於哪個接收器經定義為預設來將控制封包轉送至無人機之電腦。當接收器為不一致的且最可能有效的控制封包不能經決定時，系統可輸出故障安全值，該等故障安全值為可藉由使用者定義的預先定義的輸出控制狀態。
第10圖為根據一些實施例的防竄改資料鏈路通訊系統65的另一示例性方塊圖。防竄改資料鏈路通訊系統65可對應於第6圖中所示的圖表90。除陸基模組212及遠端安裝模組222中之每一個包括兩個發射器(606a/606b、626a/626b)及兩個接收器(608a/608b、624a/624b)，及LTE收發器(610、630)之外，第10圖實施例類似於第9圖實施例。類似於第9圖實施例，陸基模組212之MCU 604可接收複數個PWM訊框666且產生備份PPM訊框，每個PPM訊框包括複數個PWM訊框666。
此外，遠端安裝模組222之MCU 622可接收備份PPM訊框，復原複數個PWM 676且基於復原的複數個PWM 676來控制無人機組件。
LTE收發器610及630可處置經由LTE網路260 (參見第6圖)傳輸的LTE信號。LTE收發器610及630可使用諸如通用異步接收器/發射器(universal asynchronous receiver-transmitter，UART)介面的無線介面。
無人機220可包括一或多個攝影機634，該一或多個攝影機可捕獲影像且將所捕獲影像傳輸至CPU 632，該CPU處理且發送至無線發射器628，該無線發射器隨後將所捕獲影像發送至無線接收器614。CPU 612可處理接收的影像且將接收的影像提供至諸如平板電腦或PC 638的計算裝置，或可顯示接收的影像的視訊監視器636。另外，攝影機634、CPU 632、無線發射器628、無線接收器614，及CPU 612，以及計算裝置636及638可為任擇的且因而可經省略。
第11圖為根據一些實施例的用於解釋程式設計或控制用於基於跳頻之概念來添加子頻率頻道之發射器的方法的概念圖。如以上所描述，陸基模組212之發射器606、606a，及606b可以彼此不同的特定頻率(例如，433 MHz、915 MHz等)操作。發射器606、606a，及606b中之至少一個可經程式設計以例如使用跳頻添加一或多個子頻率頻道或跳頻頻道。發射器程式設計可藉由MCU 604或與MCU 604或發射器606、606a，及606b資料通訊的另一計算裝置執行。類似地，遠端安裝模組222之發射器626、626a，及626b中之至少一個亦可經程式設計以例如使用跳頻添加一或多個子頻率頻道或跳頻頻道。
當發射器程式設計藉由計算裝置執行時，計算裝置可與MCU 604通訊資料且顯示第一使用者介面1110以程式設計發射器1，例如，發射器606a (參見第10圖)。第一使用者介面1110可包括用於指定跳頻頻道之數目的區部1112及示出已添加的示例性跳頻頻道的區部1114。第一使用者介面1110示出跳頻頻道之數目為3及添加的跳頻頻道。例如，已添加至433 MHz之基本頻率的示例性跳頻頻道可包括433.5 MHz、433.6 MHz，及433.7 MHz。在這些實施例中，發射器606a使用433 MHz之基本頻率，及433.5 MHz、433.6 MHz，及433.7 MHz之添加的頻率傳輸命令封包(PPM訊框)，只要這些添加的頻率不重疊陸基模組212中之另一發射器中使用的頻率。額外頻率頻道可進一步增強來自未授權竄改試圖的安全。
計算裝置可顯示第二使用者介面1120以程式設計發射器2。第二使用者介面1120可亦包括用於指定用於433 MHz之基本頻率的跳頻頻道之數目的區部1122及示出示例性跳頻頻道的區部1124。第二使用者介面1120示出跳頻頻道之數目為6且添加的跳頻頻道為不與發射器1中之跳頻頻道之433 MHz、433.5 MHz、433.6 MHz，及433.7 MHz中之任一者重疊的433.1 MHz、433.2 MHz、433.3 MHz、433.4 MHz、433.8 MHz，及433.9 MHz。第11圖中所示的使用者介面1110及1120之組態僅為實例，且本揭示案不限於此。此外，跳頻頻道之數目僅為實例，且本揭示案不限於此。例如，跳頻頻道之數目可高達24個或更多個。圍繞諸如915 MHz的另一基本頻率的其他頻率亦可經使用。
第12圖為根據一些實施例的將要使用於在陸基模組212與遠端安裝模組222之間通訊的示例性PPM資料訊框1210。在一些實施例中，PPM訊框1210可包括複數個PWM訊框或信號。一個PWM訊框可包括複數個數位值(例如，0及1之組合)。一個PWM訊框可藉由8個位元表示(0-255個值)。然而，這僅為一實例，且本揭示案不限於此。
一個PPM訊框可包括5-8個PWM訊框。在這些實施例中，PPM資料串流可包括各自包括複數個PWM訊框的複數個PPM訊框。複數個PWM訊框可用來控制複數個致動器以分別驅動無人機220中之複數個組件。包括在一個PPM訊框中的PWM訊框之數目可對應於將要控制的無人機220之組件之數目。例如，若無人機220包括將要控制的僅五個馬達，則一個PPM訊框可包括五個PWM。作為另一實例，若無人機220包括將要控制的八個馬達，則一個PPM訊框可包括八個PWM。然而，本揭示案不限於此。一個PPM訊框可取決於實施例而包括少於五個或多於8個PWM訊框。
第13圖為根據一些實施例的示例性無人機系統220，該無人機系統包括將要藉由接收的PPM資料訊框控制的各種組件，該等接收的PPM資料訊框各自包括多個PWM信號。如本文所揭示，PPM信號可與PPM訊框(或PPM資料訊框)可互換地使用。類似地，PWM信號可與PWM訊框(或PWM資料訊框)可互換地使用。參考第13圖，MCU 622可包括PPM至PWM轉換器224，該PPM至PWM轉換器可將進入PPM資料訊框1310轉換成多個PWM信號(例如，PWM 1-PWM 8)，且基於轉換的PWM信號來控制各種組件。例如，組件包括但不限於馬達225及226、伺服裝置227、導航燈228、飛行控制模式229，及負載控制模式231。僅六個PWM在第13圖中示出，但本揭示案不限於此。飛行控制模式229可包括例如用於佈署起落架或收回起落架的操作。負載控制模式231可包括例如用於打開及關閉攝影機的操作。
第14圖為根據一些實施例的陸基通訊模組212的示例性方塊圖。第14圖中所示的陸基模組212僅為示例性陸基模組，且某些元件可經修改或移除，且/或其他元件或設備可經添加。
陸基模組212可包括至少兩個發射器606a及606b，及至少兩個接收器608a及608b。發射器606a及接收器608a可經組配以在433 MHz之頻率中操作。發射器606b及接收器608b可經組配以在915 MHz之頻率中操作。另外，這些頻率僅為實例且其他頻率亦可經使用。發射器606a/606b及接收器608a/608b可藉由天線介面640a、640b、650a，及605b (諸如SMA)分別連接至天線。
陸基模組212可亦包括用於GPS天線的天線介面660。如以上所描述，MCU 604可接收且處理來自遠端控制器210的複數個PWM信號666。陸基模組212可亦包括功率板。功率板可包括但不限於可調電壓調節器662及切換式調節器664，其中兩者電氣連接至DC功率插座668。可調電壓調節器662可以例如8伏功率操作，但本揭示案不限於此。切換式調節器664可以例如5伏功率操作，但本揭示案不限於此。陸基模組212可亦包括接通/斷開開關670，該接通/斷開開關經組配以打開或關閉陸基模組212之功率。
第15圖例示根據一些實施例的陸基通訊模組212及遠端安裝通訊模組222的示例性電路佈局。第15圖中所示的電路佈局僅為示例性佈局，且某些電路元件可經修改或移除，且/或其他元件或設備可經添加。
陸基模組212可包括功率板663、433 MHz發射器606a、915 MHz發射器606b、915 MHz 接收器608a、433 MHz接收器608b，及微控制器&韌體(MCU) 604。功率板663可包括但不限於第14圖中所示的可調電壓調節器662及切換式調節器664。如以上所描述，MCU 604可自遠端控制器210接收PWM訊框666且處理接收的PWM訊框666。儘管發射器/接收器對606a/608b，及606b/608a分別在433 MHz及915 MHz之頻率中操作，但本揭示案不限於此。其他頻率(例如，其他MHz範圍或GHz範圍)或藉由跳頻的添加的頻率亦可經使用。
遠端安裝模組222可包括433 MHZ發射器626a、915 MHz發射器626b、915 MHz接收器624b、433 MHZ接收器624a、微控制器&韌體(MCU) 622，及功率板686。如以上所描述，MCU 622可將接收的PPM訊框中之每一個轉換成複數個PWM訊框且將轉換的PWM訊框676發送至無人機220之組件或致動器。類似地，儘管發射器/接收器對626a/624a，及626b/624b分別在433 MHz及915 MHz之頻率中操作，但本揭示案不限於此。其他頻率(例如，其他MHz範圍或GHz範圍)或藉由跳頻的添加的頻率亦可經使用。
第16圖為根據一些實施例的用於在陸基通訊模組212中執行傳輸處理及接收處理的示例性流處理圖10。第16圖僅為示例性處理，且某些狀態元件可經移除，其他狀態可經添加，二或更多個狀態可經組合或一個狀態可分離成多個狀態，取決於規格及要求。第16圖示出在陸基通訊模組212上執行的自遠端控制器210讀取命令封包的軟體演算法或處理。軟體演算法可基於演算法是否用於傳輸或接收來執行不同的操作。遠端安裝模組222亦可執行大體上類似的傳輸及接收處理。
參考第16圖，流處理圖10開始於狀態100。在狀態101中，決定陸基通訊模組212是否經指導或控制以執行傳輸處理或接收處理。若在狀態101中決定陸基模組212經指導或控制以執行傳輸處理，則傳輸演算法(或傳輸處理)經執行(狀態102)。例如，陸基模組212之MCU 604可藉由控制發射器606中之一或多個執行傳輸演算法(參見，例如，第9圖)。
若在狀態101中決定陸基模組212經指導或控制以執行接收處理，則接收演算法(或接收處理)經執行(狀態103)。例如，陸基模組212之MCU 604可藉由控制接收器608中之一或多個執行接收演算法(參見，例如，第9圖)。一旦傳輸演算法或接收演算法經執行，流處理圖10在狀態104處結束。
流處理圖10可藉由諸如第9圖及第10圖中之MCU 604的一或多個處理器執行。傳輸演算法或接收演算法中之至少一個亦可藉由諸如第9圖及第10圖中之MCU 604的一或多個處理器執行。若流處理圖10係在遠端安裝模組222中執行，則傳輸演算法或接收演算法中之至少一個可藉由諸如第9圖及第10圖中之MCU 622的一或多個處理器執行。然而，本揭示案不限於此，且流處理圖10可藉由(無線地或有線地)耦接至MCU 604或MCU 622的另一計算裝置執行。
第17圖為根據一些實施例的將要藉由陸基模組212執行的示例性流處理圖20。第17圖僅為示例性處理流圖，且某些狀態元件可經移除，其他狀態可經添加，二或更多個狀態可經組合或一個狀態可分離成多個狀態，取決於規格及要求。流處理圖20可藉由諸如MCU 604的一或多個處理器執行。然而，本揭示案不限於此，且流處理圖20可藉由(無線地或有線地)耦接至MCU 604的另一計算裝置執行。為方便起見，將基於MCU 604執行流處理圖20進行描述。
參考第17圖，流處理圖20開始於狀態200。在狀態201中，MCU 604可讀取自遠端控制器210接收的命令封包(例如，第10圖中的PWM 666)。在狀態202中，MCU 604可創建命令封包之1-N個拷貝。MCU 604可將複數個PWM訊框轉換成單個PPM訊框，且備份PPM訊框之N個拷貝。例如，參考第18圖，MCU可備份各自包括例如8個PWM訊框的PPM訊框(PPM 1、PPM 2、PPM 3……)。此可稱為RAID 1鏡像概念(以下將描述）。如以上所描述，包括在一個PPM訊框中的PWM訊框之數目可取決於預定通訊標準或將要在無人機220中控制的組件之數目。因此，取決於實施例，每個PPM訊框可包括至少兩個PWM訊框，或少於或多於8個PWM訊框。
在狀態203中，MCU 604可將命令封包寫入至二或更多個發射器606。若存在N個PPM訊框以控制N個無人機組件，則可使用陸基模組212上的N個發射器。為方便起見，第18圖示出各自傳輸PPM訊框之相同序列的僅兩個發射器(發射器1及2)。
第19圖為根據一些實施例的將要在遠端安裝通訊模組222中執行的示例性流處理圖30。第19圖僅為示例性處理流圖，且某些狀態元件可經移除，其他狀態可經添加，二或更多個狀態可經組合或一個狀態可分離成多個狀態，取決於規格及要求。流處理圖30可藉由諸如MCU 622的一或多個處理器執行。然而，本揭示案不限於此，且流處理圖30可藉由(無線地或有線地)耦接至MCU 622的另一計算裝置執行。為方便起見，將基於MCU 622執行流處理圖30進行描述。
參考第19圖，流處理圖30開始於狀態300。在狀態301中，遠端安裝模組222之MCU 622可讀取自遠端安裝模組222之接收器624接收的命令封包(1-N)。例如，MCU 622可接收第18圖中所示的PPM訊框之序列。
在狀態302中，MCU 622可比較命令封包之1-N個拷貝。例如，如第20圖中所示，MCU 622可比較藉由接收器1接收的PPM訊框之序列及藉由接收器2接收的PPM訊框(例如，PPM 1)之序列。儘管第20圖示出僅一個PPM訊框，但可在自陸基模組212傳輸的PPM資料訊框之序列上進行比較(參見，例如，第18圖)。若比較示出兩個PPM資料訊框為相同的，則MCU 622可決定有效命令封包(參見第20圖中的接收器1及2)。若比較示出兩個PPM資料訊框為不相同的(在傳輸期間竄改、干擾或以其他方式修改)，則MCU 622亦可決定無效命令封包(參見第20圖中的接收器2及3)。
在狀態303中，例如，MCU 622可將有效命令封包寫入至N個無人機組件或致動器，如第13圖中所示。含有多個PWM訊框的有效命令封包可用來控制致動器，該等致動器經組配來驅動無人機220之對應組件。
在狀態304中，MCU 622亦可將有效命令封包(1-N)寫入至遠端安裝模組222之發射器626，使得有效命令封包亦可經發送至陸基模組212，以確認或證實有效命令封包已藉由遠端安裝模組222成功地接收且擷取。若陸基模組212在預定時間內未接收有效命令封包，則陸基模組212之MCU 604可提供傳輸錯誤信號，使得遠端控制操作者可知道傳輸錯誤。狀態304可為任擇的，且因而可經省略。在狀態305中，流處理圖30結束。
第21圖為根據一些實施例的將要在陸基模組212中執行的另一示例性流處理圖40。第21圖僅為示例性處理流圖，且某些狀態元件可經移除，其他狀態可經添加，二或更多個狀態可經組合或一個狀態可分離成多個狀態，取決於規格及要求。流處理圖40可藉由諸如MCU 604的一或多個處理器執行。然而，本揭示案不限於此，且流處理圖40可藉由(無線地或有線地)耦接至MCU 604的另一計算裝置執行。為方便起見，將基於MCU 604執行流處理圖40進行描述。
參考第21圖，流處理圖40開始於狀態400。在狀態401中，MCU 604可創建任意的資料操作「變換」。在一些實施例中，MCU 604可儲存預定變換規則或演算法且基於變換規則或演算法創建任意的資料操作「變換」。
變換規則之一個實例可使用RAID概念。例如，RAID 0為如第22中所示的資料剝離概念。RAID 1為如以上關於第18圖所描述的資料鏡像概念。RAID 0概念可發送相較於RAID 1概念的更多資料(例如，兩倍)，然而，RAID 0概念可在資料干擾/竄改/修改的狀況下犧牲或折衷資料保護。相反，RAID 1概念可發送相較於RAID 0概念的較少資料(例如，一半)，然而，當二或更多個備份拷貝經發送時，RAID 1概念可保護免受資料干擾/竄改/修改。RAID 1+0組合RAID 1及RAID 0之概念。例如，發射器1可傳輸PWM 1、PWM 2、PWM 3、PWM 4、PWM 1、PWM 2、PWM 3、PWM 4，而發射器2可傳輸PWM 5、PWM 6、PWM 7、PWM 8、PWM 5、PWM 6、PWM 7、PWM 8。RAID 3概念組合資料剝離及專用同位傳輸，如第23A圖中所示，其中一個發射器僅傳輸同位碼。RAID 5概念組合資料剝離及非專用同位傳輸，如第23B圖中所示，而同位碼散佈在多個發射器間。
然而，本揭示案不限於此，且其他規則或演算法亦可經使用。在其他實施例中，MCU 604可不儲存預定變換規則或演算法，且基於預定無人機通訊標準創建任意的資料操作「變換」。
在狀態402中，MCU 604可讀取自遠端控制器210接收的命令封包(例如，第10圖中的PWM訊框666)。在狀態403中，MCU 604可將變換規則或演算法應用於命令封包。在一些實施例中，MCU 604可創建PPM訊框，該PPM訊框包括將要藉由一個發射器發送的8個PWM訊框，如第22圖中所示。例如，當存在16個PWM訊框時，MCU 604可控制發射器1以傳輸PWM 1、PWM 3、PWM 5、PWM 7、PWM 9、PWM 11、PWM 13，及PWM 15。MCU 604亦可控制發射器2以傳輸PWM 2、PWM 4、PWM 6、PWM 8、PWM 10、PWM 12、PWM 14，及PWM 16。在這些實施例中，MCU 604可不產生備份PPM訊框。
在其他實施例中，MCU 604亦可包括一或多個發射器中的錯誤偵測資料訊框(例如，同位碼)。例如，如第23A圖中所示，MCU 604可包括發射器3中的錯誤偵測資料訊框(例如，同位碼)，而控制發射器1及2以各自傳輸如關於第22圖所描述的8個PWM訊框(一個PPM)。在第23A圖中，同位碼[1, 2]意味PWM 1與PWM 2之間的同位碼，同位碼[3, 4]意味PWM 3與PWM 4之間的同位碼，同位碼[5, 6]意味PWM 5與PWM 6之間的同位碼，同位碼[7, 8]意味PWM 7與PWM 8之間的同位碼。類似地，同位碼[9, 10]意味PWM 9與PWM 10之間的同位碼，同位碼[11,12]意味PWM 11與PWM 12之間的同位碼，同位碼[13, 14]意味PWM 13與PWM 14之間的同位碼，同位碼[15, 16]意味PWM 15與PWM 16之間的同位碼，這些同位碼可用來偵測成對PWM信號(1/2、3/4、5/6、7/8、9/10、11/12、13/14、15/16)中之一個是否經竄改、干擾，或以其他方式修改。當成對PWM信號經竄改、干擾，或以其他方式修改時，同位碼亦可用來至少部分地恢復該等成對PWM信號中之一個或兩個。
在其他實施例中，如第23B圖中所示，同位碼訊框中之至少一些可包括在可利用的發射器中的全部之中。例如，發射器1包括兩個同位碼([5, 6]及[11, 12])，發射器2包括兩個同位碼([3, 4]及[13, 14])，且發射器3包括四個同位碼([1, 2]、[7, 8]、[9, 10]及[15, 16])。這些僅為示例性同位碼分配，且本揭示案不限於此。例如，發射器1-3中之一個可包括5或6個同位碼，且剩餘兩個發射器各自可包括一個或兩個同位碼。
在狀態404中，MCU 604可創建命令封包之1-N個變換拷貝。在狀態405中，MCU 604亦可將命令封包之變換拷貝傳輸至遠端安裝模組222。在狀態406中，流處理圖40結束。
第24圖為根據一些實施例的將要藉由遠端安裝模組222執行的示例性流處理圖50。第24圖僅為示例性處理流圖，且某些狀態元件可經移除，其他狀態可經添加，二或更多個狀態可經組合或一個狀態可分離成多個狀態，取決於規格及要求。流處理圖50可藉由諸如MCU 622的一或多個處理器執行。然而，本揭示案不限於此，且流處理圖50可藉由(無線地或有線地)耦接至MCU 622的另一計算裝置執行。為方便起見，將基於MCU 622執行流處理圖50進行描述。
參考第24圖，流處理圖50開始於狀態500。在狀態401中，MCU 622可自遠端安裝模組222之接收器624接收命令封包之1-N個變換拷貝，例如，如第22圖至第23B圖中之一個中所示，該接收器自陸基模組212接收。例如，命令封包之1-N個變換拷貝可包括如第22圖、第23A圖及第23B圖中之一個中所示的命令封包之多個拷貝。
在狀態502中，MCU 622可將變換規則或演算法應用於變換命令封包之接收的1-N個拷貝。在狀態503中，MCU 22可獲得原始命令封包。例如，當變換規則或演算法在如第22圖中所示的發射器(RAID 0)之中交替PWM訊框時，MCU 22可再變換(例如，使交替規則反向)至發射器且復原原始命令封包。假設考慮16個PWM訊框(參見，例如，第22圖)，遠端安裝模組222之接收器1將自發射器1接收PWM 1、PWM 3、PWM 5、PWM 7、PWM 9、PWM 11、PWM 13，及PWM 15之序列，且遠端安裝模組222之接收器2將接收PWM 2、PWM 4、PWM 6、PWM 8、PWM 10、PWM 12、PWM 14，及PWM 16之序列。藉由應用變換規則或演算法(例如，使交替規則反向)，MCU 622可復原原始命令封包資料，如第25圖中所示。在狀態504中，MCU 622可將命令封包寫入至無人機220之致動器以驅動對應組件。在狀態505中，MCU 622可將命令封包之再變換拷貝傳輸至陸基模組212以確認或證實有效命令封包已藉由遠端安裝模組222成功地接收且擷取。在狀態506中，流處理圖50結束。
第26A圖至第26G圖示出陸基模組212或遠端安裝模組222的示例性外部設計。在一些實施例中，第26A圖至第26G圖可使用於陸基模組212。在其他實施例中，第26A圖至第26G圖可使用於遠端安裝模組222。這些外部設計僅為實例，且本揭示案不限於此。第26A圖示出陸基模組212或遠端安裝模組222的透視圖。第26B圖至第26G圖分別示出陸基模組212或遠端安裝模組222的前視圖、右視圖、俯視圖、仰視圖，左視圖及右視圖。在第26A圖至第26G圖中，陸基模組212或遠端安裝模組222可包括主體310、突出物320，及一或多個天線330。儘管在圖中示出四個天線，但本揭示案不限於此。如以上所描述，突出物320可耦接至陸基模組212或遠端安裝模組222之指定區域。第26A圖至第26G圖中所示的尺寸僅為實例，且本揭示案不限於此。
天線330可藉由包括但不限於螺旋耦接、接合、摩擦配合，或插腳連接等的耦接機構耦接至主體310。然而，本揭示案不限於此，且其他耦接機構亦可經使用。天線330可單獨地提供且藉由耦接電線、延伸電纜等連接至主體。在這些實施例中，天線330可經安置或嵌設在遠端控制器210或無人機220之部分上。
儘管第26A圖至第26G圖示出天線330具有相同形狀及大小，但它們中之至少一個可具有不同的形狀及/或大小。此外，儘管第26A圖至第26G圖示出天線330安置在主體310之相同側上，但本揭示案不限於此，且它們中之至少一個可安置在主體310之不同側上。不同類型的天線可經使用天線330可包括單極天線、雙極天線、八木天線等中之一或多個。天線330中之至少一個可具有相對於其他天線的不同類型。
第27A圖至第27G圖示出陸基模組212或遠端安裝模組222的另一示例性外部設計。在一些實施例中，第27A圖至第27G可使用於遠端安裝模組222。在其他實施例中，第27A圖至第27G圖可使用於陸基模組212。這些外部設計僅為實例，且本揭示案不限於此。第27A圖示出陸基模組212或遠端安裝模組222的透視圖。第27B圖至第27G圖分別示出陸基模組212或遠端安裝模組222的前視圖、後視圖、右視圖、俯視圖，及仰視圖。在第27A圖至第27G圖中，陸基模組212或遠端安裝模組222可包括主體310、突出物320，及一或多個天線330。儘管在圖中示出四個天線，但本揭示案不限於此。如以上所描述，突出物320可耦接至陸基模組212或遠端安裝模組222之指定區域。第27A圖至第27G圖中所示的尺寸僅為實例，且本揭示案不限於此。
天線430可藉由包括但不限於螺旋耦接、接合、摩擦配合，或插腳連接等的耦接機構耦接至主體410。然而，本揭示案不限於此，且其他耦接機構亦可經使用。天線430可單獨地提供且藉由耦接電線、延伸電纜等連接至主體。在這些實施例中，天線430可安置或嵌設在遠端控制器210或無人機220之部分上。
儘管第27A圖至第27G圖示出天線430具有相同形狀及大小，但它們中之至少一個可具有不同的形狀及/或大小。此外，儘管第27A圖至第27G圖示出天線430安置在主體410之相同側上，但本揭示案不限於此，且它們中之至少一個可安置在主體410之不同側上。天線430可包括單極天線、雙極天線、八木天線等中之一或多個。天線430中之至少一個可具有相對於其他天線的不同類型。
所述技術之實施例可經使用於許多不同的應用，包括但不限於軍事目的、商業目的，或私人使用。
熟習此項技術者將瞭解，在一些實施例中，額外組件及/或步驟可經利用，且所揭示組件及/或步驟可經組合或省略。
結合本文揭示之實施例描述的各種例示性邏輯方塊、模組、電路，及演算法步驟可經實行為電子硬體、電腦軟體，或兩者之組合。為清楚地例示硬體及軟體之此可互換性，以上已大體上根據其功能性描述各種例示性組件、方塊、模組、電路，及步驟。此功能性實行為硬體或軟體取決於特定應用及強加於整體系統的設計約束。所描述功能性可針對每個特定應用以各種方式加以實行，但此實行決策不應解釋為引起脫離所描述技術之實施例之範疇。
結合本文揭示之實施例描述的各種例示性方塊、模組，及電路可以通用處理機器、數位信號處理器(Digital Signal Processor，DSP)、特定應用積體電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、現場可規劃閘陣列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或其他可規劃邏輯裝置、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件，或經設計來執行本文所描述之功能的其任何組合實行或執行。通用處理器可為微處理器，但在替代性方案中，處理器可為任何習知處理器、控制器、微控制器，或狀態機。處理器亦可經實行為計算裝置之組合，例如，DSP及微處理器之組合、複數個微處理器、與DSP核芯結合的一或多個微處理器，或任何其他此組態。
結合本文揭示的實施例描述的方法或演算法及功能之步驟可直接體現於硬體中，體現於藉由處理器執行的軟體模組中，或體現於兩者之組合中。若實行於軟體中，則功能可作為一或多個指令或碼儲存在有形、非暫時性電腦可讀媒體上或在有形、非暫時性電腦可讀媒體上傳輸。軟體模組可常駐於隨機存取記憶體(Random Access Memory，RAM)、快閃記憶體、唯讀記憶體(Read Only Memory，ROM)、電氣可規劃ROM (Electrically Programmable ROM，EPROM)、電氣可抹除可規劃ROM (Electrically Erasable Programmable ROM，EEPROM)、暫存器、硬磁碟、可移除磁碟、CD ROM，或此項技術中已知的任何其他形式的儲存媒體中。儲存媒體耦接至處理器，使得處理器可自儲存媒體讀取資訊，且將資訊寫入至儲存媒體。在替代性方案中，儲存媒體可與處理器成整體。如本文中所使用，磁碟及光碟包括光碟片(compact disc，CD)、雷射光碟、光碟、數位多功光碟(digital versatile disc，DVD)、軟磁碟及藍光碟，其中磁碟通常磁性地複製資料，而光碟以雷射光學地複製資料。以上之組合亦應包括在電腦可讀媒體之範疇內。處理器及儲存媒體可常駐於ASIC中。ASIC可常駐於使用者終端機中。在替代性方案中，處理器及儲存媒體可作為離散組件常駐於使用者終端機中。
以上描述揭示本揭示案之系統、設備、裝置、方法，及材料之實施例。本揭示案對於組件、部分、元件、步驟，及材料之修改以及製造方法及設備之變更敏感。此類修改將根據本揭示案之考慮或本揭示案之實踐對於熟習此項技術者變得顯而易見。因此，本揭示案不欲限於本文揭示的特定實施例，但本揭示案涵蓋在所描述技術之範疇及精神內的所有修改及替代方案。
10:流處理圖 15:無人機通訊系統 20:流處理圖 22:MCU 25:防竄改資料鏈路通訊系統 30:流處理圖 40:流處理圖 50:流處理圖 60:防竄改資料鏈路通訊系統 65:防竄改資料鏈路通訊系統 70:概念圖 80:概念圖 85:概念圖 90:概念圖 100～104:狀態 110:遠端無線電控制器 120:無人機 130:資料鏈路/通訊頻道 140:攻擊系統 150,160:射頻訊號 200～204:狀態 210:遠端無線電控制器 212:陸基通訊模組 214:資料鏈路品質報告 216:使用者介面 218:資料鏈路品質報告 220:無人機/無人機系統 222:遠端安裝通訊模組 224:PPM-PWM轉換器 225,226:馬達 227:伺服裝置 228:導航燈 229:飛行控制模式 230:通訊頻道/鏈路 231:負載控制模式 232:資料鏈路1 234資料鏈路2 240:攻擊系統 242:射頻訊號 245:射頻訊號/授權強制系統 260:蜂巢式網路/LTE網路 262:資料鏈路3/蜂巢頻道 272:資料鏈路狀態指示器 274:天線連接器介面 276:PWM輸入端子 278:功率輸入端子 282:資料鏈路狀態指示器 284:天線連接器介面 286:PWM輸出端子 288:功率輸入端子 300～305:狀態 310:主體 320:突出物 330:天線 400～406:狀態 410:主體 430:天線 500～506:狀態 604:微控制器/MCU 640a,640b,650a,605b:天線介面 606:發射器 606a,606b,626a,626b:發射器 608:接收器 608a,608b,624a,624b:接收器 610,630:LTE收發器 612:控制器/CPU 614:無線接收器 622:微控制器/MCU 624:接收器 626:發射器 628:無線發射器 632:控制器/CPU 634:攝影機 636:視訊監視器 638:平板電腦/PC 662:可調電壓調節器 663:功率板 664:切換式調節器 666:PWM訊框 668:DC功率插座 686:功率板 670:接通/斷開開關 676:轉換的PWM訊框 702:資料鏈路1 704:資料鏈路2 706:資料鏈路3 708:資料鏈路4 712:資料鏈路5 714:聯邦航空總署警報/FAA警報鏈路 802:命令及控制區段 804:視訊&遙測區段 806:FCC諮詢區段 808:RF面板 810:HDMI輸出 812:IP輸出單元 814:PPM輸入區段 1110:第一使用者介面 1112:區部 1114:區部 1120:第二使用者介面 1122:區部 1124:區部 1210:PPM資料訊框 1310:進入PPM資料訊框
本揭示案之先前及其他特徵將自結合伴隨圖式進行的以下描述及所附申請專利範圍變得更完全顯而易見。應理解，這些圖式僅描繪根據本揭示案的若干實施例，且不視為對本揭示案之範疇的限制，本揭示案將藉由使用伴隨圖式以額外特殊性及細節加以描述。
第1A圖為單個無線頻率上的無人機通訊系統。
第1B圖為藉由無人機攻擊系統竄改的第1A圖之無人機通訊系統。
第2圖為根據一些實施例的示例性防竄改資料鏈路通訊系統。
第3圖為根據一些實施例的用於解釋防竄改資料鏈路通訊系統中之示例性資料鏈路概念的概念圖。
第4圖為根據一些實施例的用於解釋防竄改資料鏈路通訊系統中之示例性資料鏈路使用者介面的概念圖。
第5圖為根據一些實施例的用於解釋防竄改資料鏈路通訊系統中之示例性資料鏈路概念的另一概念圖。
第6圖為根據一些實施例的用於解釋防竄改資料鏈路通訊系統中之示例性資料鏈路概念的另一概念圖。
第7圖為根據一些實施例的與無線電控制器通訊的示例性陸基通訊模組。
第8圖為根據一些實施例的與無人機通訊的示例性遠端安裝通訊模組。
第9圖為根據一些實施例的防竄改資料鏈路通訊系統的示例性方塊圖。
第10圖為根據一些實施例的防竄改資料鏈路通訊系統的另一示例性方塊圖。
第11圖為根據一些實施例的用於解釋程式設計用於添加跳頻頻道的發射器之方法的概念圖。
第12圖為根據一些實施例的將要使用於在陸基通訊模組與遠端安裝通訊模組之間通訊的示例性PPM資料訊框。
第13圖為根據一些實施例的示例性無人機系統，該無人機系統包括將要藉由接收的PPM資料訊框控制的各種組件，該等接收的PPM資料訊框各自包括多個PWM訊號。
第14圖為根據一些實施例的陸基通訊模組的示例性方塊圖。
第15圖例示根據一些實施例的陸基通訊模組及遠端安裝通訊模組的示例性電路佈局。
第16圖為根據一些實施例的用於在陸基通訊模組中執行發射處理及接收處理的示例性流處理圖。
第17圖為根據一些實施例的將要在防竄改資料鏈路通訊系統中的陸基通訊模組中執行的示例性流處理圖。
第18圖為根據一些實施例的將要發送至遠端安裝通訊模組的PPM資料訊框的示例性序列。
第19圖為根據一些實施例的將要在遠端安裝通訊模組中執行的示例性流處理圖。
第20圖為根據一些實施例的將要在遠端安裝通訊模組中處理的PWM資料訊框的示例性序列。
第21圖為根據一些實施例的將要在陸基通訊模組中執行的另一示例性流處理圖。
第22圖為根據一些實施例的將要發送至遠端安裝通訊模組的PWM資料訊框的示例性序列。
第23A圖為根據一些實施例的將要發送至遠端安裝通訊模組的PWM資料訊框的另一示例性序列。
第23B圖為根據一些實施例的將要發送至遠端安裝通訊模組的PWM資料訊框的另一示例性序列。
第24圖為根據一些實施例的將要在遠端安裝通訊模組中執行的另一示例性流處理圖。
第25圖為根據一些實施例的已在遠端安裝通訊模組中恢復的PWM資料訊框的示例性序列。
第26A圖至第26G圖示出陸基模組或遠端安裝模組的示例性外部設計。
第27A圖至第27G圖示出陸基模組或遠端安裝模組的另一示例性外部設計。
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
70:概念圖
210:遠端無線電控制器
212:陸基通訊模組
214:資料鏈路品質報告
220:無人機/無人機系統
222:遠端安裝通訊模組
240:攻擊系統
245:射頻訊號/授權強制系統
702:資料鏈路1
704:資料鏈路2
706:資料鏈路3
708:資料鏈路4
712:資料鏈路5
714:聯邦航空總署警報/FAA警報鏈路

Claims (19)

  1. 一種防竄改資料鏈路通訊系統，包含：一陸基通訊模組，經組配以耦接至一無線電控制器，該無線電控制器經組配以遠端地控制一無人機，該無人機包含複數個致動器；以及一遠端安裝通訊模組，經組配以與該陸基通訊模組通訊資料，該遠端安裝通訊模組經組配以耦接至該無人機，該陸基通訊模組包含：一地面處理器，經組配以：自該無線電控制器接收各自具有一第一信號格式並以一第一調變方案調變的複數個第一信號，將該複數個第一信號轉換至一第二信號，該第二信號具有不同於該第一信號格式的一第二信號格式並以不同於該第一調變方案的一第二調變方案調變，且產生複數個第二備份信號，該複數個第二備份信號包含該第二信號之二或更多個備份信號，該複數個第二備份信號中之每一個具有該第二信號格式；複數個地面發射器，經組配以在不同頻率頻道中操作且分別地經由該不同頻率頻道分別將該複數個第二備份信號傳輸至該遠端安裝通訊模組；以及複數個地面接收器，各自經組配以自該遠端安裝通訊模組接收指示該複數個第一信號已藉由該遠端安裝 通訊模組成功地擷取的一證實信號，該遠端安裝通訊模組包含：複數個遠端接收器，經組配以分別自該陸基通訊模組接收該複數個第二備份信號；一遠端處理器，經組配以：比較該複數個第二備份信號，基於該比較復原該第二信號，將該復原的第二信號轉換至該複數個第一信號，且分別以該複數個第一信號控制該無人機之該複數個致動器；以及複數個遠端發射器，各自經組配以將該證實信號傳輸至該陸基通訊模組，在復原該第二信號時，該遠端處理器進一步經組配以：基於該比較決定該複數個第二備份信號中之至少一個是否不同於剩餘第二備份信號，回應於決定該複數個第二備份信號中之該至少一個不同於該剩餘第二備份信號，決定該第二信號已經被干擾、竄改，或修改，將已經被干擾、竄改，或修改的該第二信號指定為一無效命令封包，回應於決定所有的該第二備份信號是相等的，加或減一時間潛時臨界值，決定該第二信號未被干擾、 竄改，或修改，將未被干擾、竄改，或修改的該第二信號指定為一有效命令封包，且復原該第二信號，以包括該有效命令封包而不包括該無效命令封包。
  2. 如請求項1所述之系統，其中該遠端處理器經組配以回應於決定該複數個第二備份信號中之至少兩個為彼此相同的而復原該第二信號。
  3. 如請求項1所述之系統，其中該證實信號包含分別藉由該複數個遠端發射器發送的該複數個第二備份信號。
  4. 如請求項1所述之系統，其中該第一調變方案為脈寬調變(PWM)且該第二調變方案為脈位調變(PPM)。
  5. 如請求項4所述之系統，其中該複數個第二備份信號中之每一個包含一或多個PPM訊框，該一或多個PPM訊框各自包括複數個PWM訊框，該複數個PWM訊框具有該無人機之該一或多個致動器之相同數目，該遠端處理器經組配以分別以該複數個PWM訊框控制該一或多個致動器。
  6. 如請求項1所述之系統，其中該複數個地面發射器中之每一個經組配以經程式設計以添加一或多個額外跳頻頻道，該一或多個額外跳頻頻道經組配以在不同頻率中操作。
  7. 如請求項1所述之系統，其中該陸基通訊模組或該遠端安裝通訊模組中之至少一個包含一或多個指示器，該一或多個指示器基於該第二信號是否已經被干擾、竄改，或修改來指示該一或多個頻率頻道的一資料鏈路品質。
  8. 一種防竄改資料鏈路通訊系統，包含：一陸基通訊模組，經組配以耦接至一無線電控制器，該無線電控制器經組配以遠端地控制一無人機，該無人機包含複數個致動器，該陸基通訊模組包含：一地面處理器，經組配以：自該無線電控制器接收各自具有一第一信號格式並以一第一調變方案調變的複數個第一信號，將該複數個第一信號轉換至一第二信號，該第二信號具有不同於該第一信號格式的一第二信號格式並以不同於該第一調變方案的一第二調變方案調變，且產生複數個第二備份信號，該複數個第二備份信號包含該第二信號之二或更多個備份信號，該複數個第二備份信號中之每一個具有該第二信號格式；複數個地面發射器，經組配以在不同頻率頻道中操作且分別地經由該不同頻率頻道分別將該複數個第二備份信號傳輸至該無人機，該複數個地面發射器之數目與該複數個第二備份信號之數目相同，該複數個第一信號經組配以分別控制該無人機之該複數個致動器； 以及複數個地面接收器，經組配以在該無人機與該地面處理器之間通訊資料，其中該複數個第二備份信號經組配以使該無人機的該遠端處理器藉由下列步驟來復原該第二信號：基於該比較決定該複數個第二備份信號中之至少一個是否不同於剩餘第二備份信號，回應於決定該複數個第二備份信號中之該至少一個不同於該剩餘第二備份信號，決定該第二信號已經被干擾、竄改，或修改，將已經被干擾、竄改，或修改的該第二信號指定為一無效命令封包，回應於決定所有的該第二備份信號是相等的，加或減一時間潛時臨界值，決定該第二信號未被干擾、竄改，或修改，將未被干擾、竄改，或修改的該第二信號指定為一有效命令封包，且復原該第二信號，以包括該有效命令封包而不包括該無效命令封包。
  9. 如請求項8所述之系統，其中該複數個地面接收器中之至少一個經組配以自該無人機接收指示該複數個第一信號已藉由該無人機成功地擷取的一證實信號。
  10. 如請求項9所述之系統，其中該地面處理器 經組配以回應於決定該證實信號在一預定時間段內未經接收而提供一傳輸錯誤信號。
  11. 如請求項8所述之系統，其中該複數個地面發射器中之至少一個經組配以經程式設計以添加一或多個額外跳頻頻道，該一或多個額外跳頻頻道經組配以在不同頻率中操作。
  12. 如請求項8所述之系統，其中該複數個地面發射器中之每一個經組配以經程式設計以添加一或多個額外跳頻頻道，該一或多個額外跳頻頻道經組配以在不同頻率中操作，且其中添加至該複數個地面發射器中之一個的該一或多個額外跳頻頻道經組配以在一或多個第一頻率中操作，該一或多個第一頻率不同於在該複數個地面發射器中之剩餘地面發射器中操作的頻率中之任何一個。
  13. 如請求項8所述之系統，其中該陸基通訊模組經組配以無線地耦接至該遠端控制器。
  14. 如請求項8所述之系統，其中該陸基通訊模組經組配以實體地耦接至該遠端控制器中之一指定區域。
  15. 如請求項8所述之系統，其中該陸基通訊模組包含一使用者介面，該使用者介面經組配以提供由該複數個地面發射器使用的通訊頻道之一狀態或品質。
  16. 一種防竄改資料鏈路通訊系統，包含：一遠端安裝通訊模組，經組配以與一遠端控制器通訊 資料，該遠端控制器經組配以控制一無人機，該無人機包含複數個致動器，該遠端安裝通訊模組包含：複數個遠端接收器，經組配以分別自該遠端控制器接收一第二信號之複數個備份信號，該複數個第二備份信號中之每一個包含各自具有一第一信號格式並以一第一調變方案調變的複數個第一信號，該複數個第二備份信號中之每一個具有不同於該第一信號格式的一第二信號格式並以不同於該第一調變方案的一第二調變方案調變；一遠端處理器，經組配以：比較該複數個第二備份信號，基於該比較復原該第二信號，將該復原的第二信號轉換至該複數個第一信號，且分別以該複數個第一信號控制該無人機之該複數個致動器；以及複數個遠端發射器，經組配以在該遠端處理器與該遠端控制器之間通訊資料，在復原該第二信號時，該遠端處理器進一步經組配以：基於該比較決定該複數個第二備份信號中之至少一個是否不同於剩餘第二備份信號，回應於決定該複數個第二備份信號中之該至少一個不同於該剩餘第二備份信號，決定該第二信號已 經被干擾、竄改，或修改，將被干擾、竄改，或修改的該第二信號指定為一無效命令封包，回應於決定所有的該第二備份信號是相等的，加或減一時間潛時臨界值，決定該第二信號未被干擾、竄改，或修改，將未被干擾、竄改，或修改的該第二信號指定為一有效命令封包，以及復原該第二信號，以包括該有效命令封包而不包括該無效命令封包。
  17. 如請求項16所述之系統，其中該等遠端發射器中之至少一個經組配以將指示該複數個第一信號已藉由該遠端安裝通訊模組成功地擷取的一證實信號傳輸至該遠端控制器。
  18. 如請求項17所述之系統，其中該證實信號包含分別藉由該複數個遠端發射器發送的該複數個第二備份信號。
  19. 如請求項16所述之系統，其中該遠端處理器經組配以回應於決定該複數個第二備份信號中之至少兩個為彼此相同的而復原該第二信號。
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