实现无人机导航的方法、系统与无人机机上系统的制作方法
【专利摘要】本公开涉及一种实现无人机导航的方法、系统与无人机机上系统。该方法包括判断无人机机上系统是否同时接收到微波信号和移动通信信号；如果同时接收到微波信号和移动通信信号，则利用微波信号与无人机地面系统进行通信，否则，利用接收到的微波信号或移动通信信号与无人机地面系统进行通信；无人机机上系统接收无人机地面系统发送的航线信息、飞行指令和飞行姿态；根据检测出的无人机当前的位置信息、信号强度、动力能源状况与接收的航线信息、飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹与姿态。本公开实施例可以较低成本提供大范围无人机飞行服务。
【专利说明】实现无人机导航的方法、系统与无人机机上系统
【技术领域】
[0001] 本公开涉及移动通信，特别地，涉及一种实现无人机导航的方法、系统与无人机机 上系统。
【背景技术】
[0002] 无人驾驶飞机，又称无人机，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。机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或 母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。其可在无线 电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母机带到空中投放飞行。回 收时，可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥控用降落伞或拦网回收， 可反覆使用多次，广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等。
[0003] 对无人驾驶飞机的监测控制一直是一个技术难题。当前，无人机一般采用微波通 信系统实现导航及监测。微波通信系统的特点是覆盖范围小，一般单站仅覆盖30_50km。然 而，现在很多小型无人机已可完成超过6个小时的连续飞行，飞行距离可达500多公里。要 实现覆盖这些小型无人机全航程的远程导航控制的通信相当困难，当前的方式是在无人机 的航线上密集部署微波通信导航站，这种方式成本高且导航的实现也比较复杂。
【发明内容】
[0004] 本公开鉴于以上问题中的至少一个提出了新的技术方案。
[0005] 本公开在其一个方面提供了一种实现无人机导航的方法，其以较低成本提供大范 围无人机飞行服务。
[0006] 本公开在其另一方面提供了一种实现无人机导航的系统，其以较低成本提供大范 围无人机飞行服务。
[0007] 本公开在其又一方面提供了一种无人机机上系统，其以较低成本提供大范围无人 机飞行服务。
[0008] 根据本公开，提供一种实现无人机导航的方法，包括：
[0009] 判断无人机机上系统是否同时接收到微波信号和移动通信信号；
[0010] 如果同时接收到微波信号和移动通信信号，则利用微波信号与无人机地面系统进 行通信，否则，利用接收到的微波信号或移动通信信号与无人机地面系统进行通信；
[0011] 无人机机上系统接收无人机地面系统发送的航线信息、飞行指令和飞行姿态；
[0012] 根据检测出的无人机当前的位置信息、信号强度、动力能源状况与接收的航线信 息、飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹与姿态。
[0013] 在本公开的一些实施例中，飞行指令包括继续航程和返航。
[0014] 在本公开的一些实施例中，根据检测出的无人机当前的位置信息、信号强度、动力 能源状况与接收的航线信息、飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹与姿态的步骤包 括：
[0015] 将所接收的微波信号的强度与设定的微波信号门限进行比较；
[0016] 将所接收的移动通信信号的强度与设定的移动信号门限进行比较；
[0017] 如果接收的微波信号的强度小于设定的微波信号门限但接收的移动通信信号的 强度大于设定的移动信号门限，则生成降低飞行高度的控制指令；
[0018] 利用移动通信信号接收来自无人机地面系统的飞行指令和飞行姿态；
[0019] 利用降低飞行高度指令、接收的飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹和姿 态。
[0020] 在本公开的一些实施例中，根据检测出的无人机当前的位置信息、信号强度、动力 能源状况与接收的航线信息、飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹与姿态的步骤包 括：
[0021] 将所接收的微波信号的强度与设定的微波信号门限进行比较；
[0022] 将所接收的移动通信信号的强度与设定的移动信号门限进行比较；
[0023] 如果接收的微波信号的强度小于设定的微波信号门限且接收的移动通信信号的 强度小于设定的移动信号门限，则根据无人机当前的位置信息、接收的航线信息和动力能 源状况判断是继续航行还是返航；
[0024] 根据判断结果控制无人机的飞行轨迹。
[0025] 在本公开的一些实施例中，根据检测出的无人机当前的位置信息、信号强度、动力 能源状况与接收的航线信息、飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹与姿态的步骤包 括：
[0026] 将所接收的微波信号的强度与设定的微波信号门限进行比较；
[0027] 将所接收的移动通信信号的强度与设定的移动信号门限进行比较；
[0028] 如果接收的移动通信信号的强度小于设定的移动信号门限但接收的微波信号的 强度大于设定的微波信号门限，则利用微波信号接收来自无人机地面系统的飞行指令和飞 行姿态；
[0029] 利用接收的飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹和姿态。
[0030] 根据本公开，还提供了一种无人机机上系统，包括：
[0031] 移动通信模块，用于接收无人机地面系统发送的移动通信信号，并向无人机地面 系统发送移动通信信号，其中，所接收的信号包括航线信息、飞行指令和飞行姿态；
[0032] 微波通信模块，用于接收无人机地面系统发送的微波信号，并向无人机地面系统 发送微波信号，其中，所接收的信号包括航线信息、飞行指令和飞行姿态；
[0033] 判断模块，用于判断无人机机上系统是否同时接收到微波信号和移动通信信号， 如果同时接收到微波信号和移动通信信号，则利用微波信号与无人机地面系统进行通信， 否则，利用接收到的微波信号或移动通信信号与无人机地面系统进行通信；
[0034] 导航控制模块，用于根据检测出的无人机当前的位置信息、信号强度、动力能源状 况与接收的航线信息、飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹与姿态。
[0035] 在本公开的一些实施例中，飞行指令包括继续航程和返航。
[0036] 在本公开的一些实施例中，导航控制模块将所接收的微波信号的强度与设定的微 波信号门限进行比较，将所接收的移动通信信号的强度与设定的移动信号门限进行比较， 如果接收的微波信号的强度小于设定的微波信号门限但接收的移动通信信号的强度大于 设定的移动信号门限，则生成降低飞行高度的控制指令，利用移动通信信号接收来自无人 机地面系统的飞行指令和飞行姿态，利用降低飞行高度指令、接收的飞行指令和飞行姿态 控制无人机的飞行轨迹和姿态。
[0037] 在本公开的一些实施例中，导航控制模块将所接收的微波信号的强度与设定的微 波信号门限进行比较，将所接收的移动通信信号的强度与设定的移动信号门限进行比较， 如果接收的微波信号的强度小于设定的微波信号门限且接收的移动通信信号的强度小于 设定的移动信号门限，则根据无人机当前的位置信息、接收的航线信息和动力能源状况判 断是继续航行还是返航，根据判断结果控制无人机的飞行轨迹。
[0038] 在本公开的一些实施例中，导航控制模块将所接收的微波信号的强度与设定的微 波信号门限进行比较，将所接收的移动通信信号的强度与设定的移动信号门限进行比较， 如果接收的移动通信信号的强度小于设定的移动信号门限但接收的微波信号的强度大于 设定的微波信号门限，则利用微波信号接收来自无人机地面系统的飞行指令和飞行姿态， 利用接收的飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹和姿态。
[0039] 根据本公开，还提供了一种实现无人机导航的系统，包括无人机地面系统和前述 实施例中的无人机机上系统。
[0040] 在本公开的技术方案中，在提供无人机服务业务时，由于将微波通信与移动通信 相结合，在任一信道条件较差的情况下可以利用另一信道作为候补信号来为无人机机上系 统提供信号控制服务，在两个信道条件均不好的情况下根据当前位置与动力能源状况能够 准确判断是继续航行还是返航。目前，由于移动通信网络覆盖范围已经非常广泛，因此，本 公开实施例可以基于已部署的移动通信网络和微波通信系统为用户提供良好的无人机飞 行服务，可以以较低廉的成本提供大范围无人机飞行服务。
【专利附图】
【附图说明】
[0041] 此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分。在附 图中：
[0042] 图1是本公开一个实施例的实现无人机导航的方法的流程示意图。
[0043] 图2是本公开一个实施例的无人机机上系统的结构示意图。
[0044] 图3是本公开另一实施例的无人机机上系统的结构示意图。
[0045] 图4是本公开一个实施例的实现无人机导航的系统的结构示意图。
[0046] 图5是本公开一个实施例的无人机地面系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0047] 下面将参照附图描述本公开。要注意的是，以下的描述在本质上仅是解释性和示 例性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。除非另外特别说明，否则，在实施 例中阐述的部件和步骤的相对布置以及数字表达式和数值并不限制本公开的范围。另外， 本领域技术人员已知的技术、方法和装置可能不被详细讨论，但在适当的情况下意在成为 说明书的一部分。
[0048] 本公开下述实施例基于现有的微波通信系统，再叠加上目前覆盖范围广阔的移动 通信系统来共同为无人机在大范围内提供飞行导航服务。
[0049] 图1是本公开一个实施例的实现无人机导航的方法的流程示意图。
[0050] 如图1所示，该实施例可以包括以下步骤：
[0051] S102,判断无人机机上系统是否同时接收到微波信号和移动通信信号；
[0052] 其中，该微波信号和移动通信信号均来自地面系统，具体地，同时在地面系统与机 上系统中设置微波通信模块和移动通信模块，以相应实现微波信号和移动通信信号的发射 与接收。考虑到这两种信号之间的候补性，无论是无人机机上系统还是地面系统，微波通信 模块与移动通信模块始终发送相同的信号，以确保在一个信道不可用的情况下，可以自另 一信道接收到控制信号。
[0053] S104,如果同时接收到微波信号和移动通信信号，则利用微波信号与无人机地面 系统进行通信，否则，利用接收到的微波信号或移动通信信号与无人机地面系统进行通 信；
[0054] 具体地，可以将接收到的微波信号和移动通信信号与相应的信号门限进行比较， 如果高于相应门限值，则认为接收到的信号可用。如果两者均可用时，机上系统可以利用微 波通信系统与地面系统进行通信，如果只有移动信号较强时，则仅利用移动通信系统与地 面系统进行通信，如果只有微波信号较强时，则仅利用微波通信系统与地面系统进行通信。
[0055] S106,无人机机上系统接收无人机地面系统发送的航线信息、飞行指令和飞行姿 态；
[0056] 例如，飞行指令可以包括但不限于继续航程和返航，可以包括地面系统控制机上 系统的任何指令，航线信息可以包括但不限于出发地、目的地和具体航线的经纬度，飞行姿 态可以包括但不限于飞行高度、速度和倾角。
[0057] S108,根据检测出的无人机当前的位置信息、信号强度、动力能源状况与接收的航 线信息、飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹与姿态。
[0058] 该实施例在提供无人机服务业务时，由于将微波通信与移动通信相结合，在任一 信道条件较差的情况下可以利用另一信道作为候补信号来为无人机机上系统提供信号控 制服务，在两个信道条件均不好的情况下根据当前位置与动力能源状况能够准确判断是继 续航行还是返航。目前，由于移动通信网络覆盖范围已经非常广泛，因此，本公开实施例可 以基于已部署的移动通信网络和微波通信系统为用户提供良好的无人机飞行服务，可以以 较低廉的成本提供大范围无人机飞行服务。
[0059] 其中，步骤S108中根据检测出的无人机当前的位置信息、信号强度、动力能源状 况与接收的航线信息、飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹与姿态的步骤可以包 括：
[0060] 将所接收的微波信号的强度与设定的微波信号门限进行比较；
[0061] 将所接收的移动通信信号的强度与设定的移动信号门限进行比较；
[0062] 如果接收的微波信号的强度小于设定的微波信号门限但接收的移动通信信号的 强度大于设定的移动信号门限，则表明飞行高度过高，无法接收到较强的微波信号，因此生 成降低无人机飞行高度的控制指令，例如，可以逐步降低飞行高度直至无人机可以接收到 较强的微波信号或降至飞行高度的下限；
[0063] 利用移动通信信号接收来自无人机地面系统的飞行指令和飞行姿态；
[0064] 利用降低飞行高度指令、接收的飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹和姿 态。
[0065] 步骤S108中的根据检测出的无人机当前的位置信息、信号强度、动力能源状况与 接收的航线信息、飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹与姿态的步骤可以包括： [0066] 将所接收的微波信号的强度与设定的微波信号门限进行比较；
[0067] 将所接收的移动通信信号的强度与设定的移动信号门限进行比较；
[0068] 如果接收的微波信号的强度小于设定的微波信号门限且接收的移动通信信号的 强度小于设定的移动信号门限，则表明可能无人机飞行高度过高，并且可能当前处于移动 通信网络的空洞，因此导致无法接收到可用的信号，此时可以根据无人机当前的位置信息、 接收的航线信息和动力能源状况判断是继续航行还是返航；
[0069] 根据判断结果控制无人机的飞行轨迹。
[0070] 具体地，在既接收不到可用的微波信号又接收不到可用的移动通信信号的情况 下，首先可以利用无人机机上系统中的GPS模块检测到无人机当前的经纬度信息，然后根 据之前接收的地面系统发送的航线信息判断无人机当前距离目的地还有多远，再根据动力 监测模块检测出的当前可用的动力能源状况确定是继续航行还是返航，如动力能源足够， 则可用继续航行，否则做出返航的决定。
[0071] 其中，步骤S108中的根据检测出的无人机当前的位置信息、信号强度、动力能源 状况与接收的航线信息、飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹与姿态的步骤可以包 括：
[0072] 将所接收的微波信号的强度与设定的微波信号门限进行比较；
[0073] 将所接收的移动通信信号的强度与设定的移动信号门限进行比较；
[0074] 如果接收的移动通信信号的强度小于设定的移动信号门限但接收的微波信号的 强度大于设定的微波信号门限，则表明无人机可能处于移动网络的空洞中，此时可以利用 微波信号接收来自无人机地面系统的飞行指令和飞行姿态；
[0075] 利用接收的飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹和姿态。
[0076] 本领域普通技术人员可以理解，实现上述方法实施例的全部和部分步骤可以通过 程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算设备可读取存储介质中，该程 序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤，而前述的存储介质可以包括ROM、RAM、磁碟 和光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0077] 图2是本公开一个实施例的无人机机上系统的结构示意图。
[0078] 如图2所示，该实施例中的无人机机上系统20可以包括移动通信模块202、微波通 信模块204、判断模块206、以及导航控制模块208。其中，
[0079] 移动通信模块202,用于接收无人机地面系统发送的移动通信信号，并向无人机地 面系统发送移动通信信号，其中，所接收的信号包括航线信息、飞行指令和飞行姿态；
[0080] 微波通信模块204,用于接收无人机地面系统发送的微波信号，并向无人机地面系 统发送微波信号，其中，所接收的信号包括航线信息、飞行指令和飞行姿态；
[0081] 判断模块206,用于判断无人机机上系统是否同时接收到微波信号和移动通信信 号，如果同时接收到微波信号和移动通信信号，则利用微波信号与无人机地面系统进行通 信，否则，利用接收到的微波信号或移动通信信号与无人机地面系统进行通信；
[0082] 导航控制模块208,用于根据检测出的无人机当前的位置信息、信号强度、动力能 源状况与接收的航线信息、飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹与姿态。
[0083] 该实施例在提供无人机服务业务时，由于将微波通信与移动通信相结合，在任一 信道条件较差的情况下可以利用另一信道作为候补信号来为无人机机上系统提供信号控 制服务，在两个信道条件均不好的情况下根据当前位置与动力能源状况能够准确判断是继 续航行还是返航。目前，由于移动通信网络覆盖范围已经非常广泛，因此，本公开实施例可 以基于已部署的移动通信网络和微波通信系统为用户提供良好的无人机飞行服务，可以以 较低廉的成本提供大范围无人机飞行服务。
[0084] 进一步地，由于机上系统的正常工作依赖于机上的动力能源，因此对能耗的控制 非常重要。为了尽量降低能耗，可以仅确保判断模块和导航控制模块一直处于正常工作状 态，判断模块监测移动信道和微波信道的信号强度，而让移动通信模块和微波通信模块处 于休眠状态，根据监测到的信道强度确定到底激活哪个信道工作，在仅维持用于收发数据 的信道正常工作的情况下，可以显著降低能耗，进而为无人机的安全飞行提供更有利的保 障。
[0085] 其中，飞行指令包括继续航程和返航。
[0086] 进一步地，导航控制模块将所接收的微波信号的强度与设定的微波信号门限进行 比较，将所接收的移动通信信号的强度与设定的移动信号门限进行比较，如果接收的微波 信号的强度小于设定的微波信号门限但接收的移动通信信号的强度大于设定的移动信号 门限，则生成降低飞行高度的控制指令，利用移动通信信号接收来自无人机地面系统的飞 行指令和飞行姿态，利用降低飞行高度指令、接收的飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞 行轨迹和姿态。
[0087] 进一步地，导航控制模块将所接收的微波信号的强度与设定的微波信号门限进行 比较，将所接收的移动通信信号的强度与设定的移动信号门限进行比较，如果接收的微波 信号的强度小于设定的微波信号门限且接收的移动通信信号的强度小于设定的移动信号 门限，则根据无人机当前的位置信息、接收的航线信息和动力能源状况判断是继续航行还 是返航，根据判断结果控制无人机的飞行轨迹。
[0088] 进一步地，导航控制模块将所接收的微波信号的强度与设定的微波信号门限进行 比较，将所接收的移动通信信号的强度与设定的移动信号门限进行比较，如果接收的移动 通信信号的强度小于设定的移动信号门限但接收的微波信号的强度大于设定的微波信号 门限，则利用微波信号接收来自无人机地面系统的飞行指令和飞行姿态，利用接收的飞行 指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹和姿态。
[0089] 进一步地，还可以将无人机机上系统中的判断模块和导航控制模块合并为一个模 块实现。
[0090] 图3是本公开另一实施例的无人机机上系统的结构示意图。
[0091] 如图3所示，与图2中的实施例相比，该实施例中无人机机上系统30还可以包括 GPS模块302、动力监测模块304、飞行自动控制系统306。其中，
[0092] GPS模块302,用于测定无人机当前的经纬度信息；
[0093] 动力监测模块304,用于实时监测无人机上当前动力的可用情况，例如，剩余油料 的数量；
[0094] 飞行自动控制系统306又可以包括飞控处理单元306a、高度控制单元306b、速度 控制单元306c、侧向航迹控制单元306d和自动着陆控制单元306e。其中，飞控处理单元 306d接收来自导航控制模块的控制指令，并将该指令发送到相应的控制单元。
[0095] 图4是本公开一个实施例的实现无人机导航的系统的结构示意图。
[0096] 如图4所示，该实施例中的系统40可以包括无人机地面系统402和无人机机上系 统 404。
[0097] 其中，无人机机上系统可以通过前述实施例实现。
[0098] 图5是本公开一个实施例的无人机地面系统的结构示意图。
[0099] 如图5所示，该实施例中的无人机地面系统50可以包括移动通信模块502、微波通 信模块504和远控站核心模块506。其中，移动通信模块502用于向无人机机上系统发射移 动通信信号以及接收无人机机上系统发射的移动通信信号，微波通信模块504用于向无人 机机上系统发射微波信号以及接收无人机机上系统发射的微波信号，远控站核心模块506 用于生成待发射的移动通信信号和微波信号，在移动通信信号和微波信号中可以承载但不 限于航线信息、飞行指令和飞行姿态。
[0100] 本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其 他实施例的不同之处，各个实施例之间相同和相似的部分可以相互参见。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，相关之处可以参见方法实施例 部分的说明。
[0101] 本公开上述实施例将移动通信系统应用于无人机导航可以实现以低成本覆盖大 飞行区域的测控需求。
[0102] 虽然已参照示例性实施例描述了本公开，但应理解，本公开不限于上述的示例性 实施例。对于本领域技术人员显然的是，可以在不背离本公开的范围和精神的条件下修改 上述的示例性实施例。所附的权利要求的范围应被赋予最宽的解释，以包含所有这样的修 改以及等同的结构和功能。
【权利要求】
1. 一种实现无人机导航的方法，其特征在于，包括： 判断无人机机上系统是否同时接收到微波信号和移动通信信号； 如果同时接收到微波信号和移动通信信号，则利用微波信号与无人机地面系统进行通 信，否则，利用接收到的微波信号或移动通信信号与无人机地面系统进行通信； 无人机机上系统接收无人机地面系统发送的航线信息、飞行指令和飞行姿态； 根据检测出的无人机当前的位置信息、信号强度、动力能源状况与接收的航线信息、飞 行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹与姿态。
2. 根据权利要求1所述的实现无人机导航的方法，其特征在于，所述飞行指令包括继 续航程和返航。
3. 根据权利要求1所述的实现无人机导航的方法，其特征在于，所述根据检测出的无 人机当前的位置信息、信号强度、动力能源状况与接收的航线信息、飞行指令和飞行姿态控 制无人机的飞行轨迹与姿态的步骤包括： 将所接收的微波信号的强度与设定的微波信号门限进行比较； 将所接收的移动通信信号的强度与设定的移动信号门限进行比较； 如果接收的微波信号的强度小于设定的微波信号门限但接收的移动通信信号的强度 大于设定的移动信号门限，则生成降低飞行高度的控制指令； 利用移动通信信号接收来自无人机地面系统的飞行指令和飞行姿态； 利用降低飞行高度指令、接收的飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹和姿态。
4. 根据权利要求1所述的实现无人机导航的方法，其特征在于，所述根据检测出的无 人机当前的位置信息、信号强度、动力能源状况与接收的航线信息、飞行指令和飞行姿态控 制无人机的飞行轨迹与姿态的步骤包括： 将所接收的微波信号的强度与设定的微波信号门限进行比较； 将所接收的移动通信信号的强度与设定的移动信号门限进行比较； 如果接收的微波信号的强度小于设定的微波信号门限且接收的移动通信信号的强度 小于设定的移动信号门限，则根据无人机当前的位置信息、接收的航线信息和动力能源状 况判断是继续航行还是返航； 根据判断结果控制无人机的飞行轨迹。
5. 根据权利要求1所述的实现无人机导航的方法，其特征在于，所述根据检测出的无 人机当前的位置信息、信号强度、动力能源状况与接收的航线信息、飞行指令和飞行姿态控 制无人机的飞行轨迹与姿态的步骤包括： 将所接收的微波信号的强度与设定的微波信号门限进行比较； 将所接收的移动通信信号的强度与设定的移动信号门限进行比较； 如果接收的移动通信信号的强度小于设定的移动信号门限但接收的微波信号的强度 大于设定的微波信号门限，则利用微波信号接收来自无人机地面系统的飞行指令和飞行姿 态； 利用接收的飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹和姿态。
6. -种无人机机上系统，其特征在于，包括： 移动通信模块，用于接收无人机地面系统发送的移动通信信号，并向无人机地面系统 发送移动通信信号，其中，所接收的信号包括航线信息、飞行指令和飞行姿态； 微波通信模块，用于接收无人机地面系统发送的微波信号，并向无人机地面系统发送 微波信号，其中，所接收的信号包括航线信息、飞行指令和飞行姿态； 判断模块，用于判断无人机机上系统是否同时接收到微波信号和移动通信信号，如果 同时接收到微波信号和移动通信信号，则利用微波信号与无人机地面系统进行通信，否则， 利用接收到的微波信号或移动通信信号与无人机地面系统进行通信； 导航控制模块，用于根据检测出的无人机当前的位置信息、信号强度、动力能源状况与 接收的航线信息、飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹与姿态。
7. 根据权利要求6所述的无人机机上系统，其特征在于，所述飞行指令包括继续航程 和返航。
8. 根据权利要求6所述的无人机机上系统，其特征在于，所述导航控制模块将所接收 的微波信号的强度与设定的微波信号门限进行比较，将所接收的移动通信信号的强度与设 定的移动信号门限进行比较，如果接收的微波信号的强度小于设定的微波信号门限但接收 的移动通信信号的强度大于设定的移动信号门限，则生成降低飞行高度的控制指令，利用 移动通信信号接收来自无人机地面系统的飞行指令和飞行姿态，利用降低飞行高度指令、 接收的飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹和姿态。
9. 根据权利要求6所述的无人机机上系统，其特征在于，所述导航控制模块将所接收 的微波信号的强度与设定的微波信号门限进行比较，将所接收的移动通信信号的强度与设 定的移动信号门限进行比较，如果接收的微波信号的强度小于设定的微波信号门限且接收 的移动通信信号的强度小于设定的移动信号门限，则根据无人机当前的位置信息、接收的 航线信息和动力能源状况判断是继续航行还是返航，根据判断结果控制无人机的飞行轨 迹。
10. 根据权利要求6所述的无人机机上系统，其特征在于，所述导航控制模块将所接 收的微波信号的强度与设定的微波信号门限进行比较，将所接收的移动通信信号的强度与 设定的移动信号门限进行比较，如果接收的移动通信信号的强度小于设定的移动信号门限 但接收的微波信号的强度大于设定的微波信号门限，则利用微波信号接收来自无人机地面 系统的飞行指令和飞行姿态，利用接收的飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹和姿 态。
11. 一种实现无人机导航的系统，其特征在于，包括无人机地面系统和权利要求6至10 中任一项所述的无人机机上系统。
【文档编号】G05D1/10GK104155992SQ201310175686
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2013年5月14日 优先权日:2013年5月14日
【发明者】周开宇 申请人:中国电信股份有限公司