一种智能中继系统及其无人机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无人机应用技术领域，具体涉及一种智能中继系统及其无人机。
【背景技术】
[0002]中继技术最早适用于多个用户对于有限通信资源的分配，现在又广泛应用于无线通信领域。简单说来，大概分成以下两种情况:
[0003]其一，比如当一个区域内的不特定多数用户，公用某个固定带宽的网络资源，此时，通过中继技术临时调配其中的部分网络资源给当前使用用户，然后在当前用户使用完该资源时，将该部分网络资源再另行调配给其他需要使用的用户。由于并非所有用户都会在同一时间使用该网络资源，所以通过合理调配，能够让一个固定的网络资源更好地服务更多用户。一个典型的例子，就是电话系统中电话线路的调用过程。
[0004]其二，在无线通信中，由于某个网络设备的信号覆盖范围是有限的，为了能够让该信号覆盖范围符合用户需求，有时候，需要将该信号覆盖范围在特定范围内扩大。此时，需要通过一个设备接收源信号，并将该源信号向外转发，采用类似信号接力的方式，扩大无线信号覆盖范围。
[0005]例如:申请号为201280058015.2、发明名称为《用于无线通信网络中的由中继器发起的中继拆卸操作的方法和系统》的中国发明专利申请提供的实施例包括:从多个候选无线中继器中选择无线中继器；使用选择的无线中继器建立中继操作，以经由选择的无线中继器在无线站之间进行无线通信。
[0006]在上述中继技术的应用过程中，中继设备与中继方法也得到了长足的发展。但是，不可忽视的问题是，现有的中继设备与中继方法，基本是基于静态的方式来对网络资源进行调配。换句话说，环境中的各种网络设备在设计之初进行了方案设计，但是一旦施工完成，所有的网络设备都是相对较为固定的，仅能依据事先制定好的策略来进行网络资源分配。这样的设计方式，必然导致了中继技术在灵活性和智能化程度方面，都存在改进空间；也导致在用户的实际网络使用需求不断扩大和多元化的过程中，产生新的技术问题。例如:导致在终端使用环境复杂的情况下，无线网络有效覆盖性差。
[0007]具体来说，一个常见的情况是，某个用户在家里安装了无线上网环境，通过有线网络到楼(光纤到楼)，无线网络入户(无线路由器转化为无线信号)。并且，众所周知，在现在的大中型城市的普通家庭，无线网络已经非常普及了。但是，用户会发现，现在个人家庭居住环境也是比较复杂的，通常分成客厅、卧室、书房、卫生间、厨房等多个相对独立的空间，并且都有门隔开。即使是标称能覆盖200平方米的无线路由器，有时候因为各种障碍物、墙转角等的阻碍，也不能很好的让一个80平方米房间内的所有区域，都能够实现很好的无线网络接入能力。极端情况下，如果用户与无线路由器正好处于一面墙相隔的大对角上，那么可能用户与路由器仅隔墙相对，也无法获得良好的服务。而由于现有的无线路由器是相对稳固的设置环境，如果因为用户的日常性活动，就需要经常调整无线路由器位置，甚至安装多个无线路由器，那么给用户带来了较大麻烦，并且也增加了成本。
[0008]例如，申请号为201310699662.8、发明名称为《一种无线中继组网系统及方法》的中国发明专利申请公开了一种无线中继组网系统及方法，系统包括部署在不同通讯站点中的中继设备，每一中继设备包括无线中继终端和中继基站的至少其中之一；无线中继终端及中继基站通过有线方式与本地核心网建立路由转发关系；无线中继终端通过无线方式接入外围中继终端，无线中继基站通过无线方式连接外围无线中继终端，与外围核心网建立通讯链路；无线中继终端将本地核心网发送的报文转发至外围中继基站，并将从外围中继基站收到的报文转发给本地核心网，中继基站将本地核心网发送的报文转发至外围无线中继终端，并将从外围无线中继终端收到的报文转发给本地核心网；其中无线中继终端与外围中继基站、中继基站与外围无线中继终端之间均配置有无线中继关系。本发明通过设置的多个无线中继终端或者无线中继基站，实现了将多个通讯站点互联互通，组建统一的通讯网络，实现较大范围内的通讯覆盖。
[0009]此外，在林区或者山区，由于受到高山阻挡造成无线信号衰减，甚至出现信号盲区，致使被山体隔开相对方向地段的人们无法联通无线信号。常见的解决方法是在同一山体的顶部位置架设无线通信基站，增加移动终端的信号传输和通信网络的覆盖面。但是，这种信号中继方式，成本高，时间长，机动性差，受环境影响限制较大。
【实用新型内容】
[0010]本实用新型的发明目的是提供一种智能中继系统及其无人机，利用无人机实现无线信号的中继放大，无人机反应迅速、机动能力强、运行成本低，解决了传统无线路由器直接将有线网络转化成覆盖其服务范围的无线网络信号，该无线路由器的位置相对固定，难以变化的缺陷。
[0011]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下:
[0012]—种智能中继系统，包括无线信号生成设备、飞行式中继服务设备、无线网络设备，所述飞行式中继服务设备无线连接所述无线信号生成设备和所述无线网络设备，其进一步包括无人机和机载的无线网络中继装置，其中，
[0013]所述无线信号生成设备适用于在一定范围内，生成无线信号；
[0014]所述飞行式中继服务设备适用于利用所述无线信号生成设备提供的无线信号实现中继放大，所述无人机能够依据所述无线网络设备的需要智能控制其飞行状态。
[0015]进一步的，所述无线信号生成设备为无线路由器或者无线接入点，所述无线路由器或者无线接入点有线连接电缆/专线调制解调器，将远端有线网络转化为远端无线传输网络；所述飞行式中继服务设备为搭载有无线网络中继路由器的小微型无人机；所述无线网络设备包括智能手机，所述智能手机具有无线通信控制模块和蓝牙模块。
[0016]进一步的，所述无人机进一步包括GPS定位仪和/或惯导导航定位仪和蓝牙信标定位模块、中央处理器、飞行器控制器，所述GPS定位仪和/或惯导导航定位仪和蓝牙信标定位模块连接所述中央处理器和所述飞行器控制器，所述中央处理器连接所述飞行器控制器，其中，
[0017]所述GPS定位仪和/或惯导导航定位仪和蓝牙信标定位模块适用于提供无人机实时的地理位置信息和/或辅助确定所述无人机的飞行航迹；
[0018]所述中央处理器适用于接收所述GPS定位仪和/或惯导导航定位仪和蓝牙信标定位模块提供的无人机位置和所述无线网络设备位置信息，实时计算所述无人机与所述智能手机之间的距离，将计算结果转化为飞行器控制信息并传送至所述飞行器控制器；
[0019]所述飞行器控制器适用于接收所述飞行器控制信息，实时调整所述无人机的飞行姿态，控制所述无人机与所述智能手机之间的距离保持在中继放大后的无线信号传播的有效距离之内。
[0020]进一步的，所述机载的无线网络中继路由器进一步包括天线板和中继器，所述天线板连接所述中央处理器，所述中继器连接所述天线板，其中，
[0021]所述天线板适用于接收指定频段的无线信号和将信号调制到指定频率进行发送；
[0022]所述中继器适用于将所述天线板接收到的无线信号进行中继放大，建立远端无线传输网络与近端无线接入网络之间的中继，实现无线信号的延伸和覆盖范围的扩展。
[0023]进一步的，所述无人机还包括摄像头，所述摄像头连接所述中央处理器，其适用于采集无人机附近环境的视频信号和/或数字图像信号，辅助实时跟踪所述智能手机。
[0024]进一步的，所述无人机还包括超声波传感器和/或存储器，所述超声波传感器连接所述飞行器控制器，其适用于探测所述无人机周围障碍物并向所述飞行器控制器发送障碍物信息；所述存储器适用于记录相关网络配置信息。
[0025]根据本实用新型的另一个方面，提供了一种用于实现智能中继系统的无人机，所述无人机包括无线网络中继装置、GPS定位仪和/或惯导导航定位仪和蓝牙信标定位模块、中央处理器、飞行器控制器，所述无线网络中继装置连接所述中央处理器，所述GPS定位仪和/或惯导导航定位仪和蓝牙信标定位模块连接所述中央处理器和所述飞行器控制器，所述中央处理器连接所述飞行器控制器，其中，
[0026]所述无线网络中继装置适用于接收无线信号生成设备提供的无线信号，并对所述无线信号进行中继放大，将中继放大后的无线信号提供给跟踪目标，所述无人机能够依据跟踪目标的需要智能控制其飞行状态；
[0027]所述GPS定位仪和/或惯导导航定位仪和蓝牙信标定位模块适用于提供无人机实时的地理位置信息和/或辅助确定所述无人机的飞行航迹；
[0028]所述中央处理器适用于接收所述GPS定位仪和/或惯导导航定位仪和蓝牙信标定位模块提供的无人机位置和跟踪目标位置信息，实时计算所述无人机与所述跟踪目标之间的距离和/或相对位置，将计算结果转化为飞行器控制信息并传送至所述飞行器控制器；
[0029]所述飞行器控制器适用于接收所述飞行器控制信息，实时调整所述无人机的飞行姿态，控制所述无人机与所述跟踪目标之间的距离保持在中继放大后的无线信号传播的有效距离之内和/或两者之间的相对位置处于最佳接收、拍摄方向。
[0030]进一步的，所述机载的无线网络中继装置进一步包括天线板和中继器，所述天线板连接所述中央处理器，所述中继器连接所述天线板，其中，
[0031]所述天线板适用于接收指定频段的无线信号和将信号调制到指定频率进行发送；
[0032]所述中继器适用于将所述天线板接收到的无线信号进行中继放大，建立远端无线传输网络与近端无线接入网络之间的中继，实现无线信号的延伸和覆盖范围的扩展。
[0033]进一步的，所述无人机还包括摄像头，所述摄像头连接所述中央处理器，其适用于采集无人机附近环境的视频信号和/或数字图像信号，辅助实时跟踪目标。
[0034]进一步的，所述无人机还包括超声波传感器和/或存储器，所述超声波传感器连接所述飞行器控制器，其适用于探测所述无人机周围障碍物并向所述飞行器控制器发送障碍物信息；所述存储器适用于记录相