一种智能中继系统及其无人机的制作方法_4

文档序号:10107265阅读:来源:国知局
块203 ;所述飞行器控制模块203适用于接收所述飞行器控制信息,实时调整所述无人机103的飞行姿态,控制所述无人机103与所述无线网络设备105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。
[0079]所述机载的无线网络中继装置104进一步包括天线模块207和无线中继路由模块208,所述天线模块207连接所述目标跟踪模块202,所述无线中继路由模块208连接所述天线模块207,其中,所述天线模块207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;所述无线中继路由模块208适用于将所述天线模块207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。
[0080]所述无人机103还包括图像采集模块204,所述图像采集模块204连接所述目标跟踪模块202,其适用于采集无人机103附近环境的视频信号和/或数字图像信号,辅助实时跟踪所述无线网络设备105。
[0081 ] 所述无人机103还包括自动避障模块205和/或存储模块206,所述自动避障模块205连接所述飞行器控制模块203,其适用于探测所述无人机103周围障碍物并向所述飞行器控制模块203发送障碍物信息;所述存储模块206适用于记录相关网络配置信息。
[0082]本实用新型实施例中优选的,所述图像采集模块204采用CCD摄像头,在无人机需要采集附近环境或需要实时跟踪目标时,启动摄像头,采集跟踪目标的视频信息。
[0083]本实用新型实施例中优选的,所述飞行器定位模块201包括GPS导航仪和蓝牙单元,还可以包括惯导导航仪,用于定位飞行器位置,在室外环境通过所述GPS导航仪和/或惯导导航仪,在室内环境通过beacon (低功耗蓝牙技术Bluetooth Low Energy,也就是通常所说的Bluetooth 4.0或者Bluetooth Smart)信标系统定位无人机位置。信标间隔(Beacon Interval)调高,有助于发挥无线网络效能,客户端(无人机、无线网络设备)省电;信标间隔调低,可以加快无人机、无线网络设备连接速度。在漫游环境和一些无线网络设备联机变动比较大场合(如公众热点),无线网络设备属于移动状态,需要快速漫游,应将beacon自适应调低。信标单位通常以毫秒(millsecond)为单位(1/1000秒),一般默认值为100。
[0084]本实用新型实施例中优选的,所述目标跟踪模块202在室外利用无人机和跟踪目标的GPS信息,室内采用蓝牙信标定位技术,实时计算无人机103和跟踪目标之间的距离,并将计算结果转化为一组飞行器控制信息,传递给所述飞行器控制模块203。
[0085]本实用新型实施例中优选的,所述飞行器控制模块203接收所述目标跟踪模块202实时计算的飞行姿态调整指令,控制无人机的飞行状态,包括:飞行高度、飞行线速度、飞行角速度、空中悬停、降落待机点等等。在所述自动避障模块205发出近障警告情况下,采取避障飞行动作。
[0086]本实用新型实施例中优选的,所述无人机103在不同的方向上配置超声波传感器,探测无人机周围的障碍物,当在飞行方向的一定距离上探测到障碍物时,所述自动避障模块205向所述飞行器控制模块203发出减速避障请求;当距离进一步缩小时,所述自动避障模块205向所述飞行器控制模块203发出无人机空中悬停请求。优选的,所述自动避障模块205还可以将周围障碍物分布情况和距离发送给所述飞行器控制模块203,用于所述飞行器控制模块203规划其下一航迹点的航线。
[0087]本实用新型实施例中优选的,所述天线模块207提供无线网络需要的天线资源,将信号调制到所需频率进行发送,并接收指定频段的无线信号,配置为与所述无线网络中继路由模块连接,其输出/输入端对应无线链接至所述无线信号生成设备101和所述无线网络设备105,以接收来自所述无线信号生成设备101的无线信号,将无线信号回传到所述无线网络设备105。所述无线中继路由模块208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。
[0088]本实用新型实施例中优选的,为了防止发射信号影响接收灵敏度,发射和接收使用不同的频率,并保证两个频率间隔足够大,同时利用馈线将发射天线和接收天线置于较远的位置,以增加发射接收距离。所述天线模块207进一步包括所述无人机103机头的第一天线模块和机尾的第二天线模块;所述无人机103配置为与所述无线信号生成设备101相耦合,用于与具有无线接收器和无线发射器的所述无线网络中继装置104构成与所述无线信号生成设备101无线链接的载体;所述无线网络中继装置104,配置为与所述无线信号生成设备101提供的远端无线传输网络相耦合,其输出/输入端对应链接至所述无人机103机头的第一天线模块和机尾的第二天线模块,以接收或传送无线信号至所述无线中继路由模块208,通过所述无线中继路由模块208的处理后输出,实现同一频段范围内的所述无线网络设备105通信链路的连接,从而消除了信号盲区。
[0089]本实用新型实施例中优选的,为了进一步增加信号处理后的无线信号发送绕射能力,可以通过两条或者多条通信中继线路来有效加强对信号的接收能力和信号的处理后的信号发送绕射能力,提高无线网络中继装置104的工作性能稳定性。例如,所述通过第一天线输入接口和第二天线输入接口同步接收外界信号,经过C0FDM调制解调、数据加密解密和功率放大等一系列的处理后,再分别通过第二天线输出接口和第一天线输出接口发送至外界。优选的,所述机载的接收天线和发射天线均为宽频带天线,并且均为全向天线。
[0090]本实用新型实施例公开了一种智能中继系统,通过无人机挂载提升中继器运行所处高度,从而扩大通信距离和范围,方便网络连接,可适用于通信中断不便于铺设网络的场所。由于中继高度远远高于通常建筑物,可有效的提高中继距离;由于是无线信号,架设成本大大降低,传统中继架设所需要的天线架、电缆、信号线等以最便宜的方案架设地面站也需1000元以上,而空中中继几乎没有费用。同时,架设时间提高,因无需架设设备,短时间内就可使中继系统处于工作状态。更重要的是,该系统能够提供针对用户个性化的智能中继服务,能够依据当前跟踪目标所处的位置、用户使用情况、所接收到的无线信号情况等判断是否提供中继服务以及提供最佳的无线网络信号覆盖。
[0091]本实用新型实施例中其它内容参见上述实用新型实施例中的内容,在此不再赘述。
[0092]实施例三、一种智能中继系统。
[0093]图3为本实用新型实施例三的智能中继系统结构示意图,本实用新型实施例将结合图3进行具体说明。
[0094]如图3所示,本实用新型实施例提供了一种智能中继系统300,包括互联网(Internet) 301、电缆/专线调制解调器302、远端无线路由器/接入点303、无人机/无线中继路由器304、无线网络设备(305-1,305-2, 305-3),所述电缆/专线调制解调器302有线连接所述互联网301,所述远端无线路由器/接入点303有线连接所述电缆/专线调制解调器302,并将该有线网络信号转化成无线网络信号,所述无人机/无线中继路由器304无线连接所述远端无线路由器/接入点303,并将所述远端无线路由器/接入点303提供的无线信号进行中继放大后提供给所述无线网络设备(305-1,305-2,305-3),从而所述无线网络设备(305-1,305-2, 305-3)接入所述互联网301。
[0095]在本实用新型实施例中,以远端无线传输网络为无线局域网为例,说明无人机作为无线中继设备的网络配置。
[0096]首先,假设所述电缆/专线调制解调器302的IP地址为209.108.231.24,确定所述远端无线路由器/接入点(Wireless Router/AP) 303能够接入互联网301,假设其IP地址为192.168.1.1 ;SSID为XYZ ;使用信道为Channel 6 ;加密类型为:WEP0
[0097]接着,设定所述无人机/无线中继路由器304(UAV/Wireless Repeater)的IP地址与所述远端无线路由器/接入点303同一网段,这里假设IP地址为192.168.1.254,并且其SSID、使用信道、加密类型与所述远端无线路由器/接入点303均相同,分别为XYZ、Channel
6、WEPo关闭所述无人机/无线中继路由器304上面的动态主机配置协议DHCP (DynamicHost Configurat1n Protocol,主要作用是集中的管理、分配IP地址,使网络环境中的主机动态的获得IP地址、Gateway地址、DNS服务器地址等信息)功能,开启中继路由功能。
[0098]所述无线网络设备(305-1,305-2,305-3)在对码过程中,即通过所述无人机/无线中继路由器304的SSID、使用信道、加密类型,从所述远端无线传输网络301获取同一网段的IP:192.168.1.X,这里,假设所述无线网络设备305-1为智能手机、305-2为平板电脑、305-3 为笔记本电脑,其 IP 地址分别为 192.168.1.101、192.168.1.102、192.168.1.103。
[0099]所述无人机/无线中继路由器304在第一次接入所述远端无线路由器/接入点303后,将记录相关配置信息,在后续再次探测到同一 SSID的网络时,无需重新配置,可直接接入。
[0100]本实用新型实施例公开了一种智能中继系统,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;同时,该中继系统还能根据用户的需求智能提供中继服务,改变无线信号延伸的方向和范围。
[0101]本实用新型实施例中其它内容参见上述实用新型实施例中的内容,在此不再赘述。
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