一种智能中继系统及其无人机的制作方法_5

文档序号:10107265阅读:来源:国知局
02]实施例四、一种智能中继方法。
[0103]图4为本实用新型实施例四的智能中继方法流程图,本实用新型实施例将结合图4进行具体说明。
[0104]如图4所示,本实用新型实施例提供了一种智能中继方法,该方法包括以下步骤:
[0105]步骤S401:中继系统初始化;
[0106]步骤S402:无人机和无线网络设备完成对码,确定跟踪目标;
[0107]步骤S403:搜索可用的远端无线传输网络,选择适当的无线信号;
[0108]步骤S404:所述无人机开启无线中继路由模式,将所选择的无线信号进行中继放大;
[0109]步骤S405:所述无人机实时跟踪所述无线网络设备,依据所述无线网络设备的需要智能控制其飞行状态。
[0110]本实用新型实施例中优选的,所述搜索可用的远端无线传输网络,选择适当的无线信号的步骤中,具体包括以下步骤:
[0111]依据所述远端无线传输网络的成本和/或接入速度,设定所述远端无线传输网络的优先级;
[0112]判断所述无人机当前位置高优先级的远端无线网络信号强度是否有效;
[0113]如果有效,则选择该高优先级的远端无线传输网络;
[0114]如果无效,则选择下一优先级的远端无线传输网络。
[0115]本实用新型实施例中优选的,依据目前无线网络租用成本和无线网络接入速度,选择远端无线传输网络,系统设计以下优先级方案:
[0116]W1-Fi网络:优先级为0 ;
[0117]4G无线网络:优先级为1 ;
[0118]3G无线网络:优先级为2 ;
[0119]卫星通信网络:优先级为3,其中,
[0120]优先级别0-3表示所选择无线网络优先级由高到低,即如果同时存在多种无线信号,且信号强度均有效时,无人机会首先选择W1-Fi网络作为远端无线传输网络;当W1-Fi信号强度无效时,无人机会次优选择4G无线网络作为远端无线传输网络;依次类推。
[0121]本实用新型实施例中优选的,所述远端无线传输网络的优先级还可以由用户指定,例如,用户可以在所述无线网络设备上手动选择“接入速度最快”作为最高优先级的远端无线传输网络,此时,所述无人机对搜索到的可用的远端无线传输网络进行无线电质量监测,比较各个远端无线传输网络的信号强度、网络速度,而不考虑费用成本,优先中继放大接入速度最快的无线信号,为该无线网络设备提供最快的上网速度。
[0122]本实用新型实施例中优选的,所述远端无线传输网络的优先级还可以根据各个远端无线传输网络的负荷进行排序。例如,在室外环境中,具有形成小区C1的无线基站A和形成小区C2的无线基站B,小区C1和C2彼此邻近,二者的一部分彼此交叠。当然,还可以安装邻近这两个基站的其他无线基站。所述无人机在小区C1的端部且在小区C2的附近提供中继服务。无线基站A通过无线电链路连接到无线网络设备A至D和无人机。所述无人机通过无线电链路连接到无线网络设备E至G。无线基站B通过无线电链路连接到无线网络设备Η和I。这时,存在与无线基站Α直接或间接进行通信的7个无线网络设备,存在与无线基站B进行通信的2个无线网络设备。因此,无线基站A处于负荷高于无线基站B的负荷的状态。当无线基站A的负荷高时(例如,当无线基站A所处理的通信量大时),较少的无线资源被分配到无人机。因此,无线基站A与无人机之间的通信容量变小,而且无人机与无线网络设备E至G之间的通信容量也变小。因此,无线网络设备E至G的吞吐量变小。当无线基站A的负荷高时,为了防止无线网络设备E至G的吞吐量下降,执行中继切换,即无人机将连接目的地从无线基站A切换到邻近基站即无线基站B。
[0123]本实用新型实施例中优选的,所述无人机实时跟踪所述无线网络设备,依据所述无线网络设备的需要智能控制其飞行状态的步骤,具体包括以下步骤:
[0124]实时判断所述无人机与所述无线网络设备之间的距离是否在无人机中继放大后的无线信号传播的有效距离之内;
[0125]如果在有效距离之内,则为所述无线网络设备提供近端无线接入网络服务;
[0126]如果不在有效距离之内,重新设定航迹点,控制所述无人机飞向新的航迹点。
[0127]本实用新型实施例中优选的,所述无人机与所述无线网络设备之间的有效距离的设定,系统会根据当前跟踪目标处于室内还是室外,智能调整跟踪目标的有效距离,通常,室内有效距离选择为5米,室外有效距离选择为30米。当然,这里的数值仅是示例性的,具体的有效距离可以根据无人机机载的无线网络中继装置的发射功率、接收频段、环境复杂度等多种因素综合考虑和设置。
[0128]本实用新型实施例中优选的,还包括对所述无线网络设备状态判断的步骤,具体包括以下步骤:
[0129]预先设置所述无人机的待机点;
[0130]当所述无线网络设备处于静态时,所述无人机选择距离其最近的待机点降落。
[0131]本实用新型实施例中优选的,当跟踪目标超过1分钟未做出位置改变的情况下,无人机认为所述跟踪目标处于静态,将通过飞行器控制模块,引导无人机停靠在最近的待机点,在待机点上,所述无人机可以根据跟踪目标的情况,选择继续提供智能中继服务或者停止提供中继服务。优选的,所述待机点除了可供无人机安全停靠外,还可以提供无人机续航充电、安全自检、故障维修等功能。现阶段,此类待机点主要适用于室内,未来随着无人机应用范围的推广,此类待机点将安装于室外,作为公共基础设施,为无人机提供各种服务。
[0132]本实用新型实施例中优选的,还包括无人机自动避障的步骤,具体包括以下步骤:
[0133]实时探测所述无人机周围障碍物;
[0134]判断是否收到避障警告;
[0135]如果没有,则继续执行之前预定的航线;
[0136]如果收到,则重新规划航线,控制所述无人机执行避障飞行动作。
[0137]本实用新型实施例公开了一种智能中继方法,利用无人机实时跟踪用户目标使用的需要接入近端无线网络的无线网络设备,无人机搭载有无线网络中继装置,将远端无线传输网络的无线信号中继放大,为当前跟踪的无线网络设备提供快速、可靠、稳定、高效的网络接入服务,该智能中继方法利用无人机机动灵活、架设时间短、运行成本低的特点,实现了针对用户个性化的网络覆盖,并能作为智能家居系统网络接入的一个入口。
[0138]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。
[0139]实施例五、一种智能中继方法。
[0140]图5为本实用新型实施例五的智能中继方法流程图,本实用新型实施例将结合图5进行具体说明。
[0141]如图5所示,本实用新型实施例提供了一种智能中继方法,该方法包括以下步骤:
[0142]步骤S501:中继系统初始化;
[0143]步骤S502:无人机和无线网络设备完成对码,确定跟踪目标;
[0144]步骤S503:搜索可用的远端无线传输网络;
[0145]步骤S504:无人机开启无线中继路由模式;
[0146]步骤S505:判断远端无线信号信号强度是否有效;如果有效,则跳转到步骤S507 ;反之,进入下一步。
[0147]步骤S506:选择下一优先级远端无线传输网络,随后跳回到步骤S505继续判断新选择的远端无线传输网络提供的无线信号信号强度是否有效。
[0148]步骤S507:判断跟踪目标距离是否有效?如果有效,则跳转到步骤S511 ;反之,进入下一步;
[0149]步骤S508:无人机重新设定航迹点;
[0150]步骤S509:判断是否收到避障警告;如果收到,则跳回到步骤S508重新设定航迹点;反之,进入下一步;
[0151]步骤S510:控制无人机飞向下一个航迹点,随后跳回到步骤S505判断新的航迹点的远端无线信号信号强度是否有效;
[0152]步骤S511:判断跟踪目标是否处于静态;如果是,则进入下一步;反之,跳回到步骤S505实时判断无人机所处位置的远端无线信号信号强度是否有效;
[0153]步骤S512:无人机选择最近待机点降落。
[0154]例如,当用户处于静态状态时,比如是用户处于坐、卧姿势观看电视或者阅读;再如,用户在餐桌边吃饭。再例如,当用户处于动态状态时,比如是用户从一个地理位置向另一个地理位置转移。相应的,此时该用户所携带或使用的无线网络设备处于静态或者动态。
[0155]本实用新型实施例中优选的,在上述针对静态和/或动态状态的服务过程中,小微型无人机采用信标定位跟踪的方式,始终与所述无线网络设备保持一个适当的相对距离和角度。
[0156]本实用新型实施例中优选的,在上述针对静态和/或动态状态的服务同时,小微型无人机也通过其携带的计数设备进行计时,当判断出所述无线网络设备已经保持某一状态较长时间时或者在无人飞行器有效针对所述无线网络设备的动态信息进行了调整之后,则选择与当前位置较近的待机地址,降落在待机地址之后,继续向所述无线网络设备提供智能中继服务,如此既能降低能量消耗,也能降低小微型无人机本身产生的声光辐射对于环境的干扰。
[0157]本实用新型实施例中优选的,由无人机挂载无线网络中继装置悬停在跟踪目标地上空,通过天线接收远端无线传输网络的无线信号,并通过无线中继路由模块,中继信号经功率放大器放大信号后由天线板发射给所述跟踪目标即所述无线网络设备,当判断跟踪目标移动到所述远端无线传输网络信号覆盖范围内时,或者所述无线网络设备接收到的所述远端无线传输网络的无线信号信号强度超过预设阈值时,所述无人机智能选择最佳待机点降落。
[0158]本实用新型实施例公开了一种智能中继方法,利用无人机实时跟踪用户目标使用的需要接入近端无线网络的无线网络设备,无人机搭载有无线网络中继装置,将远端无线传输网络的无线信号中继放大,为当前跟踪的无线网络设备提供快速、可
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