一种利用无人机实现的快递系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无人机应用技术领域，具体涉及一种利用无人机实现的快递系统及方法。
【背景技术】
[0002]当前的快递系统已经极大的改变了社会生活的方式，从原来的邮件、货运物流方式的3?7天的物流周期，变成了现在0.5?2天的物流周期，虽然表面看来仅是物流周期的数字变化，但是对于享受这种物流系统与物流方式的使用者来说，这种物流周期的数字变化的实际体验，完全改变了这个行业。物流系统效率的提升，催生了很多新的行业和新的服务方式，并且成为了互联网服务业、互联网商贸业能够实现发展的基础。
[0003]现有的快递公司办理快递包裹业务的方式，一直是派快递业务人员上门揽收包裹，回到快递公司后进行包裹登记、分拣、派送，每一件包裹的收件和送件，中途要办理几道手续，包裹的经手人也有几个。这种快递包裹的方式已逐渐不能满足一部分高端客户的市场需求，这一部分高端客户对寄送包裹的要求比较高，第一是包裹不能丢失，安全第一；第二是包裹不能中途泄密，保密要求高；第三是快递包裹的速度要快，尽快将包裹直接送交收件人。
[0004]然而，当前的快递系统本质上是通过社会组织效率的管理，最大化的利用了交通工具与人力，实现了物流效率的提升，简单的说，就是根据物流的特点，将待运输的物品经过在配送点聚合、在配送点之间集中配送，调用人力实施最后5公里的配送，其中将配送的过程分成了长距离、中距离、短距离几类，对于长距离配送，采用大负荷的交通工具来实施；对于中距离的配送，采用小型交通工具(包括汽车、三轮车、电动车等)来实施；对于最后I公里的配送，直接使用人力实现。
[0005]在上述快递系统中，受限于人力配送的成本与生理特性，快递系统的极限处理效率已经接近，以中国当前的物流发转水平为例，能够达到全国绝大多数范围内的一天内送达，同城半天抵达，特殊情况同城2小时内送达，基本已经是技术发展的极限。
[0006]这些包裹中，大部分是重量轻的小件包裹，小部分是不太重的中件包裹，基本上没有大件包裹，如何才能尽快将中、小件包裹快递、安全的送到客户手中，取得广大购物顾客的满意，是目前亟需解决的一个技术问题。快递包裹的新的市场需求，催生出快递包裹的新的经营方式。
[0007]例如:申请号为201310212234.8、发明名称为《快递包裹的无人机在高层楼房之间直达送货的应用系统》的中国发明专利公开了快递包裹的无人机在高层楼房之间直达送货的应用系统，在高层楼房甲顶层设有包裹仓库甲，包裹仓库甲下面的楼层内安装有无线天线甲、导航雷达甲、导电线甲、计算机控制中心甲、包裹储运中心甲、临街窗口甲、无人机升降平台甲，在高层楼房乙中层设有包裹仓库乙、导航雷达乙、导电线乙、计算机控制中心乙、包裹储运中心乙、临街窗口乙、无人机升降平台乙。计算机控制中心甲调控的导航雷达甲、无线天线甲与计算机控制中心乙调控的导航雷达乙、无线天线乙实现空中通信并选定空中航线，确保快递包裹的无人机飞行在无人机升降平台甲和无人机升降平台乙之间直达运送包裹。
[0008]此外，申请号为201310212161.2、发明名称为《一种快递包裹的无人机》的中国发明专利申请公开了一种快递包裹的无人机，先将需要快递的包裹分别装入货舱甲和货舱乙，无线天线接收的信号输入导航雷达和计算机控制中心，锂离子电池甲供电，驱动电动机甲、传动轴甲、旋转翼甲旋转产生飞行动力，锂离子电池乙供电，驱动电动机乙、传动轴乙、旋转翼乙旋转产生飞行动力，雷达导航和计算机控制中心控制电动机甲、旋转翼甲的旋转和电动机乙、旋转翼乙的旋转，并按照导航雷达和计算机控制中心设定的飞行路线由尾舵调控飞行方向飞往目标地。安装在无人机底部的前行走轮和后行走轮在目标地降落后，开启货舱门甲取出货舱甲中的快递包裹，开启货舱门乙取出货舱乙中的快递包裹。
[0009]然而，上述方案中仅仅只是描述了两台无人机在两个高楼之间的简单对飞模式，不能解决目前海量包裹的快递需求，而使用者对于物流效率的提升效率的需求是无限的。虽然有人提出了 3D打印概念，实际上未来实现了在异地直接打印需求的方案，是物流系统的终极解决方案。但是3D打印技术本身还未成熟，所以这种快递系统的需求改进方案仅是一个美好的设想而已。
【发明内容】
[0010]本发明的发明目的是提供一种利用无人机实现的快递系统及方法，采用无人机实现中、小件快递包裹的超高频运输，针对高快递需求地点按照节点化方式建设，能够快速配送典型如文件、合同、资料等物品。
[0011]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下:
[0012]—种利用无人机实现的快递系统，包括至少一架无人机，所述无人机能够在空中运输快递包裹；多个地面站，所述地面站之间、所述地面站与所述无人机之间能够双向通信，其特征在于:所述地面站按照预设节点设置，其至少适用于:第一地面站接收运输快递包裹至第二地面站的请求；将至少包括所述快递包裹第一地面站和第二地面站的快递参数发送至所述无人机其中之一；其中接收到所述快递参数的无人机，进一步适用于:在所述第一地面站取得所述快递包裹；根据导航路线飞行至所述第二地面站。
[0013]进一步的，还包括地面站管理系统，其适用于与各个地面站无线通信，调配各个地面站。
[0014]进一步的，所述地面站管理系统进一步包括节点规划装置，其适用于根据数据挖掘设置地面站的拓扑结构。
[0015]进一步的，所述快递参数还包括快递包裹的重量、体积、性质、第一地面站和第二地面站之间的距离，所述地面站根据所述快递参数选择适当的无人机来运输所述快递包裹。
[0016]进一步的，所述地面站进一步包括信标定位单元、中央控制单元、任务管理单元、设备管理单元、通信控制单元，其中:
[0017]所述信标定位单元适用于对无人机的降落和/或起飞实现导航指引；
[0018]所述中央控制单元适用于控制地面站的所有操作；
[0019]所述任务管理单元适用于管理快递任务；
[0020]所述设备管理单元适用于管理无人机；
[0021]所述通信控制单元适用于实现地面站与无人机、其他地面站或者其他便携式控制终端的通信功能。
[0022]根据本发明的另一个方面，提供了一种利用无人机实现的快递方法，该方法包括以下步骤:
[0023]按照预设节点设置多个地面站；
[0024]第一地面站接收运输快递包裹至第二地面站的请求；
[0025]选择无人机；
[0026]发送快递参数至被选择的无人机；
[0027]被选择的无人机将所述快递包裹从所述第一地面站运输至所述第二地面站。
[0028]进一步的，所述第一地面站接收运输快递包裹至第二地面站的请求步骤，具体包括以下步骤:
[0029]第一地面站接收运输快递包裹的请求；
[0030]在规定时间内确认运输至相同第二地面站的所述请求的快递包裹的总重量和/或总体积，判断是否形成一次快递任务；
[0031]当确定形成一次快递任务时，对所述快递任务进行分类编号；
[0032]形成快递任务列表。
[0033]进一步的，还包括对所述快递任务进行优先级排序的步骤。
[0034]进一步的，所述选择无人机的步骤之后，还包括:
[0035]所述第一地面站将被选择的无人机信息、快递包裹信息发送至所述第二地面站。
[0036]进一步的，所述被选择的无人机将所述快递包裹从所述第一地面站运输至所述第二地面站步骤之后，还包括:
[0037]所述第二地面站发送确认所述快递包裹已经送达的通知至所述第一地面站；
[0038]所述第一地面站从快递任务列表中标记该已完成的任务。
[0039]本发明公开了一种利用无人机实现的快递系统及方法，利用无人机实现快递包裹的快速运输，针对特定节点之间的高频物流需求，设计了符合无人机特点的快递系统，通过规划节点网络的拓扑结构，有效地提升了快递的服务范围，并且确保了最佳的物流效率。
[0040]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够使得本发明的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本发明的【具体实施方式】进行举例说明。
【附图说明】
[0041]通过阅读下文优选的【具体实施方式】中的详细描述，本发明各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中:
[0042]图1示出了根据本发明实施例一的利用无人机实现的快递系统结构示意图；
[0043]图2示出了根据本发明实施例二的利用无人机实现的快递系统结构示意图；
[0044]图3示出了根据本发明实施例三的利用无人机实现的快递系统结构示意图；
[0045]图4示出了根据本发明实施例四的利用无人机实现的快递方法流程图；
[0046]图5示出了基于上述实施例四的利用无人机实现的快递方法中地面站快递任务发布机制流程图；
[0047]图6示出了基于上述实施例四的利用无人机实现的快递方法中地面站快递任务标记流程图；
[0048]图7示出了基于上述实施例四的利用无人机实现的快递方法中无人机完成快递任务的过程流程图。
【具体实施方式】
[0049]下面将参照附图更详细地描述本发明的具体实施例。虽然附图中显示了本发明的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够