基于大数据的通信处理方法及系统与流程

本发明涉及通信数据处理，更具体地说，本发明涉及基于大数据的通信处理方法及系统。

背景技术：

1、无人机(unmanned aerial vehicle，简称uav)是指没有人搭乘的飞行器，通常由遥控器、自动化系统或预先设定的航线进行操控。无人机可以进行各种任务和应用，具有广泛的用途和潜在的益处；一些常见的无人机应用领域包括地理测绘与测量、农业与林业、建筑与基础设施检查以及科学研究与环境监测。

2、无人机的通信处理包括对无人机在工作时生成的通信数据进行处理；现有的无人机在工作时需要传输大量的通信数据，如图像、视频、传感器数据等；现有技术缺乏对无人机通信质量的实时判断不够全面，容易造成无人机在通信质量差时，工作时所获取的通信数据的不够完整和准确，数据采集的准确性变低，影响工作效率。

3、为了解决上述问题，现提供一种技术方案。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供基于大数据的通信处理方法及系统以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、基于大数据的通信处理方法，包括如下步骤：

4、步骤s1：采集信号强度信息，根据信号强度信息计算得到信号评估值；

5、步骤s2：设定信号评估阈值，根据信号评估值与信号评估阈值的比较，判断信号强度情况，并对监测区域进行标记；

6、步骤s3：采集无人机通信信息和外部环境信息，根据信号强度信息无人机通信信息和外部环境信息计算通信质量评价系数；

7、步骤s4：通过通信质量评价系数与通信评价阈值的比较，判断每个监测区域无人机的通信质量情况，并对通信质量差的监测区域制定措施。

8、在一个优选的实施方式中，在步骤s1中，将无人机的任务总时间标记为t，将t分为若干个时间相等的工作时间区间，工作时间区间标记为t，将每个t内无人机对应的工作的区域标记为监测区域；

9、信号强度信息通过信号评估值体现；信号评估值的获取逻辑为：

10、计算路径损耗，其表达式为：pa＝20log10(f*d)；pa为路径损耗，f为工作频率；d为传输距离；获取在t内无人机信号中断的次数，计算中断比，其表达式为：zd为中断比，zc为t内无人机信号中断的次数；

11、计算t内的信号评估值，其表达式为：xp为信号评估值，为t内的路径损耗的平均值。

12、在一个优选的实施方式中，在步骤s2中，设定信号评估阈值；当信号评估值大于信号评估阈值时，生成信号不佳信号，并将该t内所对应的监测区域标记为待复监区域；当信号评估值大于信号评估阈值，生成信号正常信号，并将该t内所对应的监测区域标记为信号正常区域。

13、在一个优选的实施方式中，在步骤s3中，筛除标记为待复监区域的监测区域；采集无人机通信信息，无人机通信信息包括延迟信息和频谱拥塞信息；

14、采集延迟信息，延迟信息通过延迟评估值体现，延迟评估值的获取逻辑为：

15、计算往返时延的次数，计算t内往返延迟大于往返延迟阈值的次数，计算往返延迟在t内的平均值；延迟评估值表达式为：其中，yp、cy、wc、cp分别为延迟评估值、t内往返延迟大于往返延迟阈值的次数、往返时延的次数以及往返延迟在t内的平均值；

16、采集频谱拥塞信息，频谱拥塞信息包括频谱利用率和信道冲突率；频谱利用率为在t内已使用频谱带宽与频段总带宽的比值；信道冲突率为在t内冲突信道数与总信道数的比值；

17、外部环境信息通过天气影响值体现；基于雨滴传感器获得t内无人机被雨滴敲击的次数；天气影响值为t内无人机被雨滴敲击的次数与t的比值。

18、在一个优选的实施方式中，将信号评估值、延迟评估值、频谱利用率、信道冲突率以及天气影响值通过归一化处理，计算通信质量评价系数，其表达式为：其中，tp为通信质量评价系数，pl、xl、ty分别为频谱利用率、信道冲突率以及天气影响值；α1、α2、α3、α4、α5分别为信号评估值、延迟评估值、频谱利用率、信道冲突率以及天气影响值的预设比例系数，且α1、α2、α3、α4、α5均大于0。

19、在一个优选的实施方式中，在步骤s4中，设定通信评价阈值；计算每个t所对应的监测区域的通信质量评价系数；

20、当通信质量评价系数小于等于通信评价阈值，将该监测区域标记为综合通信正常；当通信质量评价系数大于通信评价阈值，将该监测区域标记为综合通信不佳。

21、在一个优选的实施方式中，基于大数据的通信处理系统，包括数据处理模块以及与数据处理模块通讯连接的信息采集模块、信号强度评估模块以及信号质量判断模块；

22、信息采集模块采集信号强度信息，将信号强度信息发送至数据处理模块，数据处理模块计算信号评估值；

23、信息采集模块采集无人机通信信息和外部环境信息，将信号强度信息、无人机通信信息和外部环境信息发送至数据处理模块，数据处理模块计算通信质量评价系数；

24、信号强度评估模块根据信号评估值与信号评估阈值的比较，对监测区域进行标记；

25、信号质量判断模块根据通信质量评价系数与通信评价阈值的比较，判断每个监测区域无人机的通信质量情况。

26、本发明基于大数据的通信处理方法及系统的技术效果和优点：

27、1、通过路径损耗和中断比等参数，计算信号评估值来衡量信号强度和可靠性，并根据信号评估值和设定的信号评估阈值，对监测区域进行标记，通过对监测区域进行标记，可以更加精确地了解无人机通信的状况，这有助于提升通信的效率，减少通信中断和数据丢失，提高任务执行的成功率和可靠性。

28、2、通过采集无人机通信信息、外部环境信息和信号强度信息，并综合分析这些数据计算得到通信质量评价系数，可以用于评估每个监测区域的通信质量和数据采集情况；通过对通信质量进行评估和标记，可以更加精确地了解无人机通信的状况，并有针对性地采取措施；有助于减少通信中断和数据丢失，提高任务执行的成功率和可靠性；为后续的数据分析和决策提供可靠的基础；通过对大量的通信数据进行处理和分析，可以评估无人机的通信质量，并及时采取措施来改善通信质量使得无人机获取完整和准确通信数据。

技术特征：

1.基于大数据的通信处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于大数据的通信处理方法，其特征在于：在步骤s1中，将无人机的任务总时间标记为t，将t分为若干个时间相等的工作时间区间，工作时间区间标记为t，将每个t内无人机对应的工作的区域标记为监测区域；

3.根据权利要求2所述的基于大数据的通信处理方法，其特征在于：在步骤s2中，设定信号评估阈值；当信号评估值大于信号评估阈值时，生成信号不佳信号，并将该t内所对应的监测区域标记为待复监区域；当信号评估值大于信号评估阈值，生成信号正常信号，并将该t内所对应的监测区域标记为信号正常区域。

4.根据权利要求3所述的基于大数据的通信处理方法，其特征在于：在步骤s3中，筛除标记为待复监区域的监测区域；采集无人机通信信息，无人机通信信息包括延迟信息和频谱拥塞信息；

5.根据权利要求4所述的基于大数据的通信处理方法，其特征在于：将信号评估值、延迟评估值、频谱利用率、信道冲突率以及天气影响值通过归一化处理，计算通信质量评价系数，其表达式为：其中，tp为通信质量评价系数，pl、xl、ty分别为频谱利用率、信道冲突率以及天气影响值；α1、α2、α3、α4、α5分别为信号评估值、延迟评估值、频谱利用率、信道冲突率以及天气影响值的预设比例系数，且α1、α2、α3、α4、α5均大于0。

6.根据权利要求5所述的基于大数据的通信处理方法，其特征在于：在步骤s4中，设定通信评价阈值；计算每个t所对应的监测区域的通信质量评价系数；

7.基于大数据的通信处理系统，用于实现权利要求1-6任一项所述的基于大数据的通信处理方法，其特征在于：包括数据处理模块以及与数据处理模块通讯连接的信息采集模块、信号强度评估模块以及信号质量判断模块；

技术总结
本发明公开了基于大数据的通信处理方法及系统，具体涉及通信数据处理技术领域，用于解决现有的无人机在通信质量差时，工作时所获取的通信数据的不够完整和准确的问题；包括数据处理模块以及与数据处理模块通讯连接的信息采集模块、信号强度评估模块以及信号质量判断模块；通过采集无人机通信信息、外部环境信息和信号强度信息，并综合分析这些数据计算得到通信质量评价系数，通过对通信质量进行评估和标记，可以更加精确地了解无人机通信的状况，并有针对性地采取措施；有助于减少通信中断和数据丢失，提高任务执行的成功率和可靠性；为后续的数据分析和决策提供可靠的基础。

技术研发人员：孙京生
受保护的技术使用者：河南周郸信息技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15