无人机系统和通信方法与流程

本公开涉及数据通信领域，更具体地，本公开涉及一种无人机系统和相应的通信方法。

背景技术：

当前，具有摄像头的无人机得到了广泛的应用。例如，具有一个或更多个摄像头的无人机可以跟踪拍摄期望的对象，并将所拍摄的图像和/或视频以无线通信的方式实时传送给用户。

然而，无人机在长距离飞行中，如果遇到遮挡环境或特殊使用环境，无线信号会被遮挡，无法直接和遥控器进行通信。

技术实现要素：

本公开提出了一种借助于消费级别的无人机来实现中继通信的技术方案。具体地，用作中继无人机的无人机具有两套通信系统，其中一套通信系统可以和远端无人机进行通信，而另一套通信系统可以和遥控器进行通信。从而，能够将远端无人机传送的数据中继到该远端无人机的遥控器。在中继通信中，两套通信系统可以以双工方式工作而互不影响。

根据本公开的一个方面，提供了一种无人机，包括：第一通信系统，被配置为根据私有通信协议进行通信；第二通信系统，被配置为根据标准通信协议进行通信；以及控制器，被配置为控制第一通信系统和第二通信系统的操作，使得第一通信系统和第二通信系统中的一个通信系统与另一个无人机进行通信，而第一通信系统和第二通信系统中的另一个通信系统与第一遥控器进行通信。

根据本公开的另一个方面，提供了一种无人机系统，包括无人机和第一遥控器。该无人机包括：第一通信系统，被配置为根据私有通信协议进行通信；第二通信系统，被配置为根据标准通信协议进行通信；以及控制器，被配置为控制第一通信系统和第二通信系统的操作，使得第一通信系统和第二通信系统中的一个通信系统与另一个无人机进行通信，而第一通信系统和第二通信系统中的另一个通信系统与第一遥控器进行通信。第一遥控器被配置为控制该无人机，或借助于与该无人机的通信来控制另一个无人机。

根据本公开的另一个方面，提供了一种由无人机执行的方法，该无人机包括第一通信系统、第二通信系统和控制器，该方法包括：第一通信系统根据私有通信协议进行通信；第二通信系统根据标准通信协议进行通信；以及通过控制器来控制第一通信系统和第二通信系统的操作，使得第一通信系统和第二通信系统中的一个通信系统与另一个无人机进行通信，而第一通信系统和第二通信系统中的另一个通信系统与第一遥控器进行通信。

根据本公开的另一个方面，提供了一种由无人机系统执行的方法，该无人机系统包括无人机和第一遥控器。该方法包括：无人机的第一通信系统根据私有通信协议进行通信；无人机的第二通信系统根据标准通信协议进行通信；无人机的控制器控制第一通信系统和第二通信系统的操作，使得第一通信系统和第二通信系统中的一个通信系统与另一个无人机进行通信，而第一通信系统和第二通信系统中的另一个通信系统与第一遥控器进行通信。第一遥控器控制该无人机，或借助于与该无人机的通信来控制另一个无人机。

根据本公开的另一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，当计算机程序由至少一个处理器运行时，使至少一个处理器执行上文所述的方法。

采用本公开的技术方案，可以通过消费级的无人机来实现无人机的中继通信，增强了无人机通信的范围和能力。

附图说明

通过下文结合附图的详细描述，本公开的上述和其它特征将会变得更加明显，其中：

图1是示出了根据本公开一个实施例的无人机的框图。

图2是示出了根据本公开一个实施例的由无人机执行的方法的流程图。

图3是示出了根据本公开一个实施例的无人机系统的框图。

图4是示出了根据本公开一个实施例的由无人机系统执行的方法的流程图。

图5是示出了根据本公开一个实施例的计算机可读存储介质的示意图。

图6是示出了根据本公开一个实施例的无人机中继通信的示意图。

图7是示出了根据本公开一个实施例的无人机中继通信的示意图。

图8是示出了根据本公开一个实施例的无人机中继通信的示意图。

图9是示出了根据本公开一个实施例的无人机中继通信的示意图。

需要注意的是，附图不一定按比例绘制，重点在于示出本文公开的技术的原理。另外，为了清楚起见，贯穿附图中的相似的附图标记指代相似的元素。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本公开进行详细阐述。应当注意，本公开不应局限于下文所述的具体实施方式。另外，为了简便起见，省略了对与本公开没有直接关联的公知技术的详细描述，以防止对本公开的理解造成混淆。

本公开提出采用具有两套通信系统的无人机作为中继无人机，其中一套通信系统可以根据私有通信协议来通信，而另一套通信系统可以根据标准通信协议来通信。本实施例中，无人机具有两套通信系统：一个是根据私有图传协议进行通信的通信系统，另一个是根据WIFI通信协议进行通信的通信系统。通过使私有通信系统和WIFI通信系统以全双工的方式工作，中继飞机另一个无人机以及相应的遥控器进行中继通信。

需要指出的是，本公开的原理同样可以应用于其他类别的、具有两套或更多套通信系统的无人机/无人机系统。

无人机/无人机系统和相应方法

图1是示出了根据本公开一个实施例的无人机的框图。如图1所示，无人机10包括第一通信系统110、第二通信系统120和控制器130。

第一通信系统110被配置为根据私有通信协议进行通信。例如，第一通信系统110可以根据私有图传协议与遥控器或其他无人机进行通信，以传输图像/视频数据和/或信令等信息。本实施方式中，所述私有图传协议可以为Ocusync图像协议。

第二通信系统120被配置为根据标准通信协议进行通信。例如，第二通信系统120可以根据WIFI通信协议与遥控器或其他无人机进行通信，以传输图像/视频数据和/或信令等信息。

控制器130被配置为控制第一通信系统110和第二通信系统120的操作，使得第一通信系统110和第二通信系统120中的一个通信系统与另一个无人机进行通信，而第一通信系统110和第二通信系统120中的另一个通信系统与第一遥控器进行通信。这里，“第一遥控器”可以被配置为控制无人机10的操作，或借助于与无人机的(中继)通信来控制另一个无人机的操作。

例如，控制器130可以被配置为控制第一通信系统110与第一遥控器进行通信，并且控制第二通信系统120与另一个无人机进行通信。换句话说，此时无人机10通过私有通信协议与第一遥控器进行通信，而通过标准通信协议与另一个无人机进行通信。

进一步地，控制器130还可以被配置为控制第一通信系统110与第二遥控器进行通信，使得第一遥控器能够控制另一个无人机，并且第二遥控器能够控制无人机10。即，在此场景下，通过私有通信协议与第一遥控器和第二遥控器两者进行通信。

备选地，控制器130可以被配置为控制第一通信系统110与另一个无人机进行通信，并且控制第二通信系统120与第一遥控器进行通信。换句话说，此时无人机10通过私有通信协议与另一个无人机进行通信，而通过标准通信协议与第一遥控器进行通信。

进一步地，控制器130可以还被配置为控制第二通信系统120与第二遥控器进行通信，使得第一遥控器能够控制另一个无人机，并且第二遥控器能够控制无人机10。即，在此场景下，通过标准通信协议与第一遥控器和第二遥控器两者进行通信。

优选地，为了在双工通信过程中做到互不干扰，第一通信系统110和第二通信系统120可以在不同的频段上工作。例如，如果第一通信系统110根据Ocusync私有图传协议进行通信，而第二通信系统120根据WIFI通信协议进行通信，那么根据OcuSync私有图传协议进行的通信可以使用5.8GHz的频段，而根据WIFI通信协议进行的通信可以使用2.4GHz的频段。或者，根据OcuSync私有图传协议进行的通信可以使用2.4GHz的频段，而根据WIFI通信协议进行的通信可以使用5.8GHz的频段，以此类推。

在一个示例中，控制器130可以被配置为控制第一通信系统110和第二通信系统120中与另一个无人机进行通信的通信系统从另一个无人机接收图像信息，并且控制第一通信系统110和第二通信系统120中与第一遥控器进行通信的通信系统向第一遥控器转发上述图像信息。即，此时无人机10用作另一个无人机的中继无人机，使得另一个无人机获取的图像信息能够经由无人机10到达第一遥控器。

优选地，控制器130还可以被配置为控制第一通信系统110和第二通信系统120中与第一遥控器进行通信的通信系统向第一遥控器转发无人机10自身拍摄的图像信息。即，在此场景下，来自无人机10的图像信息可以直接传输到第一遥控器，而来自另一个无人机的图像信息也可以凭借无人机10作为中继无人机而传输到第一遥控器。

采用本实施例的技术方案，能够利用消费级无人机作为中继无人机，增强了无人机通信的范围和能力。上述技术方案能够解决遮挡等场景下的通信问题。

图2是示出了根据本公开一个实施例的由无人机执行的方法的流程图。例如，该方法可以由图1所示的包括第一通信系统、第二通信系统和控制器的无人机来执行。下面，详细介绍图2中的方法的各个部分。需要指出的是，该方法的各个部分(方框)不一定要按照图中所示的顺序来执行。相反，这些部分可以以不同的顺序来执行，以及单独和/或并行地执行。

在方框S210，无人机的第一通信系统根据私有通信协议进行通信。如上文所述，第一通信系统可以根据Ocusync私有图传协议与遥控器或其他无人机进行通信。

在方框S220，无人机的第二通信系统根据标准通信协议进行通信。如上文所述，第二通信系统可以根据WIFI通信协议与遥控器或其他无人机进行通信。

在方框S230，无人机的控制器控制第一通信系统和第二通信系统的操作，使得第一通信系统和第二通信系统中的一个通信系统与另一个无人机进行通信，而第一通信系统和第二通信系统中的另一个通信系统与第一遥控器进行通信。

例如，控制器可以控制第一通信系统与第一遥控器进行通信，并且控制第二通信系统与另一个无人机进行通信。在此场景下，控制器还可以控制第一通信系统与第二遥控器进行通信，使得第一遥控器能够控制另一个无人机，并且第二遥控器能够控制上述无人机。

备选地，控制器可以控制第一通信系统与另一个无人机进行通信，并且控制第二通信系统与第一遥控器进行通信。在此场景下，控制器还可以控制第二通信系统与第二遥控器进行通信，使得第一遥控器能够控制另一个无人机，并且第二遥控器能够控制上述无人机。

优选地，第一通信系统和第二通信系统在不同的频段上工作。例如，第一通信系统可以使用5.8GHz的频段来通信，而第二通信系统可以使用2.4GHz的频段来通信，反之亦然。

备选地，控制器可以控制第一通信系统和第二通信系统中与另一个无人机进行通信的通信系统从另一个无人机接收图像信息，并且控制第一通信系统和第二通信系统中与第一遥控器进行通信的通信系统向第一遥控器转发该图像信息。此时，无人机用作另一个无人机的中继无人机，使得另一个无人机获取的图像信息能够经由无人机到达第一遥控器。

优选地，控制器可以控制第一通信系统和第二通信系统中与第一遥控器进行通信的通信系统向第一遥控器转发中继无人机自身拍摄的图像信息。此时，来自中继无人机的图像信息可以直接传输到第一遥控器，而来自另一个无人机的图像信息也可以凭借中继无人机而传输到第一遥控器。

以上，描述了根据本公开的一个实施例的无人机及其执行的方法。下面，对包括该无人机以及相应的遥控器的无人机系统以及该无人机系统执行的方法进行详细描述。

图3是示出了根据本公开一个实施例的无人机系统的框图。如图3所示，无人机系统30包括无人机10和第一遥控器310。其中，无人机10可以是图1所示的无人机10。下面，详细描述图3所示的无人机系统30中的各个组件的操作。

无人机10可以包括第一通信系统110、第二通信系统120和控制器130，如图1所示。如上文所述，第一通信系统110可以被配置为根据私有通信协议(例如Ocusync私有图传协议)进行通信，而第二通信系统120可以被配置为根据标准通信协议(例如WIFI通信协议)进行通信。

无人机10中的控制器130可以被配置为控制第一通信系统110和第二通信系统120的操作，使得第一通信系统110和第二通信系统120中的一个通信系统与另一个无人机进行通信，而第一通信系统110和第二通信系统120中的另一个通信系统与第一遥控器310进行通信。这里，第一遥控器310可以被配置为控制无人机10的操作，或借助于与无人机10的(中继)通信来控制另一个无人机的操作。

例如，控制器130可以被配置为控制第一通信系统110与第一遥控器进行通信，并且控制第二通信系统120与另一个无人机进行通信。进一步地，控制器130还可以被配置为控制第一通信系统110与第二遥控器(图3中未示出)进行通信，使得第一遥控器能够控制另一个无人机，并且第二遥控器能够控制无人机10。

备选地，控制器130可以被配置为控制第一通信系统110与另一个无人机进行通信，并且控制第二通信系统120与第一遥控器进行通信。进一步地，控制器130可以还被配置为控制第二通信系统120与第二遥控器(图3中未示出)进行通信，使得第一遥控器能够控制另一个无人机，并且第二遥控器能够控制无人机10。

优选地，为了在双工通信过程中做到互不干扰，无人机10的第一通信系统110和第二通信系统120可以在不同的频段上工作。例如，第一通信系统110可以使用5.8GHz的频段来通信，而第二通信系统120可以使用2.4GHz的频段来通信，反之亦然。

在一个示例中，无人机10可以用作另一个无人机的中继无人机，使得另一个无人机获取的图像信息能够经由无人机10到达第一遥控器310。优选地，无人机10自身获取的图像信息可以直接传输到第一遥控器310，而来自另一个无人机的图像信息也可以凭借无人机10作为中继无人机而传输到第一遥控器310。

图4是示出了根据本公开一个实施例的由无人机系统执行的方法的流程图。例如，该方法可以由图3所示的包括无人机和第一遥控器的无人机系统来执行。下面，详细介绍图4中的方法的各个部分。需要指出的是，该方法的各个部分(方框)不一定要按照图中所示的顺序来执行。相反，这些部分可以以不同的顺序来执行，以及单独和/或并行地执行。

在方框S410，无人机的第一通信系统根据私有通信协议进行通信。如上文所述，第一通信系统可以根据Ocusync私有图传协议与遥控器或其他无人机进行通信。

在方框S420，无人机的第二通信系统根据标准通信协议进行通信。如上文所述，第二通信系统可以根据WIFI通信协议与遥控器或其他无人机进行通信。

在方框S430，无人机的控制器控制第一通信系统和第二通信系统的操作，使得第一通信系统和第二通信系统中的一个通信系统与另一个无人机进行通信，而第一通信系统和第二通信系统中的另一个通信系统与第一遥控器进行通信。

在方框S440，第一遥控器控制该无人机，或借助于与该无人机的通信来控制另一个无人机。

例如，控制器可以控制第一通信系统与第一遥控器进行通信，并且控制第二通信系统与另一个无人机进行通信。在此场景下，控制器还可以控制第一通信系统与第二遥控器进行通信，使得第一遥控器能够控制另一个无人机，并且第二遥控器能够控制上述无人机。

备选地，控制器可以控制第一通信系统与另一个无人机进行通信，并且控制第二通信系统与第一遥控器进行通信。在此场景下，控制器还可以控制第二通信系统与第二遥控器进行通信，使得第一遥控器能够控制另一个无人机，并且第二遥控器能够控制上述无人机。

优选地，第一通信系统和第二通信系统可以在不同的频段上工作。例如，第一通信系统可以使用5.8GHz的频段来通信，而第二通信系统可以使用2.4GHz的频段来通信，反之亦然。

备选地，控制器可以控制第一通信系统和第二通信系统中与另一个无人机进行通信的通信系统从另一个无人机接收图像信息，并且控制第一通信系统和第二通信系统中与第一遥控器进行通信的通信系统向第一遥控器转发该图像信息。此时，无人机用作另一个无人机的中继无人机，使得另一个无人机获取的图像信息能够经由无人机到达第一遥控器。

优选地，控制器可以控制第一通信系统和第二通信系统中与第一遥控器进行通信的通信系统向第一遥控器转发中继无人机自身拍摄的图像信息。此时，来自中继无人机的图像信息可以直接传输到第一遥控器，而来自另一个无人机的图像信息也可以凭借中继无人机而传输到第一遥控器。

示例应用场景

下面，结合附图6-9来描述本公开的技术方案的几个示例应用场景。

图6是示出了根据本公开一个实施例的无人机中继通信的示意图。在图6所示的场景中，中继无人机(例如，可以采用图1所示的无人机10来实现)使用WIFI通信协议和远端无人机(被中继的无人机)建立通信连接。遥控器和中继无人机使用OcuSync通信协议建立连接。

为了保证WIFI和OcuSync在通信过程中互不干扰，可以针对WIFI通信使用2.4GHz频段，针对OcuSync通信使用5.8GHz频段。或者，针对OcuSync通信使用2.4GHz频段，针对WIFI通信使用5.8GHz频段，等等。

在图6中，可以通过遥控器来控制中继无人机或远端无人机的飞行，这可以通过遥控器的设置来进行选择。

从图6可以看出，中继无人机自身拍摄的图像可以通过OcuSync通信直接发送到遥控器。远端无人机拍摄的图像可以通过WIFI通信被中转给中继无人机，然后中继无人机通过OcuSync通信将其传输到遥控器。

可以通过遥控器来配置中继无人机，使其仅传输本机拍摄的图像、或仅转发远端无人机拍摄的图像、或同时传输本机和远端无人机拍摄的图像。

图7是示出了根据本公开一个实施例的无人机中继通信的示意图。在图7所示的场景中，中继无人机(例如，可以采用图1所示的无人机10来实现)使用OcuSync通信协议和远端无人机(被中继的无人机)建立通信连接。遥控器和中继无人机使用WIFI通信协议建立连接。

为了保证WIFI和OcuSync在通信过程中互不干扰，可以针对WIFI通信使用2.4GHz频段，针对OcuSync通信使用5.8GHz频段。或者，针对OcuSync通信使用2.4GHz频段，针对WIFI通信使用5.8GHz频段，等等。

在图7中，可以通过遥控器来控制中继无人机或远端无人机的飞行，这可以通过遥控器的设置来进行选择。

从图7可以看出，中继无人机自身拍摄的图像可以通过直接发送到遥控器。远端无人机拍摄的图像可以通过OcuSync通信被中转给中继无人机，然后中继无人机通过WIFI通信将其传输到遥控器。

可以通过遥控器来配置中继无人机，使其仅传输本机拍摄的图像、或仅转发远端无人机拍摄的图像、或同时传输本机和远端无人机拍摄的图像。

图8是示出了根据本公开一个实施例的无人机中继通信的示意图。在图8所示的场景中，中继无人机(例如，可以采用图1所示的无人机10来实现)使用WIFI通信协议和远端无人机(被中继的无人机)建立通信连接。与图6所示不同的是，在图8的应用场景中，存在两个遥控器，即中继遥控器和远端遥控器，这两个遥控器均使用OcuSync通信协议与中继无人机建立连接。

在图8中，通过中继遥控器来控制中继无人机的飞行，而通过远端遥控器来控制远端无人机的飞行。即，图8所示的两个遥控器分别用于控制相应的无人机(所谓的双控方式)。

同样，为了保证WIFI和OcuSync在通信过程中互不干扰，可以针对WIFI通信使用2.4GHz频段，针对OcuSync通信使用5.8GHz频段。或者，针对OcuSync通信使用2.4GHz频段，针对WIFI通信使用5.8GHz频段，等等。

从图8可以看出，中继无人机自身拍摄的图像可以通过OcuSync通信直接发送到中继遥控器。远端无人机拍摄的图像可以通过WIFI通信被中转给中继无人机，然后中继无人机通过OcuSync通信将其传输到远端遥控器。即，在图8所示的场景中，中继遥控器和远端遥控器可以分别接收来自中继无人机和远端无人机拍摄的图像信息。

可以通过中继遥控器来配置中继无人机，使其仅传输本机拍摄的图像、或仅转发远端无人机拍摄的图像、或同时传输本机和远端无人机拍摄的图像。

图9是示出了根据本公开一个实施例的无人机中继通信的示意图。在图9所示的场景中，中继无人机(例如，可以采用图1所示的无人机10来实现)使用OcuSync通信协议和远端无人机(被中继的无人机)建立通信连接。与图7所示不同的是，在图9的应用场景中，存在两个遥控器，即中继遥控器和远端遥控器，这两个遥控器均使用WIFI通信协议与中继无人机建立连接。

在图9中，通过中继遥控器来控制中继无人机的飞行，而通过远端遥控器来控制远端无人机的飞行。即，图9所示的两个遥控器分别用于控制相应的无人机(所谓的双控方式)。

同样，为了保证WIFI和OcuSync在通信过程中互不干扰，可以针对WIFI通信使用2.4GHz频段，针对OcuSync通信使用5.8GHz频段。或者，针对OcuSync通信使用2.4GHz频段，针对WIFI通信使用5.8GHz频段，等等。

从图9可以看出，中继无人机自身拍摄的图像可以通过WIFI通信直接发送到中继遥控器。远端无人机拍摄的图像可以通过OcuSync通信被中转给中继无人机，然后中继无人机通过WIFI通信将其传输到远端遥控器。即，在图9所示的场景中，中继遥控器和远端遥控器可以分别接收来自中继无人机和远端无人机拍摄的图像信息。

可以通过中继遥控器来配置中继无人机，使其仅传输本机拍摄的图像、或仅转发远端无人机拍摄的图像、或同时传输本机和远端无人机拍摄的图像。

本公开能够利用具有双通信系统的消费级无人机作为中继无人机，从而增强无人机通信的范围和能力。

此外，本公开的实施例可以借助于计算机程序产品来实现。例如，该计算机程序产品可以是计算机可读存储介质。计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当在计算设备上执行该计算机程序时，能够执行相关的操作以实现本公开的上述技术方案。

例如，图5是示出了根据本公开一个实施例的计算机可读存储介质50的框图。如图5所示，计算机可读存储介质50包括计算机程序510。计算机程序510在由至少一个处理器运行时，使得至少一个处理器执行例如根据图2和图4所描述的方法的各个部分。本领域技术人员可以理解，计算机可读存储介质50的示例包括但不限于：半导体存储介质、光学存储介质、磁性存储介质、或任何其他形式的计算机可读存储介质。

上文已经结合优选实施例对本公开的方法和涉及的设备进行了描述。本领域技术人员可以理解，上面示出的方法仅是示例性的。本公开的方法并不局限于上面示出的方框和顺序。

应该理解，本公开的上述实施例可以通过软件、硬件或者软件和硬件两者的结合来实现。本公开的这种设置典型地提供为设置或编码在例如光介质(例如CD-ROM)、软盘或硬盘等的计算机可读介质上的软件、代码和/或其他数据结构、或者诸如一个或多个ROM或RAM或PROM芯片上的固件或微代码的其他介质、或一个或多个模块中的可下载的软件图像、共享数据库等。软件或固件或这种配置可安装在计算设备上，以使得计算设备中的一个或多个处理器执行本公开实施例所描述的技术方案。

此外，上述每个实施例中所使用的设备的每个功能模块或各个特征可以由电路实现或执行，所述电路通常为一个或多个集成电路。设计用于执行本说明书中所描述的各个功能的电路可以包括通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)或通用集成电路、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、或分立的硬件组件、或以上器件的任意组合。通用处理器可以是微处理器，或者所述处理器可以是现有的处理器、控制器、微控制器或状态机。上述通用处理器或每个电路可以由数字电路配置，或者可以由逻辑电路配置。此外，当由于半导体技术的进步，出现了能够替代目前的集成电路的先进技术时，本公开也可以使用利用该先进技术得到的集成电路。

运行在根据本发明的设备上的程序可以是通过控制中央处理单元(CPU)来使计算机实现本发明的实施例功能的程序。该程序或由该程序处理的信息可以临时存储在易失性存储器(如随机存取存储器RAM)、硬盘驱动器(HDD)、非易失性存储器(如闪速存储器)、或其他存储器系统中。用于实现本发明各实施例功能的程序可以记录在计算机可读记录介质上。可以通过使计算机系统读取记录在所述记录介质上的程序并执行这些程序来实现相应的功能。此处的所谓“计算机系统”可以是嵌入在该设备中的计算机系统，可以包括操作系统或硬件(如外围设备)。

如上，已经参考附图对本发明的实施例进行了详细描述。但是，具体的结构并不局限于上述实施例，本发明也包括不偏离本发明主旨的任何设计改动。另外，可以在权利要求的范围内对本发明进行多种改动，通过适当地组合不同实施例所公开的技术手段所得到的实施例也包含在本发明的技术范围内。此外，上述实施例中所描述的具有相同效果的组件可以相互替代。