无线通信方法、设备及系统与流程

本发明涉及无线通信方法、设备及系统，尤其涉及无人机设备与rtk基站设备的无线通信方法、设备及系统。

背景技术：

在无人机日益普及的今天，行业级应用无人机也开始崭露头角。无人机在行业工作过程中，如电力、农业、测绘等，对地理位置的精确程度有较高的要求，而普通gps(globalpositioningsystem，全球定位系统)定位往往会带来较大的误差，造成航线偏移，甚至会撞上障碍物，造成安全事故。rtk(real-timekinematic，实时动态定位)高精度导航定位技术，能够将定位精度提升至厘米级，降低飞行误差。因此，在行业级应用无人机等的导航定位中，正在积极研究使用rtk技术。

但是，无人机本身因为硬件设计、开发难度和信号稳定性等原因，难以直接通过网络传输rtk数据。

技术实现要素：

本发明鉴于上述问题而研发，目的在于提供一种无人机设备与rtk基站设备的无线通信系统以及无线通信方法、无人机设备及其无线通信方法、rtk基站设备及其无线通信方法以及记录介质、程序，使得无人机设备能够通过rtk客户端来有效利用rtk基站设备进行高精度导航，进而完成无人机工作需求。

为了解决上述课题，本发明的一个方面涉及一种无人机设备与实时动态定位rtk基站设备的无线通信方法，包括：所述rtk基站设备将第一位置信息发送给服务器；所述无人机设备将第二位置信息经由rtk客户端发送给所述服务器；所述服务器利用所述第一位置信息和所述第二位置信息进行差分计算；所述服务器将所计算得到的第三位置信息经由所述rtk客户端发送给所述无人机设备。

本发明的另一个方面涉及一种无线通信系统，包括无人机设备、实时动态定位rtk基站设备、rtk客户端以及服务器，其中，所述rtk基站设备将第一位置信息发送给所述服务器，所述无人机设备将第二位置信息经由所述rtk客户端发送给所述服务器，所述服务器利用所述第一位置信息和所述第二位置信息进行差分计算，所述服务器将所计算得到的第三位置信息经由所述rtk客户端发送给所述无人机设备。

本发明的另一个方面涉及一种无人机系统，包括无人机设备和rtk客户端，所述无人机设备将第二位置信息经由rtk客户端发送给服务器；所述无人机设备经由所述rtk客户端从所述服务器接收第三位置信息，所述第三位置信息由所述服务器利用所述第二位置信息和从rtk基站设备接收的第一位置信息进行差分计算而得到。

本发明的另一个方面涉及一种实时动态定位rtk基站设备和服务器的系统，所述rtk基站设备将第一位置信息发送给所述服务器；所述服务器接收无人机设备经由rtk客户端发送的第二位置信息；所述服务器利用所述第一位置信息和所述第二位置信息进行差分计算；所述服务器将所计算得到的第三位置信息经由所述rtk客户端发送至所述无人机设备。

本发明的另一个方面涉及一种计算机可读的记录介质，存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使该处理器执行上述的无线通信方法。

本发明的另一个方面涉及一种用于使计算机执行上述的无线通信方法的程序。

发明效果

根据本发明，无人机设备能够通过rtk客户端来有效利用rtk基站设备进行高精度导航，来完成无人机工作需求。通过将网络rtk技术和无人机设备结合起来，能够有效、便捷的管理rtk设备，使其能为无人机设备提供高精度的地理导航定位信息。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解。

图1是本发明的实施方式所涉及的无线通信系统的概略框图。

图2是本发明的实施方式所涉及的无人机设备与rtk设备进行无线通信的整体概要流程图。

图3是本发明的实施方式所涉及的rtk基站设备的认证以及通信的示意流程图。

图4是本发明的实施方式所涉及的无人机设备的认证以及通信的示意流程图。

图5是本发明的实施方式所涉及的无人机设备经由rtk客户端与服务器通信的概要流程图。

图6是本发明的实施方式所涉及的rtk基站设备与服务器通信的概要流程图。

附图标号说明

101…无人机设备

102…rtk基站设备

103…rtk客户端

104…服务器

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“链路”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域的普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

下面，参照附图对本发明的实施方式所涉及的无人机设备与rtk基站设备进行的无线通信进行详细说明。

图1是本发明的实施方式所涉及的无线通信系统的概略框图。

如图1所示，本实施方式的无线通信系统包括：无人机设备101、rtk基站设备102、rtk客户端103以及服务器104。rtk基站设备102将第一位置信息发送给服务器104。无人机设备101将第二位置信息经由rtk客户端103发送给服务器104。服务器104利用第一位置信息和第二位置信息进行差分计算，并且将所计算得到的第三位置信息经由rtk客户端103发送给无人机设备101。

其中，所述位置信息可以是gps信息、格洛纳斯(glonass)信息、北斗导航信息等各种导航信息。

图2是本发明的实施方式所涉及的无人机设备与rtk设备进行无线通信的整体概要流程图。

如图2所示，无人机设备101与rtk基站设备102进行无线通信时，rtk基站设备102将第一位置信息发送给服务器104(步骤s201)，无人机设备101将第二位置信息经由rtk客户端103发送给服务器104(步骤s202)，服务器104利用第一位置信息和第二位置信息进行差分计算(步骤s203)，并且将所计算得到的第三位置信息经由rtk客户端103发送给无人机设备101(步骤s204)。

其中，本领域的普通技术人员可以理解，在上述的通信过程中，步骤s201与步骤s202之间不存在先后关系，二者可以先后执行，也可以同时执行。

根据本发明，无人机设备101能够通过rtk客户端103来有效利用rtk基站设备102进行高精度导航，来完成无人机工作需求。此外，通过将网络rtk技术和无人机设备结合起来，能够有效、便捷的管理rtk设备，使其能为无人机设备提供高精度的地理导航定位信息。

下面，说明rtk基站设备的认证和使用，在本实施方式中，可以在rtk基站设备出厂时，由公司植入公司认证的x.509格式的证书，该证书可以为一机一证、一机多证或者多机一证，由公司或第三方证书签发机构进行维护。并将证书安全保存，举例不限于1860芯片的trustzone方案。

图3是本发明的实施方式所涉及的rtk基站设备的认证以及通信的示意流程图。在一种实施例中，在rtk基站设备102工作时，首先通过ssl(securesocketslayer，安全套接层)协议建立安全通讯链路，服务器ssl协议握手时采用双向ssl协议验证方案，验证rtk基站设备102的合法性，防止伪造的rtk基站设备传输数据。认证通过后，rtk基站设备通过ntrip协议(networkedtransportofrtcmviainternetprotocol，通过互联网进行rtcm网络传输的协议)，传输导航用差分数据至服务器104。验证方案不仅限于上述方案，可以采用任一种能够适用的验证方案。

也就是说，在rtk基站设备102将位置信息(第一位置信息)发送给服务器104之前，rtk基站设备102和服务器104通过双向ssl协议验证建立ssl协议链路。在ssl协议链路建立成功后，rtk基站设备102通过ntrip协议将位置信息(第一位置信息)发送给服务器104。

在一些实施例中，需要对rtk客户端的使用权进行管理。

具体的，在本发明的实施方式中，rtk使用权可以通过用户在公司的帐号购买。在使用rtk客户端时，同样通过ssl协议链路与服务器建立安全链路的连接，rtk客户端通过服务器端的证书认证服务器。而服务器由ntrip协议完成认证rtk客户端。

图4是本发明的实施方式所涉及的无人机设备的认证以及通信的示意流程图。在一些实施例中，如图4所示，在无人机设备101将位置信息(第二位置信息)经由rtk客户端103发送给服务器104之前，无人机设备101通过本地链路与rtk客户端103建立连接。在本实施方式中，作为本地链路，以sdr(softwaredefinitionradio，软件定义无线电)链路为例进行说明，无人机设备101可以通过sdr链路对频与rtk客户端103建立连接。但是本地链路不限于sdr链路，还可以是wifi(wirelessfidelity，无线保真)链路、蓝牙(bluetooth)链路等。rtk客户端103通过服务器端的证书对服务器104进行认证，而服务器通过ntrip协议握手来认证rtk客户端103。

在建立连接之后，rtk客户端103通过ntrip协议握手，向服务器104提供用户名和帐号。认证通过后则利用tcp连接进行位置信息(第二位置信息)传输，若服务器验证失败，则服务器会断开tcp连接。

也就是说，在一个实施方式中，无人机设备101通过本地链路将位置信息(第二位置信息)发送给rtk客户端103，rtk客户端103利用tcp连接将该位置信息发送给服务器104。

在本发明中，rtk基站设备可以是单rtk基站设备或者网络rtk基站设备等。rtk客户端可以是遥控器或者移动电话等。

图5是本发明的实施方式所涉及的无人机设备经由rtk客户端与服务器通信的概要流程图。在一些实施例中，如图5所示，在用于与rtk基站设备102进行无线通信的无人机设备101的无线通信方法中，在步骤s501中，将位置信息(第二位置信息)经由rtk客户端103发送给服务器104。在步骤s502中，经由rtk客户端103从服务器104接收第三位置信息，该第三位置信息由服务器104利用第二位置信息和从rtk基站102接收的位置信息(第一位置信息)进行差分计算而得到，并且rt客户端103完成解析后上传至无人机设备。

图6是本发明的实施方式所涉及的rtk基站设备与服务器通信的概要流程图。如图6所示，在用于与无人机设备进行无线通信的rtk基站设备的无线通信方法中，在步骤s601中，将位置信息(第一位置信息)发送给服务器104。在步骤s602中，服务器104将第三位置信息经由rtk客户端103发送给无人机设备101，该第三位置信息由服务器104利用第一位置信息和经由rtk客户端103从无人机设备101接收的位置信息(第二位置信息)进行差分计算而得到。

在本发明的一个实施方式中，无人机设备101可以包括处理器和存储器，在存储器中存储有计算机可执行指令，在所述指令被所述处理器执行时，使所述处理器执行无人机设备的无线通信方法。

在本发明的一个实施方式中，无人机设备101可以包括发送部和接收部，发送部将位置信息(第二位置信息)经由rtk客户端103发送给服务器104，接收部经由rtk客户端103从服务器104接收第三位置信息，该第三位置信息由服务器104利用第二位置信息和从rtk基站102接收的位置信息(第一位置信息)进行差分计算而得到。

在本发明的一个实施方式中，rtk设备102可以包括处理器和存储器，在存储器中存储有计算机可执行指令，在所述指令被所述处理器执行时，使所述处理器执行rtk设备的无线通信方法。

在本发明的一个实施方式中，rtk设备102可以包括发送部，发送部将位置信息(第一位置信息)发送给服务器104，服务器104将第三位置信息经由rtk客户端103发送给无人机设备101，该第三位置信息由服务器104利用第一位置信息和经由rtk客户端103从无人机设备101接收的位置信息(第二位置信息)进行差分计算而得到。

此外，本发明提供一种计算机可读的记录介质，存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使该处理器执行上述的无线通信方法。

此外，本发明提供一种用于使计算机执行上述的无线通信方法的程序。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“实施方式”、“一些实施例”、“实施例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读的记录介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读的记录介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读的记录介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

本领域的普通技术人员可以理解实现上述实施方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读的记录介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的记录介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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