漫游时的飞行策略查询的制作方法

本发明涉及飞行安全和电信，尤其涉及用于确定漫游的无人飞行器的飞行策略的系统、方法、节点和计算机程序。

背景技术：

无人飞行器(uav)(通常称为无人机)是没有飞行员在机上的飞机，其飞行可以由人类操作者在远程控制下操作，或者由机载计算机自主控制。如今，uav已经被广泛应用。虽然最初uav主要用于军事应用，但近年来，其用途已经迅速扩展到其他应用，包括用于监视、维和、科学研究和商业用途的应用，例如，在农业中、在物流中的产品交付、航空摄影等。

在飞行中，uav可以经由通信系统(例如，蜂窝网络)与应用服务器连接，该应用服务器是用于飞行安全的基于地面的控制系统一部分。例如，出于控制和追踪uav的目的，应用服务器可以由uav制造商、uav运营商或其他机构运行。每个uav制造商或机构可以运行其自己的应用服务器，并且uav能够通过使用集成的蜂窝通信模块，经由蜂窝网络的默认互联网连接过顶(ott，因此对于网络运营商是透明的有效载荷)与这些服务器连接。尽管在大多数国家中对uav的使用进行了规范，但是，中央机构(例如，中央飞行监管机构或飞行安全机构)不能监控和执行uav使用，以限制飞行空间或行进速度和/或管理飞行路径，例如，为交付服务提供安全的行进路径。

在此，假设专用uav应用服务器uav-as应由使用蜂窝网络的任何uav在该uav被开启时使用。uav-as在网络运营商的管理域下，并且被自动发现。当uav投入使用时，该uav与uav-as连接。

依据uav的不同地理位置或在跨越特定边界时，飞行规范实时可能有所不同。例如，uav正在从一个国家飞行到另一个国家(例如，交付服务)，或者从一个国家的非限制空域飞行到受限区域(例如，城市、体育场、军事区域或其他受限空域)。

在跨越边界并且进入该空域之前，必须始终确保飞行策略，例如，飞行限制(不允许夜间飞行、限制飞行空间等)。

技术实现要素：

因此，需要一种技术，其允许在uav进入相邻地理区域之前确定适用于该区域的当前飞行策略。

该目的通过独立权利要求来实现。在从属权利要求中描述了有利的实施例。

根据本发明的第一方面，提供了一种在第一无人飞行器应用服务器uav-as中的方法，用于确定要应用于无人飞行器uav的飞行策略。所述uav与第一uav-as相关联，并且所述第一uav-as正维护适用于所述uav所在的地理服务区域的飞行策略。所述方法包括：由第一uav-as确定所述uav是否将要离开所述地理服务区域去往第二地理服务区域，其中，所述第二地理服务区域与第二uav-as相关联；以及由第一uav-as向第二uav-as查询适用于所述第二地理服务区域的飞行策略。所述方法还包括：在所述uav进入所述第二地理服务区域之前，由第一uav-as向所述uav指示适用于第二地理服务的飞行策略。

根据本发明的另一示例性方面，提供了一种在作为上级应用服务器uav-as的uav-as中的方法，用于确定要应用于无人飞行器uav的飞行策略。多个uav-as以分层结构布置，所述分层结构包括下级层和至少一个上级层，上级层是下一更高上级层的下级层，下级层包括作为下级uav-as的多个uav-as，上级层包括作为上级uav-as的一个或多个uav-as，其中，所述uav-as以所述分层结构布置，使得每个下级uav-as与一个上级uav-as绑定。所述方法包括：由上级uav-as接收来自下级uav-as的请求，其中，所述请求包括对下级uav-as正为其维护飞行策略的地理服务区域的指示；以及由上级uav-as确定与同所接收的地理服务区域相邻的地理服务区域绑定的下级uav-as的列表。所述方法还包括：由上级uav-as向发出请求的下级uav-as返回所确定的下级uav-as的列表，从而使发出请求的下级uav-as能够向所述列表中的任何下级uav-as查询飞行策略。

根据本发明的另一示例性方面，提供了一种用于确定要应用于无人飞行器uav的飞行策略的无人飞行器应用服务器uav-as。所述uav与所述uav-as相关联，并且所述uav-as正维护适用于所述uav所在的地理服务区域的飞行策略。所述uav-as适于确定所述uav是否将离开所述地理服务区域去往第二地理服务区域，其中，所述第二地理服务区域与另一uav-as相关联；以及向所述另一uav-as查询适用于所述第二地理服务区域的飞行策略。所述uav-as还适于在所述uav进入所述第二地理服务区域之前向所述uav指示适用于第二地理服务的飞行策略。

根据本发明的另一示例性方面，提供了一种作为上级无人飞行器应用服务器uav-as的uav-as，用于确定要应用于无人飞行器uav的飞行策略。多个uav-as以分层结构布置，所述分层结构包括下级层和至少一个上级层，上级层是下一更高上级层的下级层，下级层包括作为下级uav-as的多个uav-as，上级层包括作为上级uav-as的一个或多个uav-as，其中，所述uav-as以所述分层结构布置，使得每个下级uav-as与一个上级uav-as绑定。所述uav-as适于从下级uav-as接收请求，其中，所述请求包括对下级uav-as正为其维护飞行策略的地理服务区域的指示，并确定与同所接收的地理服务区域相邻的地理服务区域绑定的下级uav-as的列表。所述uav-as还适于向发出请求的下级uav-as返回所确定的下级uav-as列表，从而使发出请求的下级uav-as能够向列表中的任何下级uav-as查询飞行策略。

根据本发明的另一示例性方面，提供了一种用于确定要应用于无人飞行器uav的飞行策略的系统。所述uav与第一无人飞行器应用服务器uav-as相关联，并且所述第一uav-as正维护适用于所述uav所在的地理服务区域的飞行策略。所述系统包括作为下级uav-as的多个uav-as、作为上级uav-as的一个或多个uav-as、以及多个uav。多个uav-as以分层结构布置，所述分层结构包括下级层和至少一个上级层，上级层是下一更高上级层的下级层，下级层包括作为下级uav-as的多个uav-as，上级层包括作为上级uav-as的一个或多个uav-as，其中，所述多个uav-as以所述分层结构布置，使得每个下级uav-as与一个上级uav-as绑定。

还提供了一种计算机程序产品，包括程序代码部分，用于在一个或多个处理设备上执行时执行本文提出的任一方法中的步骤。所述计算机程序产品可以被存储在计算机可读记录介质(例如，半导体/闪存、dvd等)上。所述计算机程序产品还可以被提供以经由通信连接下载。

在附图中所示的本发明的实施例的以下详细描述中，本发明的前述和其他目的、特征和优点将变得更加显而易见。

附图说明

从通过附图中的非限制性示例示出的特定但非排他的实施例的详细描述中，本发明的其他特征和优点将变得更加显而易见，其中：

图1a示出了说明包括下级层和两个上级层(上级层1和上级层2，上级层2是所谓的根)的uav-as的分层系统的图；

图1b示出了说明区域到uav-as管理下的服务区域的地理映射以及将若干服务区域分组为总服务区域的图；

图2示出了用于向相邻uav-as查询适用于相邻服务区域的飞行策略的信令流程；

图3示出了嵌入在uav-as的注册过程中的用于示例邻居发现过程的信令流程；

图4a示出了说明飞行策略查询的uav-as逻辑的框图；

图4b示出了说明嵌入在注册过程中的邻居发现的uav-as逻辑的框图；

图5示出了说明上级uav-as逻辑的框图；

图6a和图6b示出了被配置为执行根据本公开的uav-as的计算单元的示例性组成、以及根据本公开的上级uav-as的示例性组成；

图7a和图7b示出了被配置为执行uav-as、以及可以由uav-as执行的相应的方法的计算单元的示例性模块化功能组成、以及被配置为执行根据本公开的上级uav-as、以及可以由上级uav-as执行的相应的方法的计算单元的示例性模块化功能组成；

图8和图9示出了包括可以根据本公开使用的uav和uav-as的用于lte和5g的示例性蜂窝网络架构。

具体实施方式

在以下描述中，出于解释而非限制的目的，阐述了具体细节以提供对本公开的透彻理解。对于本领域技术人员将显而易见的是，可以在脱离这些具体细节的其他实施方式中实践本公开。例如，虽然将关于lte和5g架构描述以下实施方式，但是将理解，本公开将不限于这些架构，并且本文提出的技术也可以与其他蜂窝网络架构一起实践。

本领域技术人员还将意识到，可以使用单独的硬件电路、结合编程的微处理器或通用计算机使用软件功能、使用一个或多个专用集成电路(asic)和/或使用一个或多个数字信号处理器(dsp)来实现本文下面解释的步骤、服务和功能。还将理解，当本公开以方法进行描述时，其也可以在一个或多个处理器以及与一个或多个处理器耦接的一个或多个存储器中实现，其中，一个或多个存储器利用在由一个或多个处理器执行时执行本文公开的步骤、服务和功能的一个或多个程序进行编码。

在本申请的上下文中，术语“无人飞行器”或简称uav是指可以在任何给定环境中移动的自动化机器。uav被视为与“无人机”或“移动机器人”同义。移动机器人具有在其环境中四处移动的能力，因此它们并不固定在一个物理位置。相反，工业机器人通常由关节臂(多链接机械手)和与固定表面附接的抓具组件(或末端执行器)组成。移动机器人可以通过它在其中移动的环境进行分类：

-陆地或家用机器人通常被称为无人地面载运工具。它们最常见的是轮式或履带式，但也包括具有两条或多条腿(类人或类似动物或昆虫)的有腿机器人。

-空中机器人通常被称为无人飞行器。

-水下机器人通常被称为自主水下载运工具或无人潜艇。

-基于水面的移动机器人通常被称为无人水上载运工具。

以上列出的载运工具是在编程或指示的路径上或朝着指示的地理位置/目的地自主地(因而无人驾驶)移动的载运工具类型，或者也可以被远程操纵和控制。该载运工具还可以载有人类乘客，但是其中，这些乘客都不参与操纵该载运工具。该载运工具可以包括飞行员或驾驶员，但是该载运工具将以自主移动模式操作，在自主移动模式中，将驾驶员或飞行员从实际操纵任务中解放。汽车的自动驾驶或飞机或轮船中的自动导航飞行模式也将是术语“uav”所涵盖的示例。

这些载运工具可以分别在空中、陆地上、地下、海洋和内陆水域上、太空中或甚至其他行星/小行星上操作。该载运工具具有自己的引擎，分别是喷气发动机、推进器、车轮、履带、螺旋桨、或悬停推进器和齿轮。该载运工具具有彼此之间和/或无线地与控制基地交换数据的能力。可以采用基于地面的蜂窝或无线通信网络来实现这种数据交换。这样的通信网络可以由移动运营商来运行，并且因此可以使用该通信网络的数据通信服务在uav和控制地面站之间进行通信。

uav可以被部署用于货物运输，例如，用于从中间商或商店到最终客户的包裹交付。它们也可以用于邮政服务或邮件传递。

在本申请的上下文中，术语“地理服务区域”或“服务区域”是指通常的行政管理/机构下的区域。在uav和飞行策略的上下文中，这是指可以应用某一飞行策略或访问策略的地理区域。这样的飞行策略通常由授权的(例如，政府)办公室/机构发布，该办公室/机构负责在该地区(飞行安全机构)中的移动无人机或uav的保存和受控的使用。

这样的地理服务区域的特征在于适用的飞行策略，该飞行策略存放在应用服务器as中，从而使在该地区部署uav的任何人都可以访问。as可以物理上位于该区域中，或者可以被集中(实例化)在远程/中央数据中心中(例如，在“云”中)的某个地方，或者可以由虚拟网络功能来实现。即使as(或as实例)可以远离地理服务区域，地理服务区域仍将与一个(逻辑的)as(实例)绑定，因此可以查询该as以获取对适用的飞行策略的访问。

通常，这样的授权的(例如，政府)办公室/机构根据当地法规自主决定当地飞行策略。飞行策略还可以包括uav类别(例如，重量等级)、动态策略(例如，依据一天中的时间或该区域中的飞行密度)，或者可以考虑访问优先级(例如，特快专递服务或紧急/灾难恢复服务)。

地理服务区域也可以由不同性质的一个或多个子区域组成。尽管地理服务区域本身就是立法区域(适用飞行策略的区域)，但这样的子区域可以是蜂窝/无线通信网络中使用的无线电覆盖区域，例如，跟踪区域、无线电小区、位置区域、路由区域、或由例如gps坐标定义的网格部分。

在本申请的上下文中，术语“蜂窝网络”可以表示无线通信网络，或者特别地表示运行(通信)服务(例如，无线电话服务或无线分组传输服务)所需的节点或实体、相关的传输链路、以及相关联的管理的集合。根据服务，可以使用不同的节点类型或实体来实现服务。网络运营商拥有蜂窝网络，并向其订户提供所实现的服务。无线通信网络的典型组件是无线电接入网络(例如，2g、gsm、3g、wcdma、cdma、lte、5g、wlan、wi-fi)、移动回程网络和核心网络(例如，ps核心、epc、5g核心)。

在本申请的上下文中，术语网络元件的“分层结构”是指这些网络元件的布置，其中，项目被表示为在另一个“上面”、“下面”或“在同一层”。层级可以包括若干层。某些术语与分层结构相关。上级是指较高层或位于较高层(父级或祖先)的对象，因此为“上面”。下级是指较低层或位于较低层(子级或后代)的对象，因此为“下面”。同级是指具有相同等级的对象，因此“在同一层”。

在多层的分层结构中，术语“上级”和“下级”是普遍适用的。例如，在三层的分层结构中，它们之间将有“底层”、“顶层”和“中间”层。对于底层上的元件，中间层上的元件将是上级。同时，对于中间层上的元件，顶层上的元件也将是上级。这也适用于向下的方向：对于顶层上的元件，中间层上的元件将是下级。同时，对于中间层上的元件，底层上的元件也将是下级。

因此，上级是指“层+1”上的元件，而下级是指“层-1”上的元件。这也意味着，顶层元件不具有上级元件，并且该层上只有一个元件。底层上的元件不具有下级元件，并且该层通常包含最多的元件。

分层结构的关键特征是，每个元件都仅与下一更高层上的一个(上级)元件绑定，顶层除外，因此顶层也被称为“根”。相反，除底层以外的其他层上的元件会看到与其绑定的一个或多个(下级)元件。

现在参考图1a，该图示出了说明uav-as元件的分层系统的示例的图。

分层系统可以包括两层或更多层。该图描绘了具有三层的示例：底层，包括uav-as1至4；中间层，包括两个上级uav-as1和2；以及顶层(或根层)，包括根uav-as。每个uav-as与下一上级层(顶层除外)上的一个uav-as绑定。例如，uav-as1100与上级uav-as1110绑定。uav-as4100与上级uav-as2110绑定。上级uav-as1和2都与顶层根uav-as120绑定。

如该图所示，上级uav-as2可以具有与两个以上的下级uav-as的连接。单个根层uav-as也可以与中间层上的两个以上的uav-as连接。

当uav开启时，uav10发现并与单个uav-as100连接。uav10将不与中间层或顶层上的uav-as连接。

现在参考图1b，该图示出了说明区域到uav-as管理下的服务区域的地理映射以及将若干服务区域分组为总服务区域的图。

假设uav-as100负责一地理区域，此处称为uav-as服务区域150，其覆盖某个地理区域。uav-as100维护适用于在该uav-as100负责的那个地理区域(即，服务区域)中出现的所有uav10的飞行策略。

uav10可以正驻留在包括多个无线电覆盖区域的蜂窝网络中，并且地理服务区域150由在该蜂窝网络中使用的一个或多个无线电覆盖区域组成。

uav-as服务区域150的几何形状可以取决于不同的因素。基本形状可以是圆形或椭圆形。然而，假设整个地理区域(例如，国家)受一个或多个飞行策略的约束，并且如果uav10正离开第一服务区域，其立即进入第二服务区域。最能覆盖较大区域的几何形状将是方形/矩形或六边形。出于此原因，该图描绘了服务区域为六边形的场景。

服务区域也可以由在蜂窝网络中使用的一个或多个无线电覆盖区域(例如，跟踪区域、无线电小区、位置区域、路由区域或网格部分)组成。在这种情况下，基础无线电覆盖区域的形状可以隐式地确定服务区域的形状，并由现实世界条件下的无线电波传播来确定。

如果上级uav-as110具有一个以上的下级uav-as100，则上级uav-as110的地理服务区域是与上级uav-as110绑定的所有下级uav-as100的地理服务区域150合并而成的地理服务区域160。在该图中，假设uav-as1-7都与单个上级uav-as110绑定，则上级uav-as110将负责地理服务区域160(在此简化为圆形)。

现在参考图2，该图示出了用于向相邻uav-as查询适用于相邻服务区域的飞行策略的信令流程。

在步骤210中，uav-as100确定uav10将要离开地理服务区域150去往第二地理服务区域150。因此，uav-as100必须指示uav10适用于目标第二地理服务区域150的飞行策略。在uav10进入目标第二地理服务区域150之前，uav10应被指示。适用于该目标第二地理服务区域150的飞行策略可以暗示飞行限制，因此uav10必须在进入该目标第二地理服务区域150之前已被指示，以使uav10能够遵守这样的限制，并例如在当前地理服务区域150中更改飞行路径或着陆。

当从一个地理服务区域150移动到另一地理服务区域150时，uav10可能不得不改变其连接。uav-as负责的地理服务区域可以从无线网络的一个或多个无线电区域中构建。uav可以包括无线电模块(以及一种类型的订户标识模块sim卡)，其可以用于将uav10注册到无线网络中。在成功注册之后，然后uav10可以使用由无线网络提供的连接来与uav-as进行通信。当移入新的地理服务区域时，uav10可能必须首先从先前的无线网络断开连接，然后注册到在新的地理服务区域可用的无线网络中。在进入新的地理服务区域时这种变化可能导致连接的小中断，因此uav10在移入该新的地理服务区域之前，必须被指示在该地理服务区域中的适用的飞行策略。

第二uav-as130维护用于目标第二地理服务区域150的飞行策略。第二uav-as130可以使用与第一uav-as100相同的逻辑和实施方式，因此第二uav-as130也可以是uav-as100，但是以飞行策略交付模式操作并响应查询消息。仅为了清楚起见，第二uav-as用标签130表示。

uav-as100可以基于适用于uav10的飞行路径信息来确定第二地理服务区域150。uav-as100可以从uav10接收适用于该uav10的这样的飞行路径信息。在这种情况下，例如当进入新的地理服务区域时，uav10可以向uav-as提供这样的信息。备选地，uav-as100可以从运营uav10的运营商接收适用于该uav10的飞行路径信息。在这种情况下，运营uav10的运营商可以沿预定的飞行路径事先通知负责的uav-as。

然后，在步骤220中，uav-as100确定与目标地理服务区域150相关联的第二uav-as130。然后，uav-as100向确定的第二uav-as130查询适用于目标地理服务区域150的飞行策略。

uav-as100可以通过在uav10进入第二地理服务区域150之前执行邻居发现来确定第二uav-as130。邻居发现可以是在数据库中的查找，该数据库包括关于uav-as100与地理服务区域150的关联的信息。邻居发现的备选方法如图3所述，并在那进行了描述。

这样的邻居发现可以独立于uav10飞行路径的监视来完成，作为以某个周期性间隔完成并重复的独立操作，或者可以在uav-as100的启动期间完成。重要的假设是，当uav-as100确定uav10将要离开当前地理服务区域150时，相邻的uav-as130在uav-as100中是已知的。

为了确定适用于目标第二地理服务区域150的飞行策略，uav-as100向与目标第二地理服务区域150相关联的该确定的第二uav-as130发送策略查询请求消息230。

目标uav-as130在消息230中接收请求飞行策略的查询消息。然后，目标uav-as130在步骤240中确定用于自己的地理服务区域150的适用的飞行策略。在消息250中，目标uav-as130向发出请求的uav-as100返回确定的飞行策略。

uav-as100在步骤250中从目标uav-as130接收飞行策略。在步骤260中，在uav10进入第二地理服务区域150之前，uav-as100根据接收到的适用于第二地理服务区域150的飞行策略来指示uav10。

飞行策略可以包括关于uav10的操作和/或移动的限制。对uav移动的限制可以包括以下各项中的一项或多项：适用的速度限制、退让规则(yieldrule)、飞行高度限制、飞行路径限制、飞行噪声限制。这些可以是永久性的，也可以是针对给定限制时间的。飞行策略也可以适用于某些uav类别(例如，重量等级、大小、噪声等级、有效载荷等级)，具有动态性质或暂时性，例如取决于一天中的时间、该区域中的uav飞行密度，或者可以考虑访问/飞行优先级，例如，特快专递服务、或紧急/灾难恢复服务。

指示uav10可以包括：负责的uav-as100向uav10发送与适用的飞行策略相对应的适用的飞行限制，因此将其留给uav10以采取适合的动作来遵守飞行策略/限制。因此，uav-as100可以通过向uav10提供与飞行策略相对应的飞行指令来指示uav10。

备选地，uav-as100可以解释飞行策略并得出与飞行策略相对应的适合的动作/指令。uav-as100通知uav10关于将由该uav10采取的动作。在这种情况下，uav-as100决定适合的动作以遵守飞行策略，并且期望uav10在被指示/通知之后遵循这些动作。

典型的动作可以是着陆而不进入目标第二地理服务区域150的指令。作为着陆的替代，可以指示uav10改变飞行路径，并经由另一地理服务区域绕行以到达目的地。在又一备选方案中，可以指示uav10在备选入口点进入目标第二地理服务区域150。作为最后的手段，例如，如果由于所有可能的目标服务区域(除了uav来自的服务区域(死胡同情况))都受到限制而无法得到有意义的指令，则可以指示uav10返回起始基地。

现在参考图3，该图示出了嵌入在uav-as的注册过程中的用于邻居发现过程的示例信令流程。

在该示例流程中，多个uav-as100以分层结构布置，所述分层结构包括下级层和至少一个上级层，上级层是下一更高上级层的下级层，下级层包括作为下级uav-as100的多个uav-as100，上级层包括作为上级uav-as110的一个或多个uav-as100，其中，所述uav-as以所述分层结构布置，使得每个下级uav-as100与一个上级uav-as110绑定。

在这样的分层架构中，邻居发现可以是向与uav-as100绑定的上级uav-as110针对相邻uav-as100的列表的查询。因此，上级uav-as110接收来自下级uav-as100的请求，其中，该请求包括对下级uav-as100正为其维护飞行策略的地理服务区域150的指示。

该请求可以是针对将发出请求的uav-as100作为下级uav-as100向上级uav-as110注册的请求。

因此，下级uav-as100可以通过指示下级uav-as100正在为其处理飞行策略的地理服务区域150，将其自身向上级uav-as110注册，来建立下级uav-as100与地理服务区域150的关联。这样的注册可以在uav-as100的初始启动时进行。可以以周期性间隔重新确认/更新已建立的注册，从而建立与上级uav-as110的绑定。

uav-as100可以执行邻居发现，作为uav-as100向上级uav-as110的注册的一部分。在这种情况下，uav-as100从上级uav-as110接收相邻uav-as100的列表。这样的列表可以包括针对每个相邻的uav-as100的对相关联的地理服务区域150的指示。

图3示出了这样的示例，其中，邻居发现过程被嵌入在uav-as100的注册过程中。在步骤310中，uav-as100发现上级uav-as100。如果这是初始开始，则uav-as100可以通过在数据库中查找、基于公知的名称的dns查询、或基于uav-as100中的管理来确定上级uav-as110。

在步骤320中，uav-as100向确定的上级uav-as110发送注册请求消息。该请求包括对自己的地理服务区域150的指示。

上级uav-as110从下级uav-as100接收注册请求消息320，该注册请求消息320包括发出请求的uav-as100为其维护飞行策略的地理服务区域150的指示。在步骤330中，上级uav-as110确定其自身在层级中的位置，因而确定是否还存在更上级uav-as110在上一层上。在该示例中(与图1a一致)，回答为“是”，因此上面仍然有根uav-as120。由于uav-as的角色通常不会改变，因此该确定步骤可以仅执行一次，然后在每个注册请求消息中都不再重复。

在步骤340中，上级uav-as110向根uav-as120发送邻居查询请求消息。该消息可以包括对在消息320中接收到的要注册的服务区域的指示。

根uav-as120在步骤340中接收邻居查询请求消息，该消息可以包括对服务区域的指示。在步骤350中，根uav-as120确定其自身在层级中的位置，因而确定是否还存在更上级uav-as110在上一层上。在该示例中(与图1a一致)，回答为“否”，因为这已经是根uav-as120，上面没有uav-as。如上所述，该步骤也可以仅执行一次。

然后，根uav-as120在步骤360中编译与所指示的服务区域相邻的相邻uav-as的列表。在完成相邻uav-as的列表之后，根uav-as120在邻居查询响应消息370中将该列表返回到下一层上的发出请求的上级uav-as110。

上级uav-as110在邻居查询响应消息370中接收与所指示的服务区域相邻的相邻uav-as的列表。

在步骤380中，上级uav-as110编译相邻uav-as的完整列表。该完整列表包括在消息370中从根uav-as120接收到的列表中的uav-as、以及上级uav-as110将其确定为与所指示的服务区域相邻但不是在消息370中接收到的列表的一部分的其他uav-as。例如这可能是这种情况：如果注册服务区域位于国际边界，并且根uav-as120将提供在另一国家中的相邻的uav-as的列表，上级uav-as110将用在本国中的相邻的uav-as来补充该列表。因此，上级uav-as110确定下级uav-as100的列表，该下级uav-as100与同所接收的地理服务区域150相邻的地理服务区域150绑定。

最终，在步骤390中，上级uav-as110向发出请求的下级uav-as100返回所确定的下级uav-as100的列表，从而使发出请求的下级uav-as100能够向该列表中的任何下级uav-as100查询飞行策略。因此，相邻uav-as的完整列表在注册请求响应消息中返回到发出请求的uav-as100。然后，uav-as100接收相邻uav-as的该列表。

从上级uav-as110接收的相邻uav-as100的列表可以包括针对每个相邻uav-as100的相关联的地理服务区域150的指示。接收uav-as100存储该列表。如图2中的步骤220所示，当uav10在漫游时离开当前服务区域时，该存储的信息可以使uav-as100能够确定负责的目标uav-as130。具有相邻uav-as的列表，uav-as100确定负责的目标uav-as130，并使用如图2所示的过程直接从该负责的uav-as130获取该目标服务区域的适用飞行策略。

附加地(图中未示出)，如果相邻uav-as的列表已经改变，则上级uav-as110可以通知其所有下级uav-as100。例如，如果启动了新的下级uav-as100，则如上所述，它会向上级uav-as110注册。添加新的下级uav-as可能还会影响其他下级uav-as的邻居uav-as的列表。因此，在已经编译了相邻uav-as的列表之后，上级uav-as110除了向新注册的下级uav-as100发送该列表之外，还向其他受影响的下级uav-as100发送相邻uav-as的更新后的列表。

图3描绘了在添加了新的下级uav-as的情况下使用的示例。如果下级uav-as被移除或退出服务，则可以应用类似的机制。在这种情况下，下级uav-as将向其上级uav-as发送注销消息。然后将重建邻居uav-as的列表，并更新其余的下级。

现在参考图4a，该图示出了说明飞行策略查询的uav-as逻辑的框图。该框图流程可以用于如先前附图所示的下级uav-as100中。

当uav-as接收到对uav的目标目的地、uav路由信息、或指示该uav将要采用的飞行路径的其他信息的指示时，该流程开始于步骤405。基于该信息，uav-as在步骤410中确定uav将离开当前服务区域去往另一服务区域。通常，另一服务区域与当前服务区域邻近或相邻。因此，基于来自uav的飞行信息，uav-as确定该uav即将进入的目标服务区域。

基于uav-as接收到的相邻uav-as的列表和相关联的服务区域(例如在注册期间)，uav-as确定负责的目标uav-as。在步骤415中，uav-as确定适用于该目标服务区域的飞行策略。为此，uav-as向负责的目标uav-as发送飞行策略查询请求消息，该目标uav-as维护目标服务区域的飞行策略。

在步骤420中，uav-as接收来自查询的目标uav-as的响应。该响应包括适用于目标服务区域的飞行策略。

如上所述，在步骤425中，uav-as根据接收到的飞行策略指示uav。

uav-as也可以在与该用例相对应的接收模式下操作(流程中未示出)。在这种情况下，uav-as接收针对自己服务区域的飞行策略的请求。在这种情况下，uav-as确定适用的飞行策略，并将其返回给请求者。

现在参考图4b，该图示出了说明嵌入在注册过程中的邻居发现的uav-as逻辑的框图。该框图流程可以用于如先前附图所示的下级uav-as100中。

当uav-as启动时，该流程开始于步骤450。该流程也可以以周期性间隔触发，或者在服务区域的地理覆盖范围发生改变的情况下触发。

在步骤455中，uav-as加载针对自己/本地地理服务区域的飞行策略。这可以通过网络运营商的管理来完成，或者通过将飞行策略上载到uav-as的存储器/存储区域来完成。

在步骤460中，uav-as发现上级uav-as。可以通过在数据库中查找、基于公知的名称的dns查询、或通过在uav-as中的管理来发现上级uav-as。

然后在步骤465中，uav-as向发现的上级uav-as发送注册请求消息。去往上级uav-as的消息包括对自己服务区域的指示。

作为对注册请求消息的响应，uav-as在步骤470中接收注册请求响应消息。这可以是对注册请求的确认。如以上在图3的步骤390中所解释的，响应消息包括相邻的uav-as的列表、以及关于它们负责的服务区域的信息(即，具有可用于查询的飞行策略)。如上所述，接收uav-as存储接收到的列表以供以后使用。该列表使uav-as能够直接从负责的相邻uav-as获取飞行策略。

现在参考图5，该图示出了说明上级uav-as逻辑的框图。该框图流程可以用于如先前附图所示的上级uav-as110或根uav-as120。因此，尽管上级uav-as110和根uav-as120的角色就其在uav-as的分层结构中的位置而言是不同的，图5的框图流程仍可适用于这两个角色。

当上级uav-as从下级uav-as接收到注册请求消息时，该流程开始于步骤510。如果接收到的消息是来自下级uav-as的邻居查询请求消息，则该流程也可以被触发。

在步骤520中，上级uav-as确定其自身在uav-as的层级中的角色。因此，不论uav-as是否作为上级uav-as，仍然存在更高层的上级uav-as。如果接收上级uav-as作为根uav-as，则不存在更上级uav-as。因此，如果uav-as作为上级uav-as，则该流程以步骤530继续。如果uav-as作为根uav-as，则该流程以步骤550继续。

如果uav-as作为上级uav-as，则该流程以步骤530继续，其中，上级uav-as向下一更高层的上级uav-as发送邻居uav-as查询请求消息。该查询可以包括在步骤510中从下级uav-as接收到的对服务区域的指示。

在步骤540中，上级uav-as从下一更高层的上级uav-as接收响应消息，其中，该响应可以包括相邻uav-as的列表以及对它们负责的服务区域的指示。

下一步骤550由上级uav-as执行。当上级uav-as已经确定其在层级中的角色为根uav-as(因此步骤520确定根角色)时，该步骤可以被触发。备选地，步骤550可以由来自下一更高层级的层上的上级uav-as的响应来触发，该响应提供步骤540中的相邻uav-as的列表。

在步骤550中，上级uav-as编译相邻uav-as的列表。如果uav-as作为根uav-as，这可以是新的列表，或者当作为上级uav-as时，如上面针对图3步骤380所述，其对从更高层的上级uav-as接收到的列表进行补充。

最终，在步骤560中，上级uav-as将相邻uav-as的已编译列表返回给发出请求的下级uav-as。该响应消息可以是注册请求响应消息(例如确认)或者邻居查询响应消息，这取决于在步骤510中哪个消息触发了该流程。

现在参考图6a，该图示出了被配置为执行根据本公开的uav-as的计算单元的示例性组成。uav-as可以是如先前附图所示的uav-as100。

计算单元600包括至少一个处理器610和至少一个存储器620，其中，至少一个存储器620包含可由至少一个处理器610执行的指令，使得计算单元600可操作以执行在图4a和图4b中参考uav-as100所描述的方法步骤。

现在参考图6b，该图示出了被配置为执行根据本公开的上级uav-as的计算单元的示例性组成。上级uav-as可以是如先前的附图所示的上级uav-as110或根uav-as120。

计算单元650包括至少一个处理器660和至少一个存储器670，其中，至少一个存储器670包含可由至少一个处理器660执行的指令，使得计算单元650可操作以执行在图5中参考上级uav-as110或根uav-as120所描述的方法步骤。

将理解的是，计算单元600和650可以是物理计算单元以及虚拟化计算单元(例如，虚拟机)。还将理解的是，计算单元不一定必须被实现为独立的计算单元，而是可以被实现为也驻留在多个分布式计算单元上的以软件和/或硬件实现的组件。

现在参考图7a，该图示出了被配置为执行根据本公开的uav-as、以及可以由uav-as(特别是如前所述的uav-as100)执行的相应方法的计算单元的示例性模块化功能组成。

收发机模块710可以适于接收和发送信令消息，例如，步骤415、420、465、470，以及与确定用于即将离开当前地理服务区域去往另一地理服务区域的uav的飞行策略有关的任何信令消息。

飞行策略处理模块720可以适于维护用于自己的地理服务区域的飞行策略。根据请求，飞行策略处理模块720向发出请求的相邻uav-as提供自己的飞行策略。可以与收发机模块710一起完成对相应请求的接收以及对具有飞行策略的响应的发送。

uav飞行路径监视模块730可以适于监视uav在自己的地理服务区域内的飞行。在步骤410中，uav飞行路径监视模块730可以确定uav将要离开自己的地理服务区域，并且还可以确定目标相邻地理服务区域。在步骤405中，uav飞行路径监视模块730可以从uav自身或者从uav的运营商接收uav的飞行路径的信息。在步骤425中，uav飞行路径监视模块730可以向uav指示飞行策略或与飞行策略相对应的适合的动作。

注册模块740可以适于处理uav-as向上级uav-as的注册。这包括：在步骤460中发现上级uav-as，在步骤465中发送注册请求消息，以及在步骤470中接收相应的响应。可以与收发机模块710一起完成对请求的发送以及对相应响应的接收。

现在参考图7b，该图示出了被配置为执行根据本公开的上级uav-as、以及可以由上级/根uav-as(特别是如前所述的上级uav-as110或根uav-as120)执行的相应方法的计算单元的示例性模块化功能组成。

收发机模块760可以适于接收和发送信令消息，例如，步骤510、530、540、550、560，以及与确定相邻uav-as列表有关的任何信令消息。

在步骤550中，邻居确定模块770可以适于编译相邻uav-as的列表。为此，该模块确定相对于给定服务区域的相邻服务区域。然后，针对所确定的相邻服务区域，确定负责的uav-as来处理针对该服务区域的飞行策略。然后将所有这些信息编译成列表。

邻居列表处理模块780可以构建邻居查询请求消息，以在步骤530中从上级uav-as发现相邻uav-as，并在步骤540中处理包括相邻uav-as的列表的接收到的结果。可以与收发机模块770一起完成对请求的发送以及对相应响应的接收。

现在参考图8，该图示出了包括可以根据本公开使用的uav和uav-as的用于lte的示例性蜂窝网络架构。

uav10可以正驻留在包括多个无线电覆盖区域的蜂窝网络中，并且地理服务区域150由在该蜂窝网络中使用的一个或多个无线电覆盖区域组成。该蜂窝网络可以是lte网络。

lte网络的无线电覆盖区域基于跟踪区域。在这样的示例中，uav-as负责的地理服务区域可以从lte无线电网络的一个或多个跟踪区域构建。uav可以包括lte无线电模块(以及一种类型的订户标识模块sim卡)，其用于将该uav注册到网络运营商的分组核心网络中。一旦被注册，或作为注册过程的一部分，uav可以发现负责当前地理服务的uav-as。分组核心网络的正常移动过程用于跟踪uav的移动。图8更详细地描绘了该架构。

作为常见的lte架构，图8所示的架构包括enodeb820，uav810可以使用e-uu接口通过该enodeb820与蜂窝网络连接。enodeb820使用s1-mme接口与用于控制平面支持的移动管理实体mme800连接，并使用s1-u接口与用于用户平面支持(即，用于用户数据传输)的分组数据网络网关pdngw830连接。mme800又经由s6a接口与归属用户服务hss840连接，该归属用户服务hss840包含用户相关和订阅相关信息。本领域技术人员将理解，图8所示的架构对应于简化的lte架构，其中仅示出了出于阐明本文提出的技术的目的所必需的那些组件。

除了上述lte网络的常见实体之外，图8所示的架构还包括作为蜂窝通信网络一部分的uav应用服务器850(在图中表示为“uav-as”)。uav-as850可以对应于关于先前附图所描述的uav-as。uav-as850通过sgi接口与pdngw830连接，并且支持与蜂窝通信网络外部的实体(例如，从互联网访问uav-as850的实体，反之亦然)的外部接口，该外部接口允许访问uav-as850的功能。

uav-as可以使用与分组核心网络的sgi接口与uav通信，反之亦然。这允许向uav指示飞行策略或相应的动作，并在uav-as中从uav接收飞行路径信息。经由与外部网络(例如，互联网)的接口，uav-as能够获取和提供来自uav的运营商的信息，或与分层uav-as架构的其他uav-as联系。

现在参考图9，该图示出了包括可以根据本公开使用的uav和uav-as的用于5g的示例性蜂窝网络架构。

图9所示的架构对应于关于图8所描述的架构的5g变体。用于实践本文提出的技术的基本原理可以同样适用于图9的5g架构。因此，下面将省略不必要的重复。仅应注意，在这种情况下，上述针对enodeb、mme、pdngw和hss的功能可以分别由5g架构的相应功能(即，无线电接入网络ran120、接入和移动性功能amf100、用户平面功能upf130和用户数据管理udm140)来执行。

根据另一实施例，提供了一种计算机程序。该计算机程序可以分别由上述实体uav-as和上级/根uav-as的计算单元600和/或650执行，使得可以执行或控制如以上参考图4a、图4b或图5所描述的用于处理漫游时的飞行策略确定的方法。特别地，可以通过执行计算机程序来使实体uav-as和上级/根uav-as根据上述方法进行操作。

计算机程序可以实现为例如计算机程序产品的计算机代码。该计算机程序产品可以存储在计算机可读介质上，例如，盘或uav-as和上级/根uav-as的存储单元620和/或670，或者可以被配置为可下载的信息。

如上所述的一个或多个实施例可以实现以下技术效果中的至少一个：

·对uav的飞行进行监视并确定uav将要离开当前服务区域去往适用特定飞行策略的目标服务区域。

·确定适用于该uav将要进入的服务区域的飞行策略，并在该uav正离开当前服务区域之前向该uav指示该飞行策略。

·为了最小化从目标uav-as获取飞行策略所需的时间，uav-as例如在uav-as启动时的注册阶段已经预先确定了负责的相邻uav-as。这使得该方法非常适合于以较高速度飞行的uav。

受益于前面的描述和相关联的附图的教导，本领域技术人员能够想到所公开发明的修改以及其它实施例。因此，应当理解这些实施例不受限于所公开的具体实施例，且修改和其他实施例预期被包括在本公开的范围内。虽然本文可能使用了具体术语，但是其仅用于一般性和描述性意义，且不用于限制目的。