避免手机控制无人飞行器中断的安全装置的制造方法
【专利摘要】一种避免手机控制无人飞行器中断的安全装置，所述安全装置包括应用处理器(1)、基带处理器(2)和移动网络通信设备(3)，所述移动网络通信设备(3)在手机和无人飞行器之间建立移动网络通信，所述应用处理器(1)发出控制指令到基带处理器(2)使得所述基带处理器(2)限定为仅支持数据业务的数据域模式，所述应用处理器(1)发出解除指令到基带处理器(2)使得所述基带处理器(2)解除限定。
【专利说明】
避免手机控制无人飞行器中断的安全装置
技术领域
[0001]本实用新型属于无人飞行器安全领域，特别是涉及一种避免手机控制无人飞行器中断的安全装置。【背景技术】
[0002]随着无人机特别是多旋翼无人机的广泛应用，无人机与无人机控制端之间的通信方式也从点对点视距范围控制，逐渐向远距离大移动范围的网络通信控制发展。同时控制端也逐渐多样化，不仅仅局限于遥控器控制，利用手机APP程序直接控制无人机飞行，也成为了一种新颖的无人机控制方式。手机控制无人机在带给使用者方便、简单、新鲜的同时也带来了一些新的问题。
[0003]在控制无人机飞行时，手机作为控制端利用无线通信网络或点对点无线局域网络，不断向无人机发出控制指令，同时实时监测无人机飞行状态。但是手机作为一种通信终端设备，在利用移动通信数据网络控制无人机的同时，手机的电话功能一直处于空闲状态。 现在主流的智能手机一般都是单线程工作，当有电话接入手机时，手机会优先处理电话业务，正在运行的APP程序将被挂起。这就造成对实时控制要求极高的无人机APP程序存在中断控制的危险。在无人机侧，存在手机控制端类似的数据域链路中断挂起的问题，例如不期望的语音被叫呼入，导致无人机控制链路中断。
[0004]专利文献CN204669614U公开的一种基于iBeacon与无人机技术连接手机应用的系统，包括无人机、服务器和管理客户端，其特征在于，所述管理客户端通过WiFi或者移动网络与服务器通信，服务器通过UDP/TCP协议绑定无人机，所述iBeacon装置固定或嵌入式安装在无人机外部。该专利可使用无人飞行器用手机进行控制，不需要配对，扩大了使用范围和作用区域，但该专利无法防止手机接入电话等呼叫产生的无人飞行器控制中断。
[0005]专利文献CN204316545U公开的一种基于移动通信网络的无人机数据链路系统，其特征在于:包括远程服务器、网络终端以及至少一个移动通信模块，每个移动通信模块均位于与其对应的一架无人机上，每个移动通信模块均通过基站与蜂窝移动网络相连，其中所述蜂窝移动网络与互联网相连，所述远程服务器通过互联网接入蜂窝移动网络从而与每个移动通信模块进行双向数据通信，所述网络终端依次通过互联网和远程服务器与所述移动通信模块建立通信连接。该专利通过互联网使无人机与远程服务器形成双向通信链路，同时通过网络终端接入互联网并与远程服务器相连从而控制无人机工作的基于移动通信网络的无人机数据链路系统，但该专利无法防止手机接入电话等呼叫产生的无人飞行器控制中断。
[0006]专利CN104349293A公开的一种通信设备，包含基带信号处理装置;射频信号处理装置;存储装置；以及处理器，用于发送具有远程识别码的正常呼叫建立信号至网络，以发起正常呼叫，来响应具有所述远程识别码的第一呼叫发端请求，自所述网络接收指示所述正常呼叫作为紧急呼叫进行传输的指示消息，将所述远程识别码记录于所述存储装置中， 并当接收到具有所述远程识别码的第二呼叫发端请求时，发送具有所述远程识别码的紧急呼叫建立信号至所述网络，以发起紧急呼叫，来响应所述第二呼叫发端请求。该专利可解决因未检测到的紧急呼叫而造成的延迟及/或丢失呼叫的问题，但其并不解决无人飞行器控制中断的问题，且，不能完全隔绝电话类语音服务，无法保证无人飞行器的安全性。
[0007]因此，本领域急需要解决的技术问题在于:在手机作为无人飞行器的控制端的情况下，配置无人飞行器和手机控制端之间的移动网络通信稳定和高速，完全避免电话呼叫等语音服务或其它服务造成无人飞行器与手机之间的通信中断，当无人飞行飞行器降落后，手机控制端自动恢复正常使用模式，进一步地，当出现无人飞行器和手机控制端之间的移动网络通信中断的情况下，重新搜索信号或者返回信号覆盖区以重新建立无人飞行器与手机控制端之间的通信以恢复对无人飞行器的控制。
[0008]在【背景技术】部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本实用新型背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。【实用新型内容】
[0009]本实用新型的实用新型目的是提供一种避免手机控制无人飞行器中断的安全装置，解决了上述的手机控制无人机操作中断的问题，且具有以下优异的效果:手机控制端在无人机控制期间设置手机无人机控制模式，配置移动通信终端操作模式为适合无人机控制的数据接入模式，避免电话呼入，简单便捷;无人机侧移动通信模块默认设置移动通信终端操作模式为适合无人机控制的数据接入模式，避免电话呼入中断数据传输，保证在移动网络覆盖下的数据链路稳定高速;无论在何种移动通信接入技术下，完全隔绝电话类语音业务，能够极大提升安全性;在支持语音和数据业务并发的移动通信接入技术中，隔绝电话类语音业务，也能够较大幅度地提升安全性;在多卡手机终端中，在手机处于无人机控制期间，隔绝电话类语音业务，能够安全地避免语音业务打断数据业务，提升无人机控制的安全性;手机配置手机无人机操作模式，大大地拓展了无人机控制终端的可选择范围，复用智能手机功能，降低无人机控制器成本。
[0010]本实用新型的目的是通过以下技术方案予以实现。
[0011]一种避免手机控制无人飞行器中断的安全装置包括应用处理器、基带处理器和移动网络通信设备，所述移动网络通信设备在手机和无人飞行器之间建立移动网络通信，所述应用处理器发出控制指令到基带处理器使得所述基带处理器限定为仅支持数据业务的数据域模式，所述应用处理器发出解除指令到基带处理器使得所述基带处理器解除限定。
[0012]优选地，所述安全装置还包括设在无人飞行器上的信号处理器。
[0013]优选地，所述信号处理器包括监测所述移动网络通信的监测器。
[0014]优选地，所述信号处理器经由无线通信设备与应用处理器连通。
[0015]优选地，所述安全装置还包括射频处理器和/或2.4GHz通信设备。[〇〇16]优选地，所述基带处理器是独立的或集成在手机上。[〇〇17] 优选地，所述应用处理器是通用处理器。[〇〇18] 优选地，所述信号处理器是数字信号处理器。[〇〇19] 优选地，所述安全装置还包括设在无人飞行器上的信号处理器，所述信号处理器经由无线通信设备发送启动信号和关闭信号到手机上。
[0020] 优选地，所述信号处理器包括监测所述移动网络通信的监测器，当监测器监测到移动网络通信中断时，所述信号处理器向无人飞行器发出悬停指令并搜索移动网络信号直到重新建立移动网络通信，当无法建立手机和无人飞行器之间的移动网络通信时，所述信号处理器控制无人飞行器返回移动网路覆盖区域。
[0021] 优选地，所述移动网络通信设备支持2G、3G和/或4G移动网路通信。[〇〇22]优选地，所述安全装置包括射频处理器和/或2.4GHz通信设备。[〇〇23] 优选地，所述应用处理器对2G、3G和4G移动网路通信设定优先级，其中，4G优先级大于3G，3G的优先级大于2G。[〇〇24]优选地，所述基带处理器是独立的或集成在手机上，所述基带处理器是MDM9615M、 CM221S或Barong基带处理器。
[0025]优选地，所述无线通信设备由具有不同优先级的无线局域网通信设备、平流层通信网络设备和卫星网络通信设备中的一个或多个组成。
[0026]上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够使得本实用新型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，并且为了能够让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本实用新型的【具体实施方式】进行举例说明。【附图说明】
[0027]通过阅读下文优选的【具体实施方式】中的详细描述，本实用新型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，而并不认为是对本实用新型的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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:
[0028]图1是根据本实用新型一个实施例的避免手机控制无人飞行器中断的安全装置的结构示意图；
[0029]图2是根据本实用新型另一个实施例的避免手机控制无人飞行器中断的安全装置的结构示意图；
[0030]图3是根据本实用新型又一个实施例的避免手机控制无人飞行器中断的安全装置的结构示意图。
[0031]以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的解释。【具体实施方式】
[0032]下面将参照附图更详细地描述本实用新型的具体实施例。虽然附图中显示了本实用新型的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型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实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0033]需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本实用新型的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本实用新型的范围。本实用新型的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
[0034]为便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本实用新型实施例的限定。[0〇35]实施例中，无人飞行器简称“无人飞行器”，英文缩写为“UAV”(unmanned aerial vehicle)，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。从技术角度定义可以分为:无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等。 近年来，随着传感器工艺的提高、微处理器技术的进步、动力装置的改善以及电池续航能力的增加，使其在军事、民用方面的用途不断高速拓展，无人飞行器市场具有广阔前景。
[0036]本实用新型实施例中优选的无人飞行器为多旋翼无人飞行器或称为多旋翼飞行器，可以是四旋翼、六旋翼及旋翼数量大于六的无人飞行器。
[0037]本实用新型技术方案采用的无人飞行器主要是指小、微型多旋翼无人飞行器，这种无人飞行器体积小、成本低、飞行稳定性较好，飞行成本低等。本实用新型使用的飞行器， 典型的以四轴多旋翼飞行器为代表。
[0038]图1为本实用新型的一个实施例的避免手机控制无人飞行器中断的安全装置的结构示意图，本实用新型实施例将结合图1进行具体说明。
[0039]如图1所示，本实用新型的一个实施例提供了一种避免手机控制无人飞行器中断的安全装置一种避免手机控制无人飞行器中断的安全装置，所述安全装置包括应用处理器 1、基带处理器2和移动网络通信设备3,所述移动网络通信设备3在手机和无人飞行器之间建立移动网络通信，所述应用处理器1发出控制指令到基带处理器2使得所述基带处理器2 限定为仅支持数据业务的数据域模式，所述应用处理器1发出解除指令到基带处理器2使得所述基带处理器2解除限定。
[0040]本实用新型实施例中优选的，应用处理器1可以是通用处理器、数字信号处理器、 专用集成电路ASIC，现场可编程门阵列FPGA、模拟电路、数字电路、及其组合、或其他已知或以后开发的处理器。应用处理器1基于接收的一个或多个信号控制所述基带处理器2和移动网络通信设备3。
[0041]基带处理器2负责数据处理与储存，主要组件可包括数字信号处理器DSP、微控制器M⑶和内存SRAM、Flash单元。基带处理器2不仅支持几种通信标准，而且提供多媒体功能以及用于多媒体显示器、图像传感器和音频设备相关的接口，因此，所述基带处理器2可以不仅包括支持数据业务的数据域模式，还可以包括语音业务的语音模式等。在一个实施例中，所述基带处理器2是独立的或集成在手机上，所述基带处理器2是MDM9615M、CM221S或 Barong基带处理器。[〇〇42]在一个实施例中，在建立多种数据速率的的移动网络通信设备主要由2G/3G/4G无线通信芯片组构成，负责通过移动通信网络建立手机和无人飞行器之间的移动网络通信。
[0043]本实用新型的安全装置，在手机作为无人飞行器的控制端的情况下，可以避免由于如电话呼叫等引起的数据域链路中断的技术问题，进一步提高了无人飞行器的安全性， 所述安全装置还可以在无人飞行器关闭后，解除基带处理器的限定，避免影响作为无人飞行器的控制端的手机的正常使用其他功能。
[0044]图2为本实用新型的一个实施例的避免手机控制无人飞行器中断的安全装置的结构示意图，本实用新型实施例将结合图2进行具体说明。
[0045]如图2所示，本实用新型的一个实施例提供了一种避免手机控制无人飞行器中断的安全装置，所述安全装置包括应用处理器1、基带处理器2、移动网络通信设备3和设在无人飞行器上的信号处理器4,所述信号处理器4经由无线通信设备5发送启动信号和关闭信号到手机上，所述移动网络通信设备3在手机和无人飞行器之间建立多种数据速率的移动网络通信，所述基带处理器2至少包括支持数据业务的数据域模式，接收到无人飞行器启动信号的所述应用处理器1控制所述移动网路通信模块3选择数据速率最高的移动网络且将所述基带处理器2限定为处于仅支持数据业务的数据域模式，接收到无人飞行器关闭信号的所述应用处理器1解除所述基带处理器2的限定，所述信号处理器4包括监测所述移动网络通信的监测器6,当监测器6监测到移动网络通信中断时，所述信号处理器4向无人飞行器发出悬停指令并搜索移动网络信号直到重新建立移动网络通信，当无法建立手机和无人飞行器之间的移动网络通信时，所述信号处理器4控制无人飞行器返回移动网路覆盖区域。 [〇〇46] 信号处理器4可以是通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路ASIC，现场可编程门阵列FPGA、模拟电路、数字电路、及其组合、或其他已知或以后开发的处理器。信号处理器4可以是独立的，也可以是集成在无人飞行器的飞行控制系统中，信号处理器4可以将无人飞行器的飞行状态如启动、关闭等信号发送到应用处理器1，进一步地，信号处理器4中的监测器6用于监测移动网络通信是否中断，当监测器6监测到移动网络通信中断时，所述信号处理器4向无人飞行器发出悬停指令并搜索移动网络信号直到重新建立移动网络通信， 当无法建立手机和无人飞行器之间的移动网络通信时，所述信号处理器4控制无人飞行器返回移动网路覆盖区域。本实施例的安全装置可以使得作为控制端的手机及时地恢复与无人飞行器的通信，进一步提高了无人飞行器飞行控制的安全性。
[0047]在一个实施例中，所述无线通信设备5由具有不同优先级的无线局域网通信设备、 平流层通信网络设备和卫星网络通信设备中的一个或多个组成。无线局域网通信设备可以是蓝牙、ZigBee或W1-Fi器中的一个，无线局域设备可通过2.4GHz通信频率建立短距离通信，在室内或低速移动的室外环境会优选该设备建立手机和无人飞行器之间的通信连接。 平流层通信设备一般用充氦飞艇、气球作为安置转发站的平台，平台高度距地面17km? 22km，无人飞行器在大范围野外飞行时，可以优选平流层通信建立手机和无人飞行器之间的通信连接。卫星通信设备利用卫星通信信道建立手机和无人飞行器之间的通信连接，一般是在无其他可用无线通信网络的情况下，会使用卫星通信器，作为应急通信。
[0048]在一个实施例中，依据无线网络成本或无线网络接入速度，选择无线传输网络，本实用新型设计以下为优先级方案，W1-Fi网络:优先级为0;平流层通信网络:优先级为1;卫星通信网络:优先级为2;优先级别0-2,所选择无线网络优先级由高到低，即如果同时存在多种无线信号，且信号强度有效时，信号处理器4和应用处理器1之间的无线通信会首先选择W1-Fi网络作为无线接入网络，依次类推。
[0049]图3为本实用新型的一个实施例的避免手机控制无人飞行器中断的安全装置的结构示意图，本实用新型实施例将结合图3进行具体说明。
[0050]如图3所示，本实用新型的一个实施例提供了一种避免手机控制无人飞行器中断的安全装置，所述安全装置包括应用处理器1、基带处理器2、移动网络通信设备3、射频处理器7、2.4GHz通信设备8和设在无人飞行器上的信号处理器4,所述信号处理器4经由无线通信设备5发送启动信号和关闭信号到手机上，所述移动网络通信设备3在手机和无人飞行器之间建立多种数据速率的移动网络通信，所述基带处理器2至少包括支持数据业务的数据域模式，接收到无人飞行器启动信号的所述应用处理器1控制所述移动网路通信模块3选择数据速率最高的移动网络且将所述基带处理器2限定为处于仅支持数据业务的数据域模式，接收到无人飞行器关闭信号的所述应用处理器1解除所述基带处理器2的限定，所述信号处理器4包括监测所述移动网络通信的监测器6,当监测器6监测到移动网络通信中断时， 所述信号处理器4向无人飞行器发出悬停指令并搜索移动网络信号直到重新建立移动网络通信，当无法建立手机和无人飞行器之间的移动网络通信时，所述信号处理器4控制无人飞行器返回移动网路覆盖区域。
[0051]本实施例中的安全装置可从移动网络通信设备3、射频处理器7、2.4GHz通信设备8 中选择适当的通信方式建立与无人飞行器的联系。[〇〇52] 优选地，所述应用处理器1对2G、3G和4G移动网路通信设定优先级，其中，4G优先级大于3G，3G的优先级大于2G。[〇〇53] 本实用新型实施例中优选的，应用处理器1和/或信号处理器4还包括存储器，其可以是易失性存储器或非易失性存储器。存储器可以包括一个或多个只读存储器R0M、随机存取存储器RAM、快闪存储器、电子可擦除可编程只读存储器EEPR0M或其它类型的存储器。
[0054]尽管以上结合附图对本实用新型的实施方案进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本实用新型保护之列。
【主权项】
1.一种避免手机控制无人飞行器中断的安全装置，所述安全装置包括应用处理器(1)、 基带处理器(2)和移动网络通信设备(3)，所述移动网络通信设备(3)在手机和无人飞行器 之间建立移动网络通信，其特征在于:所述应用处理器(1)发出控制指令到基带处理器(2)使得所述基带处理器(2)限定为仅 支持数据业务的数据域模式，所述应用处理器(1)发出解除指令到基带处理器(2)使得所述 基带处理器(2)解除限定。2.根据权利要求1的所述避免手机控制无人飞行器中断的安全装置，其特征在于:所述 安全装置还包括设在无人飞行器上的信号处理器(4)。3.根据权利要求2的所述避免手机控制无人飞行器中断的安全装置，其特征在于:所述 信号处理器(4)包括监测所述移动网络通信的监测器(6)。4.根据权利要求2中的所述避免手机控制无人飞行器中断的安全装置，其特征在于:所 述信号处理器(4)经由无线通信设备(5)与应用处理器(1)连通。5.根据权利要求1 一 3中任一项的所述避免手机控制无人飞行器中断的安全装置，其特 征在于:所述安全装置还包括射频处理器(7)和/或2.4GHz通信设备(8)。6.根据权利要求4的所述避免手机控制无人飞行器中断的安全装置，其特征在于:所述 基带处理器(2)是独立的或集成在手机上。7.根据权利要求1的所述避免手机控制无人飞行器中断的安全装置，其特征在于:所述 基带处理器(2)是MDM9615M、CM221S或Barong基带处理器。8.根据权利要求4的所述避免手机控制无人飞行器中断的安全装置，其特征在于:所述 无线通信设备(5)由具有不同优先级的无线局域网通信设备、平流层通信网络设备和卫星 网络通信设备中的一个或多个组成。9.根据权利要求1的所述避免手机控制无人飞行器中断的安全装置，其特征在于:所述 应用处理器(1)是通用处理器。10.根据权利要求2的所述避免手机控制无人飞行器中断的安全装置，其特征在于:所 述信号处理器(4)是数字信号处理器。
【文档编号】H04W4/02GK205610747SQ201620382820
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】陈昊
【申请人】陈昊