CN112468246B - 无人机集群通信组网***及控制方法 - Google Patents
无人机集群通信组网***及控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种无人机集群通信组网***及控制方法,包括:控制管理器、WIFI基站和无人机集群,WIFI基站至少包括两个WIFI设备,每个WIFI设备设置有转动定向天线;所述WIFI设备由一个控制管理器同时控制,实现统一管理。本发明无人机集群通信组网***,利用WIFI基站搭配定向天线,结合信道监测分配技术,实现无人机集群的稳定通信;解决无人机集群组网的距离和带宽问题;实现无人机真正的双向通信,实时获取无人机信息,实现对无人机的闭环稳定控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种无人机控制方法,具体的说,是涉及一种无人机集群通信组网***。
背景技术
无人机近年来不断发展,各项技术已经基本成熟,已经在军事和民用领域发挥越来越重要的作用。随着对无人机作业智能化和多任务的要求提高,无人机从单机作业发展到集群作业,对通信组网的要求越来越高,数据传输量大幅增加,频谱资源的利用也出现瓶颈,这些都会导致无人机集群***性能下降。
无人机集群比较典型的应用之一,在编队无人机表演领域,已经有上千架次的飞行表演需求,如此庞大的机群数量,传统的组网方式很难实现稳定通信。
目前,无人机机群常用通信组网的方式有电台、WIFI、4G、Zigbee、NB-IoT等。这些常规集群组网方式的两大痛点是带宽和距离:带宽窄引入的问题是带机量少,无法实现大数量的组网;距离短也无法满足作业要求,以编队表演场景来看,集群通信距离至少需要满足500m以上需求。
现阶段大多数编队表演无人机采用电台通信,在距离上满足要求,但是只能实现单方向电台广播定位数据,无法真正实现组网,获取飞机信息,实现闭环稳定控制。
发明内容
针对上述现有技术中的不足,本发明提供一种利用WIFI基站搭配定向天线,结合信道监测分配技术,实现无人机集群的远距离、大数量稳定通信的无人机集群通信组网***。
本发明所采取的技术方案是:
一种无人机集群通信组网***,包括:控制管理器、WIFI基站和无人机集群,WIFI基站至少包括两个WIFI设备,每个WIFI设备设置有转动定向天线;所述WIFI设备由一个控制管理器同时控制,实现统一管理。
所述控制管理器通过WIFI设备检测环境WIFI信号状态,识别出干扰信道和可用信道;
基于检测到的环境信道,控制管理器为WIFI接入设备统一分配信道;
控制管理器实时监测无人机WIFI连接状态。
无人机WIFI连接状态设置连接信号强度阈值,信号强度低于阈值后自动切换最优WIFI接入设备。
基于无人机路径规划以及无人机返回位置信息,自动调整定向天线指向角度。
无人机断连WIFI的无人机达到设定值,无人机启动重连机制。
一种无人机集群通信组网***的控制方法,包括如下步骤:
步骤1、WIFI基站扫描环境WIFI信号状态,识别出干扰信道和可用信道;
步骤2、控制管理器为所有WIFI接入设备自动分配信道;
步骤3、无人机连接WIFI基站,实时上报WIFI状态;
步骤4、判断WIFI信号强度是否满足阈值要求,满足要求,执行步骤5,飞机起飞;无法满足要求,执行步骤6;
步骤5、飞机起飞;
步骤6、控制管理器注销飞机,启动无人机重连,返回步骤4;
步骤7、基于无人机飞行路径和返回位置信息,定向天线自动调整指向角度。
本发明相对现有技术的有益效果:
本发明无人机集群通信组网***,利用WIFI基站搭配定向天线,结合信道监测分配技术,实现无人机集群的稳定通信;解决无人机集群组网的距离和带宽问题;实现无人机真正的双向通信,实时获取无人机信息,实现对无人机的闭环稳定控制。
附图说明
图1是无人机集群通信组网***的WIFI基站组成示意图;
图2是无人机集群通信组网***的无人机集群通信组网***流程图。
具体实施方式
以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明:
附图1-2可知,一种无人机集群通信组网***,包括:控制管理器、WIFI基站和无人机集群,WIFI基站至少包括两个WIFI设备,每个WIFI设备设置有转动定向天线;所述WIFI设备由一个控制管理器同时控制,实现统一管理。
所述控制管理器通过WIFI设备检测环境WIFI信号状态,识别出干扰信道和可用信道;
基于检测到的环境信道,控制管理器为WIFI接入设备统一分配信道;
控制管理器实时监测无人机WIFI连接状态。
无人机WIFI连接状态设置连接信号强度阈值,信号强度低于阈值后自动切换最优WIFI接入设备。
基于无人机路径规划以及无人机返回位置信息,自动调整定向天线指向角度。
无人机断连WIFI的无人机达到设定值,无人机启动重连机制。
一种无人机集群通信组网***的控制方法,包括如下步骤:
步骤1、WIFI基站扫描环境WIFI信号状态,识别出干扰信道和可用信道;
步骤2、控制管理器为所有WIFI接入设备自动分配信道;
步骤3、无人机连接WIFI基站,实时上报WIFI状态;
步骤4、判断WIFI信号强度是否满足阈值要求,满足要求,执行步骤5,飞机起飞;无法满足要求,执行步骤6;
步骤5、飞机起飞;
步骤6、控制管理器注销飞机,启动无人机重连,返回步骤4;
步骤7、基于无人机飞行路径和返回位置信息,定向天线自动调整指向角度。
定向天线调整角度的通用方式是使用可转动的天线支撑架,天线支撑架设置有步进电机,步进电机接收无线指令后旋转,带动定向天线自由转动。
本发明无人机集群通信组网***,利用WIFI基站搭配定向天线,结合信道监测分配技术,实现无人机集群的稳定通信;解决无人机集群组网的距离和带宽问题;实现无人机真正的双向通信,实时获取无人机信息,实现对无人机的闭环稳定控制。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均属于本发明的技术方案范围内。
Claims (5)
1.一种无人机集群通信组网***,包括:控制管理器、WIFI基站和无人机集群,WIFI基站至少包括两个WIFI设备,其特征在于:每个WIFI设备设置有转动定向天线;所述WIFI设备由一个控制管理器同时控制,实现统一管理;
所述控制管理器通过WIFI设备检测环境WIFI信号状态,识别出干扰信道和可用信道;
基于检测到的环境信道,控制管理器为WIFI接入设备统一分配信道;
控制管理器实时监测无人机WIFI连接状态。
2.根据权利要求1所述无人机集群通信组网***,其特征在于:
无人机WIFI连接状态设置连接信号强度阈值,信号强度低于阈值后自动切换最优WIFI接入设备。
3.根据权利要求1所述无人机集群通信组网***,其特征在于:
基于无人机路径规划以及无人机返回位置信息,自动调整定向天线指向角度。
4.根据权利要求1所述无人机集群通信组网***,其特征在于:
无人机断连WIFI的无人机达到设定值,无人机启动重连机制。
5.根据权利要求1至4任意一项所述无人机集群通信组网***的控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1、WIFI基站扫描环境WIFI信号状态,识别出干扰信道和可用信道;
步骤2、控制管理器为所有WIFI接入设备自动分配信道;
步骤3、无人机连接WIFI基站,实时上报WIFI状态;
步骤4、判断WIFI信号强度是否满足阈值要求,满足要求,执行步骤5,飞机起飞;无法满足要求,执行步骤6;
步骤5、飞机起飞;
步骤6、控制管理器注销飞机,启动无人机重连,返回步骤4;
步骤7、基于无人机飞行路径和返回位置信息,定向天线自动调整指向角度。
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