CN113985910A - 一种结合移动网络和卫星定位的无人机控制方法和*** - Google Patents

一种结合移动网络和卫星定位的无人机控制方法和*** Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种结合移动网络和卫星定位的无人机控制方法和***，该方法包括：尝试获取通过设置在无人机上的接收机接收到的卫星信号，其中，卫星信号用于对无人机进行定位；确定是否出现预定事件；在出现预定事件的情况下，调用无人机上的移动通讯网络模块获取移动通讯网络模块能够连接到的三个基站的标识信息；根据标识信息确定预先保存在无人机上的三个基站的地理位置信息；根据移动通讯网络模块到三个基站的信号强度以及三个基站的地理位置信息确定无人机的地理位置。通过本申请解决了现有技术中出现定位信号弱所导致无人机喷洒面积不均匀的问题，从而在没有卫星定位信号的时候依靠基站可以实现定位，提高了无人机控制的可靠性。

Description

一种结合移动网络和卫星定位的无人机控制方法和***
技术领域
本申请涉及到无人机领域，具体而言，涉及一种结合移动网络和卫星定位的无人机控制方法和***。
背景技术
当前农作物生产过程中，容易受到各种虫害，严重影响了作物产量。为了有效控制病虫灾害，保护农作物的健康生长，提高产量，需要对农作物喷洒农药杀除害虫等。传统的农业植保以手工、半机械化操作为主，操作人员凭借经验进行喷洒，劳动强度大，农药浪费，并且直接接触农药对作业人员身体伤害大。
为了解决人工操作对的作业人员损害比较大的问题，现在普遍使用无人机进行农药的喷洒。在使用无人机进行喷洒的时候，可能会出现定位信号弱导致无人机喷洒面积不均匀的情况，对于该情况目前尚没有技术能够解决。
发明内容
本申请实施例提供了一种结合移动网络和卫星定位的无人机控制方法和***，以至少解决现有技术中出现定位信号弱所导致无人机喷洒面积不均匀的问题。
根据本申请的一个方面，提供了一种结合移动网络和卫星定位的无人机控制方法，包括：尝试获取通过设置在所述无人机上的接收机接收到的卫星信号，其中，所述卫星信号用于对所述无人机进行定位；确定是否出现预定事件，其中，所述预定事件包括以下之一：获取所述卫星信号失败或者获取到的所述卫星信号的强度低于阈值；在出现所述预定事件的情况下，调用所述无人机上的移动通讯网络模块获取所述移动通讯网络模块能够连接到的三个基站的标识信息；根据所述标识信息确定预先保存在所述无人机上的所述三个基站的地理位置信息；根据所述移动通讯网络模块到所述三个基站的信号强度以及所述三个基站的地理位置信息确定所述无人机的地理位置。
进一步地，在确定所述无人机的地理位置之后，还包括：根据所述无人机的地理位置控制所述无人机的飞行。
进一步地，根据所述无人机的地理位置控制所述无人机的飞行包括：在根据所述三个基站的信号强度和所述三个基站的地理位置信息确定所述无人机的地理位置之后，将确定的所述无人机的地理位置标识为基于基站确定的地理位置；在使用所述基于基站确定的地理位置飞行时，控制所述无人机的飞行速度降低。
进一步地，控制所述无人机飞行速度降低之后，还包括：确定所述无人机正在喷洒农药；控制所述无人机降低所述农药的喷洒量。
进一步地，控制所述无人机降低所述农药的喷洒量包括：根据所述无人机降低之后的飞行速度降低所述农药的喷洒量。
根据本申请的另一个方面，还提供了一种结合移动网络和卫星定位的无人机控制***，包括：获取模块，用于尝试获取通过设置在所述无人机上的接收机接收到的卫星信号，其中，所述卫星信号用于对所述无人机进行定位；第一确定模块，用于确定是否出现预定事件，其中，所述预定事件包括以下之一：获取所述卫星信号失败或者获取到的所述卫星信号的强度低于阈值；调用模块，在出现所述预定事件的情况下，调用所述无人机上的移动通讯网络模块获取所述移动通讯网络模块能够连接到的三个基站的标识信息；第二确定模块，用于根据所述标识信息确定预先保存在所述无人机上的所述三个基站的地理位置信息；第三确定模块，用于根据所述移动通讯网络模块到所述三个基站的信号强度以及所述三个基站的地理位置信息确定所述无人机的地理位置。
进一步地，还包括：控制模块，用于根据所述无人机的地理位置控制所述无人机的飞行。
进一步地，所述控制模块用于：在根据所述三个基站的信号强度和所述三个基站的地理位置信息确定所述无人机的地理位置之后，将确定的所述无人机的地理位置标识为基于基站确定的地理位置；在使用所述基于基站确定的地理位置飞行时，控制所述无人机的飞行速度降低。
进一步地，所述控制模块还用于：确定所述无人机正在喷洒农药；控制所述无人机降低所述农药的喷洒量。
进一步地，所述控制模块用于根据所述无人机降低之后的飞行速度降低所述农药的喷洒量。
在本申请实施例中，采用了尝试获取通过设置在所述无人机上的接收机接收到的卫星信号，其中，所述卫星信号用于对所述无人机进行定位；确定是否出现预定事件，其中，所述预定事件包括以下之一：获取所述卫星信号失败或者获取到的所述卫星信号的强度低于阈值；在出现所述预定事件的情况下，调用所述无人机上的移动通讯网络模块获取所述移动通讯网络模块能够连接到的三个基站的标识信息；根据所述标识信息确定预先保存在所述无人机上的所述三个基站的地理位置信息；根据所述移动通讯网络模块到所述三个基站的信号强度以及所述三个基站的地理位置信息确定所述无人机的地理位置。通过本申请解决了现有技术中出现定位信号弱所导致无人机喷洒面积不均匀的问题，从而在没有卫星定位信号的时候依靠基站可以实现定位，提高了无人机控制的可靠性。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例的结合移动网络和卫星定位的无人机控制方法的流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本实施例提供了一种结合移动网络和卫星定位的无人机控制方法，图1是根据本申请实施例的结合移动网络和卫星定位的无人机控制方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：
步骤S102，尝试获取通过设置在所述无人机上的接收机接收到的卫星信号，其中，所述卫星信号用于对所述无人机进行定位；
步骤S104，确定是否出现预定事件，其中，所述预定事件包括以下之一：获取所述卫星信号失败或者获取到的所述卫星信号的强度低于阈值；
步骤S106，在出现所述预定事件的情况下，调用所述无人机上的移动通讯网络模块获取所述移动通讯网络模块能够连接到的三个基站的标识信息；
步骤S108，根据所述标识信息确定预先保存在所述无人机上的所述三个基站的地理位置信息；
步骤S110，根据所述移动通讯网络模块到所述三个基站的信号强度以及所述三个基站的地理位置信息确定所述无人机的地理位置。
在一个可选的实施方式中，在确定所述无人机的地理位置之后，还包括：根据所述无人机的地理位置控制所述无人机的飞行。此时，可以在根据所述三个基站的信号强度和所述三个基站的地理位置信息确定所述无人机的地理位置之后，将确定的所述无人机的地理位置标识为基于基站确定的地理位置；在使用所述基于基站确定的地理位置飞行时，控制所述无人机的飞行速度降低。
控制所述无人机飞行速度降低之后，还包括：确定所述无人机正在喷洒农药；控制所述无人机降低所述农药的喷洒量。例如，可以根据所述无人机降低之后的飞行速度降低所述农药的喷洒量。
在控制所述无人机飞行速度降低之后，确定接收到卫星信号并根据所述卫星信号定位成功之后，恢复所述无人机的飞行速度以及喷洒量。
作为另一个可选的实施方式，在根据卫星信号定位成功之后，获取所述卫星信号定位得到的第一位置信息以及根据基站定位得到的第二位置信息，在所述第一位置信息和所述第二位置信息偏差超过阈值的情况下，获取所述第一位置信息和所述第二位置信息的偏差量，并获取所述无人机根据所述基站定位得到的第二位置信息飞过的第一路径，使用所述偏差量对所述第一路径进行修正，得到修正后的第二路径，控制所述无人机根据所述修正后的第二路径进行飞行以及农药喷洒。
例如，根据所述第一路径和所述无人机的喷洒范围计算所述无人机在所述第一路径上飞行是的第一喷洒面积，根据所述第二路径和所述无人机的喷洒范围计算所述无人机在所述第二路径第二喷洒面积，获取所述第二喷洒面积中未被所述第一喷洒面积覆盖的区域，根据所述区域规划所述无人机的飞行路径，根据规划后的飞行路径控制所述无人进行飞行以及农药喷洒。
根据基站信号进行定位的方式有很多种，例如，在本实施例中就提供一种定位方式：
给每个基站分配各自接收上行参考信号的指定时间段。接收各基站转发的在指定的时间段内接收的上行参考信号。本实施例中，基站接收到上行参考信号后，可以在接收的时间段内转发该上行参考信号，也可以延迟转发，例如在第N个时间段接收，在第N个时间段转发至基站，也可以延迟至第N+5个时间段转发至基站。每个基站延迟转发上行参考信号的延迟时间是相同的，因此，基站仍然可以根据上行参考信号接收规则获知其接收到的上行参考信号是来自于哪一个基站。获取所述各基站转发的所述上行参考信号的功率或上行参考信号的信号噪声比。上行参考信号的信号噪声比是上行参考信号的功率与信道噪声的比值，其中，信道噪声是一个常数。因此上行参考信号的功率和信号噪声比仅相差一个倍率，可以指示相同的特性，在本发明实施例中，获取上行参考信号的功率或信号噪声比可以等同。选取功率最大或信号噪声比最大的上行参考信号对应的时间段作为定位时间段。根据所述接收上行参考信号的指定时间段和所述定位时间段获取对应的定位基站。根据所述定位基站的位置确定所述无人机的位置。这其中的基站的位置和定位基站的位置均是提前配置在无人机中。
当然其他获取定位方式也可以使用，例如，还可以基站向无人机周期性发送参考信号；基站接收无人机发送的第一参数信息，并且根据第一参数信息测算辖区内的NLOS区域；当检测到无人机进入NLOS区域时，基站获取该无人机的到达时间ToA并调整获取到的ToA，并且基站测算该无人机的到达角度AoA并调整测算到的AoA；基站根据调整后的ToA和AoA定位无人机。三个基站分别定位无人机之后，就可以计算无人机的地理位置信息了。
采用这种方式是考虑到，喷洒农药使用的无人机的飞行区域相对比较固定。这样可以预先获取到该固定区域的所有基站的标识信息和该基站的地理位置信息。获取该基站的地理位置信息的时候，可以使用无人飞行到该基站所在的位置，然后通过无人机上的卫星定位***获取此时无人机的位置信息，此时无人机的位置信息就作为该基站的位置信息保存在无人机上。该无人机将该基站的位置信息和该基站的标识信息发送至服务器，这样所有的无人机均可以从服务器获取该基站的位置信息和标识信息。
通过上述步骤解决了现有技术中出现定位信号弱所导致无人机喷洒面积不均匀的问题，从而在没有卫星定位信号的时候依靠基站可以实现定位，提高了无人机控制的可靠性。
在本实施例中，提供一种电子装置，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器被设置为运行计算机程序以执行以上实施例中的方法。
上述程序可以运行在处理器中，或者也可以存储在存储器中(或称为计算机可读介质)，计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
这些计算机程序也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤，对应与不同的步骤可以通过不同的模块来实现。
该本实施例中就提供了这样的一种装置或***。该***被称为结合移动网络和卫星定位的无人机控制***，该***包括：获取模块，用于尝试获取通过设置在所述无人机上的接收机接收到的卫星信号，其中，所述卫星信号用于对所述无人机进行定位；第一确定模块，用于确定是否出现预定事件，其中，所述预定事件包括以下之一：获取所述卫星信号失败或者获取到的所述卫星信号的强度低于阈值；调用模块，在出现所述预定事件的情况下，调用所述无人机上的移动通讯网络模块获取所述移动通讯网络模块能够连接到的三个基站的标识信息；第二确定模块，用于根据所述标识信息确定预先保存在所述无人机上的所述三个基站的地理位置信息；第三确定模块，用于根据所述移动通讯网络模块到所述三个基站的信号强度以及所述三个基站的地理位置信息确定所述无人机的地理位置。
该***或者装置用于实现上述的实施例中的方法的功能，该***或者装置中的每个模块与方法中的每个步骤相对应，已经在方法中进行过说明的，在此不再赘述。
例如，该***还可以包括：控制模块，用于根据所述无人机的地理位置控制所述无人机的飞行。可选地，所述控制模块用于：在根据所述三个基站的信号强度和所述三个基站的地理位置信息确定所述无人机的地理位置之后，将确定的所述无人机的地理位置标识为基于基站确定的地理位置；在使用所述基于基站确定的地理位置飞行时，控制所述无人机的飞行速度降低。可选地，所述控制模块还用于：确定所述无人机正在喷洒农药；控制所述无人机降低所述农药的喷洒量。可选地，所述控制模块用于根据所述无人机降低之后的飞行速度降低所述农药的喷洒量。
通过本实施例解决了现有技术中出现定位信号弱所导致无人机喷洒面积不均匀的问题，从而在没有卫星定位信号的时候依靠基站可以实现定位，提高了无人机控制的可靠性。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种结合移动网络和卫星定位的无人机控制方法，其特征在于，包括：
尝试获取通过设置在所述无人机上的接收机接收到的卫星信号，其中，所述卫星信号用于对所述无人机进行定位；
确定是否出现预定事件，其中，所述预定事件包括以下之一：获取所述卫星信号失败或者获取到的所述卫星信号的强度低于阈值；
在出现所述预定事件的情况下，调用所述无人机上的移动通讯网络模块获取所述移动通讯网络模块能够连接到的三个基站的标识信息；
根据所述标识信息确定预先保存在所述无人机上的所述三个基站的地理位置信息；
根据所述移动通讯网络模块到所述三个基站的信号强度以及所述三个基站的地理位置信息确定所述无人机的地理位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述无人机的地理位置之后，还包括：
根据所述无人机的地理位置控制所述无人机的飞行。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述无人机的地理位置控制所述无人机的飞行包括：
在根据所述三个基站的信号强度和所述三个基站的地理位置信息确定所述无人机的地理位置之后，将确定的所述无人机的地理位置标识为基于基站确定的地理位置；
在使用所述基于基站确定的地理位置飞行时，控制所述无人机的飞行速度降低。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，控制所述无人机飞行速度降低之后，还包括：
确定所述无人机正在喷洒农药；
控制所述无人机降低所述农药的喷洒量。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，控制所述无人机降低所述农药的喷洒量包括：根据所述无人机降低之后的飞行速度降低所述农药的喷洒量。
6.一种结合移动网络和卫星定位的无人机控制***，其特征在于，包括：
获取模块，用于尝试获取通过设置在所述无人机上的接收机接收到的卫星信号，其中，所述卫星信号用于对所述无人机进行定位；
第一确定模块，用于确定是否出现预定事件，其中，所述预定事件包括以下之一：获取所述卫星信号失败或者获取到的所述卫星信号的强度低于阈值；
调用模块，在出现所述预定事件的情况下，调用所述无人机上的移动通讯网络模块获取所述移动通讯网络模块能够连接到的三个基站的标识信息；
第二确定模块，用于根据所述标识信息确定预先保存在所述无人机上的所述三个基站的地理位置信息；
第三确定模块，用于根据所述移动通讯网络模块到所述三个基站的信号强度以及所述三个基站的地理位置信息确定所述无人机的地理位置。
7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，还包括：
控制模块，用于根据所述无人机的地理位置控制所述无人机的飞行。
8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述控制模块用于：
在根据所述三个基站的信号强度和所述三个基站的地理位置信息确定所述无人机的地理位置之后，将确定的所述无人机的地理位置标识为基于基站确定的地理位置；
在使用所述基于基站确定的地理位置飞行时，控制所述无人机的飞行速度降低。
9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述控制模块还用于：
确定所述无人机正在喷洒农药；
控制所述无人机降低所述农药的喷洒量。
10.根据权利要求9所述的***，其特征在于，
所述控制模块用于根据所述无人机降低之后的飞行速度降低所述农药的喷洒量。
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