CN115767653B - 基于多基站通讯模式的无人机控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了基于多基站通讯模式的无人机控制方法，其通过在地面不同位置分别设置基站组成多基站集群，当无人机上电并与其中一个基站匹配认证后，对所有基站进行通信名单更新；根据无人机与当前连接的基站的实时距离值，判断无人机是否即将离开与当前连接的基站的有效通信范围，若是，则分析无人机拍摄得到的地面区域影像，得到地面区域的基站分布状态，以此指示无人机向相应地面区域地向发送询问消息；根据相应地面区域的所有基站关于所述询问消息的应答消息，确定无人机离开与当前连接的基站的有效通信范围后进行通信连接的另一个基站，其从多基站集群中选定合适的基站与无人机通信连接，使得无人机在飞行过程中始终与基站保持通信连接。
Description
技术领域
本发明涉及无人机控制的技术领域，特别涉及基于多基站通讯模式的无人机控制方法。
背景技术
无人机在飞行过程中需要时刻保持与地面基站的通信连接，才能使地面基站持续向无人机发送飞行控制指令以及收集无人机采集得到的数据，从而保证无人机的正常稳定工作。现有的地面基站都是可移动式地面基站，即控制人员手持可移动式地面基站跟随无人机移动，与无人机始终保持在一定距离范围内，从而保证可移动式地面基站与无人机持续通信连接。当无人机的飞行范围较大时，此时控制人员跟随无人机的运动范围也相应较大，对控制人员的控制操作有较大难度的要求，无法保证可移动式地面基站始终与无人机保持稳定通信连接，降低无人机的可控性和数据收集连贯性。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供基于多基站通讯模式的无人机控制方法，其通过在地面不同位置分别设置基站组成多基站集群，当无人机上电并与其中一个基站匹配认证后，对所有基站进行通信名单更新；根据无人机与当前连接的基站的实时距离值，判断无人机是否即将离开与当前连接的基站的有效通信范围，若是，则分析无人机拍摄得到的地面区域影像，得到地面区域的基站分布状态，以此指示无人机向相应地面区域地向发送询问消息；根据相应地面区域的所有基站关于所述询问消息的应答消息，确定无人机离开与当前连接的基站的有效通信范围后进行通信连接的另一个基站，其从多基站集群中选定合适的基站与无人机通信连接，使得无人机在飞行过程中始终与基站保持通信连接，便于基站对无人机进行稳定持续的控制，提高无人机的可控性和数据收集连贯性。
本发明提供基于多基站通讯模式的无人机控制方法，其包括如下步骤：
步骤S1，当无人机上电后，指示所述无人机向外发送连接请求消息；当多基站集群的其中一个基站接收到所述连接请求消息后，对所述连接请求消息进行匹配认证，以此实现所述无人机与所述基站的通信连接；并且根据所述匹配认证的结果，对所述多基站集群的所有基站进行通信名单更新；
步骤S2，指示所述无人机根据来自当前连接的基站的控制指令进行飞行运动，并在飞行运动过程中获取所述无人机与当前连接的基站的实时距离值；根据所述实时距离值，判断所述无人机是否即将离开与当前连接的基站的有效通信范围；
步骤S3，若所述无人机即将离开与当前连接的基站的有效通信范围，则指示所述无人机对相应地面区域进行拍摄，得到地面区域影像；对所述地面区域影像进行分析处理，确定相应地面区域的基站分布状态信息；根据所述基站分布状态信息，指示所述无人机向相应地面区域定向发送询问消息；
步骤S4，根据相应地面区域的所有基站关于所述询问消息的应答消息，确定所述无人机离开与当前连接的基站的有效通信范围后进行通信连接的另一个基站。
进一步，在所述步骤S1中，当无人机上电后，指示所述无人机向外发送连接请求消息；当多基站集群的其中一个基站接收到所述连接请求消息后，对所述连接请求消息进行匹配认证，以此实现所述无人机与所述基站的通信连接具体包括：
当无人机上电后，指示所述无人机进入到基站搜寻模式，以此周期性向外界发送连接请求消息；指示多基站集群中最先接收到所述连接请求消息的基站从所述连接请求消息中提取得到所述无人机的设备身份信息；
指示所述基站将所述设备身份信息与预设白名单进行对比，若所述设备身份信息存在于预设白名单，则确定所述连接请求消息匹配认证成功，此时构建所述无人机与所述基站的通信连接；否则，确定所述连接请求消息匹配认证失败。
进一步，在所述步骤S1中，根据所述匹配认证的结果，对所述多基站集群的所有基站进行通信名单更新具体包括：
当构建所述无人机与所述基站的通信连接后，指示所述基站将所述设备身份信息发送至所述多基站集群的其他基站，以使所述多基站集群的所有基站所述设备身份信息添加到自身对应的通信名单。
进一步，在所述步骤S2中，指示所述无人机根据来自当前连接的基站的控制指令进行飞行运动，并在飞行运动过程中获取所述无人机与当前连接的基站的实时距离值具体包括：
指示所述无人机对来自当前连接的基站的控制指令进行分析处理，以此调整自身的飞行速度、飞行高度和飞行姿态角中的至少一者；
在所述无人机飞行运动过程中，指示所述无人机向当前连接的基站进行无线遥感测距，从而获得所述无人机与当前连接的基站的实时距离值。
进一步，在所述步骤S2中，根据所述实时距离值，判断所述无人机是否即将离开与当前连接的基站的有效通信范围具体包括：
将所述实时距离值与第一预设距离阈值和第二预设距离阈值进行对比，若所述实时距离值大于或等于第一预设距离阈值、并且小于第二预设距离阈值，则确定所述无人机即将离开与当前连接的基站的有效通信范围；其中，所述第一预设距离阈值小于所述第二预设距离阈值。
进一步，在所述步骤S2中，若所述实时距离值大于或等于第一预设距离阈值、并且小于第二预设距离阈值，则确定所述无人机即将离开与当前连接的基站的有效通信范围具体包括：
步骤S201，利用下面公式(1)，根据所述实时距离值、第一预设距离阈值和第二预设距离阈值，判断所述实时距离值是否长时间处于大于或等于第一预设距离阈值，
在上述公式(1)中，R(t)表示当前时刻所述实时距离值是否长时间处于大于或等于第一预设距离阈值的判定值；t表示当前时刻；T表示检测距离的检测时长；a表示整数变量；S(t-a×T)表示t-a×T的时刻无人机与当前连接的基站之间的距离值；S1表示第一预设距离阈值；S2表示第二预设距离阈值；n表示预设的长时间阈值为n×T；F[]表示判断函数，若括号内的算式成立，则判断函数的函数值为1，若括号内的算式不成立，则判断函数的函数值为0；表示存在函数，若将a的值从0取值到n代入到括号内，若存在一个或一个以上的a值使得括号内的算式成立，则存在函数的函数值为1，反之，存在函数的函数值为0；
若R(t)＝1，则表示当前时刻所述实时距离值长时间处于大于或等于第一预设距离阈值；
若R(t)＝0，则表示当前时刻所述实时距离值未长时间处于大于或等于第一预设距离阈值；
步骤S202，在当前时刻所述实时距离值长时间处于大于或等于第一预设距离阈值、并且小于第二预设距离阈值的状态时，利用下面公式(2)，判断所述实时距离值是否还存在增大的趋势，
在上述公式(2)中，G(t)表示当前时刻所述实时距离值是否还存在增大的趋势的判定值；k表示整数变量；表示向上取整；
若G(t)＝1，则表示当前时刻所述实时距离值存在增大的趋势；
若G(t)＝0，则表示当前时刻所述实时距离值不存在增大的趋势；
步骤S203，利用下面公式(3)，根据上述步骤S201和S202的判断结果，以及当前无人机的数据传输丢包率，控制当前连接的基站的切换控制值，
E(t)＝1-[1-F(μ>10％)]×[1-R(t)]×[1-G(t)] (3)
在上述公式(3)中，E(t)表示当前时刻所述无人机连接的基站的切换控制值；μ表示当前时刻所述无人机与基站之间的传输数据丢包率；
若E(t)＝1，则表明所述无人机即将离开与当前连接的基站的有效通信范围，此时控制当前连接的基站进行断开，并指示无人机更换连接至其他基站；
若E(t)＝0，则表明所述无人机位于与当前连接的基站的有效通信范围内，并且保持无人机与当前连接的基站之间的通信状态不变。
进一步，在所述步骤S3中，若所述无人机即将离开与当前连接的基站的有效通信范围，则指示所述无人机对相应地面区域进行拍摄，得到地面区域影像具体包括：
若所述无人机即将离开与当前连接的基站的有效通信范围，则确定当前连接的基站相对于所述无人机的存在方位角范围；指示所述无人机自带的摄像头对所述存在方位角范围以外的其他地面区域进行拍摄得到相应的地面区域影像。
进一步，在所述步骤S3中，对所述地面区域影像进行分析处理，确定相应地面区域的基站分布状态信息；根据所述基站分布状态信息，指示所述无人机向相应地面区域定向发送询问消息具体包括：
对所述地面区域影像进行基站轮廓识别处理，确定相应地面区域的所有基站各自的存在位置；
以所述地面区域的所有基站各自的存在位置为基准，指示所述无人机向所述地面区域的所有基站同时定向发送询问消息。
进一步，在所述步骤S4中，根据相应地面区域的所有基站关于所述询问消息的应答消息，确定所述无人机离开与当前连接的基站的有效通信范围后进行通信连接的另一个基站具体包括：
根据所述无人机接收到相应地面区域的所有基站关于所述询问消息的应答消息的信号强度，将发出信号强度最大的应答消息的基站作为无人机下一个进行通信连接的目标基站；
当所述实时距离值大于或等于第二预设距离值，则指示所述无人机与所述目标基站进行匹配认证，从而使所述无人机切换至与所述目标基站进行通信连接。
相比于现有技术，该基于多基站通讯模式的无人机控制方法通过在地面不同位置分别设置基站组成多基站集群，当无人机上电并与其中一个基站匹配认证后，对所有基站进行通信名单更新；根据无人机与当前连接的基站的实时距离值，判断无人机是否即将离开与当前连接的基站的有效通信范围，若是，则分析无人机拍摄得到的地面区域影像，得到地面区域的基站分布状态，以此指示无人机向相应地面区域地向发送询问消息；根据相应地面区域的所有基站关于所述询问消息的应答消息，确定无人机离开与当前连接的基站的有效通信范围后进行通信连接的另一个基站，其从多基站集群中选定合适的基站与无人机通信连接，使得无人机在飞行过程中始终与基站保持通信连接，便于基站对无人机进行稳定持续的控制，提高无人机的可控性和数据收集连贯性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
图1为本发明提供的基于多基站通讯模式的无人机控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，为本发明实施例提供的基于多基站通讯模式的无人机控制方法的流程示意图。该基于多基站通讯模式的无人机控制方法包括如下步骤：
步骤S1，当无人机上电后，指示该无人机向外发送连接请求消息；当多基站集群的其中一个基站接收到该连接请求消息后，对该连接请求消息进行匹配认证，以此实现该无人机与该基站的通信连接；并且根据该匹配认证的结果，对该多基站集群的所有基站进行通信名单更新；
步骤S2，指示该无人机根据来自当前连接的基站的控制指令进行飞行运动，并在飞行运动过程中获取该无人机与当前连接的基站的实时距离值；根据该实时距离值，判断该无人机是否即将离开与当前连接的基站的有效通信范围；
步骤S3，若该无人机即将离开与当前连接的基站的有效通信范围，则指示该无人机对相应地面区域进行拍摄，得到地面区域影像；对该地面区域影像进行分析处理，确定相应地面区域的基站分布状态信息；根据该基站分布状态信息，指示该无人机向相应地面区域定向发送询问消息；
步骤S4，根据相应地面区域的所有基站关于该询问消息的应答消息，确定该无人机离开与当前连接的基站的有效通信范围后进行通信连接的另一个基站。
上述技术方案的有益效果为：该基于多基站通讯模式的无人机控制方法通过在地面不同位置分别设置基站组成多基站集群，当无人机上电并与其中一个基站匹配认证后，对所有基站进行通信名单更新；根据无人机与当前连接的基站的实时距离值，判断无人机是否即将离开与当前连接的基站的有效通信范围，若是，则分析无人机拍摄得到的地面区域影像，得到地面区域的基站分布状态，以此指示无人机向相应地面区域地向发送询问消息；根据相应地面区域的所有基站关于所述询问消息的应答消息，确定无人机离开与当前连接的基站的有效通信范围后进行通信连接的另一个基站，其从多基站集群中选定合适的基站与无人机通信连接，使得无人机在飞行过程中始终与基站保持通信连接，便于基站对无人机进行稳定持续的控制，提高无人机的可控性和数据收集连贯性。
优选地，在该步骤S1中，当无人机上电后，指示该无人机向外发送连接请求消息；当多基站集群的其中一个基站接收到该连接请求消息后，对该连接请求消息进行匹配认证，以此实现该无人机与该基站的通信连接具体包括：
当无人机上电后，指示该无人机进入到基站搜寻模式，以此周期性向外界发送连接请求消息；指示多基站集群中最先接收到该连接请求消息的基站从该连接请求消息中提取得到该无人机的设备身份信息；
指示该基站将该设备身份信息与预设白名单进行对比，若该设备身份信息存在于预设白名单，则确定该连接请求消息匹配认证成功，此时构建该无人机与该基站的通信连接；否则，确定该连接请求消息匹配认证失败。
上述技术方案的有益效果为：在实际工作时，可在地面不同位置分别安装基站，以组成分布式多基站集群***，该分布式多基站集群***的所有基站均与中央服务器连接，该中央服务器对所有基站进行统一管理。当无人机接通电源后，无人机首先进入基站搜寻模式，其周期性向外界发送连接请求消息，无机人所处位置附近区域的基站均会接收到连接请求消息，将最先接收到该连接请求消息的基站从该连接请求消息提取得到无人机的设备身份信息。再对设备身份信息进行预设白名单的对比，以此对该连接请求消息进行匹配认证，并在匹配认证成功后，即时实现无人机与该基站的通信连接，实现该基站对无人机的控制。
优选地，在该步骤S1中，根据该匹配认证的结果，对该多基站集群的所有基站进行通信名单更新具体包括：
当构建该无人机与该基站的通信连接后，指示该基站将该设备身份信息发送至该多基站集群的其他基站，以使该多基站集群的所有基站该设备身份信息添加到自身对应的通信名单。
上述技术方案的有益效果为：当该无人机与该基站进行通信连接后，该基站将该设备身份信息上传到中央服务器，该中央服务器再将该设备身份信息发送到其他所有基站，这样所有基站将该设备身份信息添加到自身对应的通信名单，使得所有基站能够在后续工作能够快速与无人机进行通信连接。
优选地，在该步骤S2中，指示该无人机根据来自当前连接的基站的控制指令进行飞行运动，并在飞行运动过程中获取该无人机与当前连接的基站的实时距离值具体包括：
指示该无人机对来自当前连接的基站的控制指令进行分析处理，以此调整自身的飞行速度、飞行高度和飞行姿态角中的至少一者；
在该无人机飞行运动过程中，指示该无人机向当前连接的基站进行无线遥感测距，从而获得该无人机与当前连接的基站的实时距离值。
上述技术方案的有益效果为：与该无人机当前连接的基站获得对该无人机的独立控制权限，并向该无人机发送控制指令，从而调整无人机的飞行速度、飞行高度和飞行姿态角中的至少一者，从而准确调整无人机的飞行状态。此外，在无人机飞行运动过程中，与周期性与当前连接的基站的无线遥感测距操作，获得无人机与当前连接的基站的实时距离值。其中，该无线遥感测距操作属于本领域的常规技术手段，这里不做详细的叙述。
优选地，在该步骤S2中，根据该实时距离值，判断该无人机是否即将离开与当前连接的基站的有效通信范围具体包括：
将该实时距离值与第一预设距离阈值和第二预设距离阈值进行对比，若该实时距离值大于或等于第一预设距离阈值、并且小于第二预设距离阈值，则确定该无人机即将离开与当前连接的基站的有效通信范围；其中，该第一预设距离阈值小于该第二预设距离阈值。
上述技术方案的有益效果为：通过上述方式，能够准确判断无人机是否即将离开与当前连接的基站的有效通信范围，便于后续在无人机即将离开与当前连接的基站的有效通信范围及时进行下一个基站的通信切换。
优选地，在该步骤S2中，若该实时距离值大于或等于第一预设距离阈值、并且小于第二预设距离阈值，则确定该无人机即将离开与当前连接的基站的有效通信范围具体包括：
步骤S201，利用下面公式(1)，根据该实时距离值、第一预设距离阈值和第二预设距离阈值，判断该实时距离值是否长时间处于大于或等于第一预设距离阈值，
在上述公式(1)中，R(t)表示当前时刻该实时距离值是否长时间处于大于或等于第一预设距离阈值的判定值；t表示当前时刻；T表示检测距离的检测时长；a表示整数变量；S(t-a×T)表示t-a×T的时刻无人机与当前连接的基站之间的距离值；S1表示第一预设距离阈值；S2表示第二预设距离阈值；n表示预设的长时间阈值为n×T；F[]表示判断函数，若括号内的算式成立，则判断函数的函数值为1，若括号内的算式不成立，则判断函数的函数值为0；表示存在函数，若将a的值从0取值到n代入到括号内，若存在一个或一个以上的a值使得括号内的算式成立，则存在函数的函数值为1，反之，存在函数的函数值为0；
若R(t)＝1，则表示当前时刻该实时距离值长时间处于大于或等于第一预设距离阈值；
若R(t)＝0，则表示当前时刻该实时距离值未长时间处于大于或等于第一预设距离阈值；
步骤S202，在当前时刻该实时距离值长时间处于大于或等于第一预设距离阈值、并且小于第二预设距离阈值的状态时，利用下面公式(2)，判断该实时距离值是否还存在增大的趋势，
在上述公式(2)中，G(t)表示当前时刻该实时距离值是否还存在增大的趋势的判定值；k表示整数变量；表示向上取整；
若G(t)＝1，则表示当前时刻该实时距离值存在增大的趋势；
若G(t)＝0，则表示当前时刻该实时距离值不存在增大的趋势；
步骤S203，利用下面公式(3)，根据上述步骤S201和S202的判断结果，以及当前无人机的数据传输丢包率，控制当前连接的基站的切换控制值，
E(t)＝1-[1-F(μ>10％)]×[1-R(t)]×[1-G(t)] (3)
在上述公式(3)中，E(t)表示当前时刻该无人机连接的基站的切换控制值；μ表示当前时刻该无人机与基站之间的传输数据丢包率；
若E(t)＝1，则表明该无人机即将离开与当前连接的基站的有效通信范围，此时控制当前连接的基站进行断开，并指示无人机更换连接至其他基站；
若E(t)＝0，则表明该无人机位于与当前连接的基站的有效通信范围内，并且保持无人机与当前连接的基站之间的通信状态不变。
上述技术方案的有益效果为：利用上述公式(1)，根据该实时距离值、第一预设距离阈值和第二预设距离阈值，判断该实时距离值是否长时间处于大于或等于第一预设距离阈值，，防止无人机是偶尔在第一预设距离阈值和第二预设距离阈值范围内时造成基站切换的操作，提高***的稳定性；然后利用上述公式(2)，判断该实时距离值是否还存在增大的趋势，若在第一预设距离阈值和第二预设距离阈值范围内时距离还在不断增大，则认为无人机即将离开与当前连接的基站的有效通信范围，提高***对不同情况进行分析处理的适配性；最后利用上述公式(3)，根据上述步骤S201和S202的判断结果，以及当前无人机的数据传输丢包率，控制当前连接的基站的切换控制值，从而完成智能判断和控制，体现***的智能化和自动化的特点。
优选地，在该步骤S3中，若该无人机即将离开与当前连接的基站的有效通信范围，则指示该无人机对相应地面区域进行拍摄，得到地面区域影像具体包括：
若该无人机即将离开与当前连接的基站的有效通信范围，则确定当前连接的基站相对于该无人机的存在方位角范围；指示该无人机自带的摄像头对该存在方位角范围以外的其他地面区域进行拍摄得到相应的地面区域影像。
上述技术方案的有益效果为：通过上述方式，指示无人机自带的摄像头对该存在方位角范围以外的其他地面区域进行拍摄得到相应的地面区域影像，这样能够为无人机选择进行下一个基站的通信切换提供可靠的影像支持。
优选地，在该步骤S3中，对该地面区域影像进行分析处理，确定相应地面区域的基站分布状态信息；根据该基站分布状态信息，指示该无人机向相应地面区域定向发送询问消息具体包括：
对该地面区域影像进行基站轮廓识别处理，确定相应地面区域的所有基站各自的存在位置；
以该地面区域的所有基站各自的存在位置为基准，指示该无人机向该地面区域的所有基站同时定向发送询问消息。
上述技术方案的有益效果为：通过上述方式，能够筛选出用于无人机进行下一个基站通信切换的合适基站集合，并指示无人机向地面区域的所有基站同时定向发送询问消息，从而便于无人机在真正离开与当前连接的基站的有效通信范围之前，最终选择合适的基站进行后续的通信切换。
优选地，在该步骤S4中，根据相应地面区域的所有基站关于该询问消息的应答消息，确定该无人机离开与当前连接的基站的有效通信范围后进行通信连接的另一个基站具体包括：
根据该无人机接收到相应地面区域的所有基站关于该询问消息的应答消息的信号强度，将发出信号强度最大的应答消息的基站作为无人机下一个进行通信连接的目标基站；
当该实时距离值大于或等于第二预设距离值，则指示该无人机与该目标基站进行匹配认证，从而使该无人机切换至与该目标基站进行通信连接。
上述技术方案的有益效果为：通过上述方式，将发出信号强度最大的应答消息的基站作为无人机下一个进行通信连接的目标基站，这样能够保证无人机与该基站连接时始终获得稳定的控制。此外，当该实时距离值大于或等于第二预设距离值，即无人机已经离开与当前连接的基站的有效通信范围，此时指示该无人机与该目标基站进行匹配认证，从而使该无人机切换至与该目标基站进行通信连接，保证目标基站对无人机的及时通信控制。
从上述实施例的内容可知，该基于多基站通讯模式的无人机控制方法通过在地面不同位置分别设置基站组成多基站集群，当无人机上电并与其中一个基站匹配认证后，对所有基站进行通信名单更新；根据无人机与当前连接的基站的实时距离值，判断无人机是否即将离开与当前连接的基站的有效通信范围，若是，则分析无人机拍摄得到的地面区域影像，得到地面区域的基站分布状态，以此指示无人机向相应地面区域地向发送询问消息；根据相应地面区域的所有基站关于所述询问消息的应答消息，确定无人机离开与当前连接的基站的有效通信范围后进行通信连接的另一个基站，其从多基站集群中选定合适的基站与无人机通信连接，使得无人机在飞行过程中始终与基站保持通信连接，便于基站对无人机进行稳定持续的控制，提高无人机的可控性和数据收集连贯性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.基于多基站通讯模式的无人机控制方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤S1，当无人机上电后，指示所述无人机向外发送连接请求消息；当多基站集群的其中一个基站接收到所述连接请求消息后，对所述连接请求消息进行匹配认证，以此实现所述无人机与所述基站的通信连接；并且根据所述匹配认证的结果，对所述多基站集群的所有基站进行通信名单更新；
步骤S2，指示所述无人机根据来自当前连接的基站的控制指令进行飞行运动，并在飞行运动过程中获取所述无人机与当前连接的基站的实时距离值；根据所述实时距离值，判断所述无人机是否即将离开与当前连接的基站的有效通信范围；
步骤S3，若所述无人机即将离开与当前连接的基站的有效通信范围，则指示所述无人机对相应地面区域进行拍摄，得到地面区域影像；对所述地面区域影像进行分析处理，确定相应地面区域的基站分布状态信息；根据所述基站分布状态信息，指示所述无人机向相应地面区域定向发送询问消息；
步骤S4，根据相应地面区域的所有基站关于所述询问消息的应答消息，确定所述无人机离开与当前连接的基站的有效通信范围后进行通信连接的另一个基站；
其中，在所述步骤S2中，根据所述实时距离值，判断所述无人机是否即将离开与当前连接的基站的有效通信范围具体包括：
将所述实时距离值与第一预设距离阈值和第二预设距离阈值进行对比，若所述实时距离值大于或等于第一预设距离阈值、并且小于第二预设距离阈值，则确定所述无人机即将离开与当前连接的基站的有效通信范围；
其中，所述第一预设距离阈值小于所述第二预设距离阈值；其中，在所述步骤S2中，若所述实时距离值大于或等于第一预设距离阈值、并且小于第二预设距离阈值，则确定所述无人机即将离开与当前连接的基站的有效通信范围具体包括：
步骤S201，利用下面公式(1)，根据所述实时距离值、第一预设距离阈值和第二预设距离阈值，判断所述实时距离值是否长时间处于大于或等于第一预设距离阈值，
在上述公式(1)中，R(t)表示当前时刻所述实时距离值是否长时间处于大于或等于第一预设距离阈值的判定值；t表示当前时刻；T表示检测距离的检测时长；a表示整数变量；S(t-a×T)表示t-a×T的时刻无人机与当前连接的基站之间的距离值；S1表示第一预设距离阈值；S2表示第二预设距离阈值；n表示预设的长时间阈值为n×T；F[]表示判断函数，若括号内的算式成立，则判断函数的函数值为1，若括号内的算式不成立，则判断函数的函数值为0；表示存在函数，若将a的值从0取值到n代入到括号内，若存在一个或一个以上的a值使得括号内的算式成立，则存在函数的函数值为1，反之，存在函数的函数值为0；
若R(t)＝1，则表示当前时刻所述实时距离值长时间处于大于或等于第一预设距离阈值；
若R(t)＝0，则表示当前时刻所述实时距离值未长时间处于大于或等于第一预设距离阈值；
步骤S202，在当前时刻所述实时距离值长时间处于大于或等于第一预设距离阈值、并且小于第二预设距离阈值的状态时，利用下面公式(2)，判断所述实时距离值是否还存在增大的趋势，
在上述公式(2)中，G(t)表示当前时刻所述实时距离值是否还存在增大的趋势的判定值；k表示整数变量；表示向上取整；
若G(t)＝1，则表示当前时刻所述实时距离值存在增大的趋势；
若G(t)＝0，则表示当前时刻所述实时距离值不存在增大的趋势；
步骤S203，利用下面公式(3)，根据上述步骤S201和S202的判断结果，以及当前无人机的数据传输丢包率，控制当前连接的基站的切换控制值，
E(t)＝1-[1-F(μ>10％)]×[1-R(t)]×[1-G(t)](3)
在上述公式(3)中，E(t)表示当前时刻所述无人机连接的基站的切换控制值；μ表示当前时刻所述无人机与基站之间的传输数据丢包率；
若E(t)＝1，则表明所述无人机即将离开与当前连接的基站的有效通信范围，此时控制当前连接的基站进行断开，并指示无人机更换连接至其他基站；
若E(t)＝0，则表明所述无人机位于与当前连接的基站的有效通信范围内，并且保持无人机与当前连接的基站之间的通信状态不变。
2.如权利要求1所述的基于多基站通讯模式的无人机控制方法，其特征在于：
在所述步骤S1中，当无人机上电后，指示所述无人机向外发送连接请求消息；当多基站集群的其中一个基站接收到所述连接请求消息后，对所述连接请求消息进行匹配认证，以此实现所述无人机与所述基站的通信连接具体包括：
当无人机上电后，指示所述无人机进入到基站搜寻模式，以此周期性向外界发送连接请求消息；指示多基站集群中最先接收到所述连接请求消息的基站从所述连接请求消息中提取得到所述无人机的设备身份信息；指示所述基站将所述设备身份信息与预设白名单进行对比，若所述设备身份信息存在于预设白名单，则确定所述连接请求消息匹配认证成功，此时构建所述无人机与所述基站的通信连接；否则，确定所述连接请求消息匹配认证失败。
3.如权利要求2所述的基于多基站通讯模式的无人机控制方法，其特征在于：
在所述步骤S1中，根据所述匹配认证的结果，对所述多基站集群的所有基站进行通信名单更新具体包括：
当构建所述无人机与所述基站的通信连接后，指示所述基站将所述设备身份信息发送至所述多基站集群的其他基站，以使所述多基站集群的所有基站所述设备身份信息添加到自身对应的通信名单。
4.如权利要求3所述的基于多基站通讯模式的无人机控制方法，其特征在于：
在所述步骤S2中，指示所述无人机根据来自当前连接的基站的控制指令进行飞行运动，并在飞行运动过程中获取所述无人机与当前连接的基站的实时距离值具体包括：
指示所述无人机对来自当前连接的基站的控制指令进行分析处理，以此调整自身的飞行速度、飞行高度和飞行姿态角中的至少一者；
在所述无人机飞行运动过程中，指示所述无人机向当前连接的基站进行无线遥感测距，从而获得所述无人机与当前连接的基站的实时距离值。
5.如权利要求1所述的基于多基站通讯模式的无人机控制方法，其特征在于：
在所述步骤S3中，若所述无人机即将离开与当前连接的基站的有效通信范围，则指示所述无人机对相应地面区域进行拍摄，得到地面区域影像具体包括：
若所述无人机即将离开与当前连接的基站的有效通信范围，则确定当前连接的基站相对于所述无人机的存在方位角范围；指示所述无人机自带的摄像头对所述存在方位角范围以外的其他地面区域进行拍摄得到相应的地面区域影像。
6.如权利要求5所述的基于多基站通讯模式的无人机控制方法，其特征在于：
在所述步骤S3中，对所述地面区域影像进行分析处理，确定相应地面区域的基站分布状态信息；根据所述基站分布状态信息，指示所述无人机向相应地面区域定向发送询问消息具体包括：
对所述地面区域影像进行基站轮廓识别处理，确定相应地面区域的所有基站各自的存在位置；
以所述地面区域的所有基站各自的存在位置为基准，指示所述无人机向所述地面区域的所有基站同时定向发送询问消息。
7.如权利要求6所述的基于多基站通讯模式的无人机控制方法，其特征在于：
在所述步骤S4中，根据相应地面区域的所有基站关于所述询问消息的应答消息，确定所述无人机离开与当前连接的基站的有效通信范围后进行通信连接的另一个基站具体包括：
根据所述无人机接收到相应地面区域的所有基站关于所述询问消息的应答消息的信号强度，将发出信号强度最大的应答消息的基站作为无人机下一个进行通信连接的目标基站；
当所述实时距离值大于或等于第二预设距离值，则指示所述无人机与所述目标基站进行匹配认证，从而使所述无人机切换至与所述目标基站进行通信连接。
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