CN117336821B - 一种多模态信号传输方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多模态信号传输方法及装置，该方法包括：利用远程控制模块对无人机进行路径规划，控制无人机飞行到目标区域降落，并将无人机的数据信息发送给无人机综合数据展示模块；利用中继目标发现模块对目标区域进行探测，得到目标区域的WiFi信息和蓝牙信息并发送给远程控制模块；利用远程控制模块对目标区域的WiFi信息和蓝牙信息进行分析，得到连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码并发送给中继目标连接模块；利用中继目标连接模块根据连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码，接入目标WiFi网络和蓝牙设备；利用4G中继模块建立VPN连接线路，检测目标区域的4G网络状态并发送给远程控制模块。

Description

一种多模态信号传输方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种多模态信号传输方法及装置。
背景技术
无人机不需要机载人员进行操作，可以通过人为远程操控或者自主操作执行任务，所以适合在环境复杂的情况下执行不同的任务，并且大大降低了人员在执行任务时面临的危险性。其凭借足够的灵活性、易于部署、较高机动性和悬停能力等特点，在通信领域得到广泛应用。无人机航迹规划的目的是要规划出一条或多条满足多种条件的，符合当时作战场景和要求的最优航迹，但在规划前要考虑到种种因素，例如综合考虑规划空间中的障碍物、威胁区域、其他无人机的干扰、飞行过程中的燃油损耗、无人机所航行的时间、无人机自身限制因素等等，通过这一类的考虑过程，既可以使无人机高效地完成任务，也可以大大提高无人机在战时环境中的生存概率，避免不必要的损失。
无人机远程突破接入中继技术可以满足无人机远距离控制和远距离通信的需要，通过与地面监测设备建立数据传输链路,可以实现监测数据的远程中继传输。将无人机飞行控制阶段产生的数据，如无人机拍摄视频数据、无人机运行状态数据、无人机当前位置的地图展示，以及无人机当前环境4G网络状态、网络上下行速度、VPN连接数等数据发送给使用终端，能够对于网络进行连接参数配置，为使用人员提供评估参考。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种多模态信号传输方法及装置，由中继目标发现模块、中继目标连接模块、4G中继模块、无人机综合数据展示模块和远程控制模块组成，其中中继目标发现模块用于探测扫描目标网络区域的WiFi网络、蓝牙设备并将结果发送给远程控制模块；中继目标连接模块用于接受远程控制模块发送过来的WiFi密码或者蓝牙认证码连接WiFi网络或者蓝牙设备；4G中继模块用于通过4G网络建立VPN连接线路并保证VPN线路的稳定性、检测当前环境4G网络状态并发送到远程控制模块；远程控制模块用于控制无人机综合数据展示模块显示无人机拍摄视频、位置地图、当前环境4G网络状态、目标网络区域网络状态并选择目标WiFi网络或者蓝牙网络发送WiFi密码或者蓝牙认证码进行接入。
为了解决上述技术问题，本发明实施例第一方面公开了一种多模态信号传输方法，所述方法包括：
S1，利用远程控制模块对无人机进行路径规划，得到无人机的路径信息，控制无人机根据所述无人机的路径信息飞行到目标区域降落，并将所述无人机的数据信息发送给无人机综合数据展示模块；
所述无人机的数据信息包括所述无人机拍摄的视频数据、无人机运行状态数据、无人机当前位置的地图；
S2，利用中继目标发现模块对目标区域进行探测，得到所述目标区域的WiFi信息和蓝牙信息，并将所述目标区域的WiFi信息和蓝牙信息发送给所述远程控制模块；
S3，利用所述远程控制模块对所述目标区域的WiFi信息和蓝牙信息进行分析，得到连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码，并将所述连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码发送给所述中继目标连接模块；
S4，利用所述中继目标连接模块，根据所述连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码，接入目标WiFi网络和蓝牙设备；
S5，利用4G中继模块建立VPN连接线路，检测目标区域的4G网络状态，得到4G网络状态信息，并将所述4G网络状态信息发送给所述远程控制模块；
S6，利用所述远程控制模块，将所述连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码、所述4G网络状态信息发送给所述无人机综合数据展示模块；
S7，利用所述无人机综合数据展示模块，对所述无人机拍摄的视频数据、无人机运行状态数据、无人机当前位置的地图、所述连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码、所述4G网络状态信息进行显示。
作为一种可选的实施方式，本发明实施例第一方面中，所述利用远程控制模块对无人机进行路径规划，得到无人机的路径信息，包括：
S11,利用远程控制模块对无人机进行全局路径规划，控制无人机沿着所述全局路径规划的线路飞行，并实时对周围环境进行监测；
S12，如果周围环境发现未知障碍物或其他无人机威胁，所述远程控制模块对所述未知障碍物或其他无人机威胁进行判断，得到判断结果；如果所述判断结果为不会对无人机航路造成影响，则沿着所述全局路径规划的线路进行飞行，如果所述判断结果为会对无人机航路造成影响，则执行S13；
S13，设置进入局部路径规划无人机的起始点和局部目标点，并设置路径规划参数；
所述起始点为无人机当前的位置，所述局部目标点为下一个全局航迹点的位置；
S14，利用局部路径规划模型，对所述路径规划参数进行处理，得到无人机受到的合力，并控制无人机沿着合力的方向移动；
S15，判断无人机是否脱离未知障碍物或其他无人机威胁，如果是，执行S14，如果否，保存局部航迹点，得到无人机的路径信息。
作为一种可选的实施方式，本发明实施例第一方面中，所述利用局部路径规划模型，对所述路径规划参数进行处理，得到无人机受到的合力，包括：
利用局部路径规划模型，对航迹目标点对无人机的吸引力和障碍物产生的斥力进行处理，得到无人机受到的合力；
所述局部路径规划模型为：
其中，N为障碍物的个数，Frepj为第j个障碍物的斥力，Fatt(X)为航迹目标点对无人机的吸引力，F(X)为无人机受到的合力；Fatt(X)＝-grad[Uatt(X)]＝-kattρ(X,X0)，grad表示梯度运算，katt为引力势场系数，ρ(X,X0)为无人机与目标点的相对距离，Uatt为无人机所受到的引力势场，
作为一种可选的实施方式，本发明实施例第一方面中，所述利用中继目标发现模块对目标区域进行探测，得到所述目标区域的WiFi信息和蓝牙信息，包括：
S21，利用WiFi网络接入攻击模型，对目标区域进行探测，得到所述目标区域的WiFi信息；
S22，利用蓝牙微网接入模型，对目标区域进行探测，得到所述目标区域的蓝牙信息。
作为一种可选的实施方式，本发明实施例第一方面中，所述利用WiFi网络接入攻击模型，对目标区域进行探测，得到所述目标区域的WiFi信息，包括：
S211，利用WiFi网络接入攻击模型侦听无线AP定期发送的Beacon帧，得到所述目标区域的被动扫描WiFi信息；
S212，利用WiFi网络接入攻击模型发送探查请求帧，对所述目标区域的WiFi信息进行扫描，得到所述目标区域的主动扫描WiFi信息；
所述目标区域的被动扫描WiFi信息和所述目标区域的主动扫描WiFi信息构成所述目标区域的WiFi信息。
作为一种可选的实施方式，本发明实施例第一方面中，所述利用蓝牙微网接入模型，对目标区域进行探测，得到所述目标区域的蓝牙信息，包括：
S221，利用蓝牙微网接入模型，对目标区域进行直接扫描，得到所述目标区域的可见蓝牙信息；
S222，利用蓝牙微网接入模型，对目标区域进行扫描，得到所述目标区域的不可见蓝牙信息；
所述目标区域的可见蓝牙信息和所述目标区域的不可见蓝牙信息构成所述目标区域的蓝牙信息。
作为一种可选的实施方式，本发明实施例第一方面中，所述4G中继模块用于建立VPN通道，并检测当前环境的4G网络状态，得到当前环境4G网络状态信息，并将所述当前环境4G网络状态信息发送给远程控制模块；
当VPN服务过载或出现故障宕机时，所述4G中继模块自动重启VPN服务，保证中继线路的稳定性；
所述VPN服务使用L2TP协议和IPSec协议进行加密通讯。
本发明实施例第二方面公开了一种多模态信号传输装置，所述装置包括：
路径规划单元，用于利用远程控制模块对无人机进行路径规划，得到无人机的路径信息，控制无人机根据所述无人机的路径信息飞行到目标区域降落，并将所述无人机的数据信息发送给无人机综合数据展示模块；
所述无人机的数据信息包括所述无人机拍摄的视频数据、无人机运行状态数据、无人机当前位置的地图；
目标探测单元，用于利用中继目标发现模块对目标区域进行探测，得到所述目标区域的WiFi信息和蓝牙信息，并将所述目标区域的WiFi信息和蓝牙信息发送给所述远程控制模块；
网络分析单元，用于利用所述远程控制模块对所述目标区域的WiFi信息和蓝牙信息进行分析，得到连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码，并将所述连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码发送给所述中继目标连接模块；
目标接入单元，用于利用所述中继目标连接模块，根据所述连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码，接入目标WiFi网络和蓝牙设备；
4G通信单元，用于利用4G中继模块建立VPN连接线路，检测目标区域的4G网络状态，得到4G网络状态信息，并将所述4G网络状态信息发送给所述远程控制模块；
数据发送单元，用于利用所述远程控制模块，将所述连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码、所述4G网络状态信息发送给所述无人机综合数据展示模块；
信息显示单元，用于利用所述无人机综合数据展示模块对所述无人机拍摄的视频数据、无人机运行状态数据、无人机当前位置的地图、所述连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码、所述4G网络状态信息进行显示。
作为一种可选的实施方式，本发明实施例第二方面中，所述利用远程控制模块对无人机进行路径规划，得到无人机的路径信息，包括：
S11,利用远程控制模块对无人机进行全局路径规划，控制无人机沿着所述全局路径规划的线路飞行，并实时对周围环境进行监测；
S12，如果周围环境发现未知障碍物或其他无人机威胁，所述远程控制模块对所述未知障碍物或其他无人机威胁进行判断，得到判断结果；如果所述判断结果为不会对无人机航路造成影响，则沿着所述全局路径规划的线路进行飞行，如果所述判断结果为会对无人机航路造成影响，则执行S13；
S13，设置进入局部路径规划无人机的起始点和局部目标点，并设置路径规划参数；
所述起始点为无人机当前的位置，所述局部目标点为下一个全局航迹点的位置；
S14，利用局部路径规划模型，对所述路径规划参数进行处理，得到无人机受到的合力，并控制无人机沿着合力的方向移动；
S15，判断无人机是否脱离未知障碍物或其他无人机威胁，如果是，执行S14，如果否，保存局部航迹点，得到无人机的路径信息。
作为一种可选的实施方式，本发明实施例第二方面中，所述利用局部路径规划模型，对所述路径规划参数进行处理，得到无人机受到的合力，包括：
利用局部路径规划模型，对航迹目标点对无人机的吸引力和障碍物产生的斥力进行处理，得到无人机受到的合力；
所述局部路径规划模型为：
其中，N为障碍物的个数，Frepj为第j个障碍物的斥力，Fatt(X)为航迹目标点对无人机的吸引力，F(X)为无人机受到的合力；Fatt(X)＝-grad[Uatt(X)]＝-kattρ(X,X0)，grad表示梯度运算，katt为引力势场系数，ρ(X,X0)为无人机与目标点的相对距离，Uatt为无人机所受到的引力势场，
作为一种可选的实施方式，本发明实施例第二方面中，所述利用中继目标发现模块对目标区域进行探测，得到所述目标区域的WiFi信息和蓝牙信息，包括：
S21，利用WiFi网络接入攻击模型，对目标区域进行探测，得到所述目标区域的WiFi信息；
S22，利用蓝牙微网接入模型，对目标区域进行探测，得到所述目标区域的蓝牙信息。
作为一种可选的实施方式，本发明实施例第二方面中，所述利用WiFi网络接入攻击模型，对目标区域进行探测，得到所述目标区域的WiFi信息，包括：
S211，利用WiFi网络接入攻击模型侦听无线AP定期发送的Beacon帧，得到所述目标区域的被动扫描WiFi信息；
S212，利用WiFi网络接入攻击模型发送探查请求帧，对所述目标区域的WiFi信息进行扫描，得到所述目标区域的主动扫描WiFi信息；
所述目标区域的被动扫描WiFi信息和所述目标区域的主动扫描WiFi信息构成所述目标区域的WiFi信息。
作为一种可选的实施方式，本发明实施例第二方面中，所述利用蓝牙微网接入模型，对目标区域进行探测，得到所述目标区域的蓝牙信息，包括：
S221，利用蓝牙微网接入模型，对目标区域进行直接扫描，得到所述目标区域的可见蓝牙信息；
S222，利用蓝牙微网接入模型，对目标区域进行扫描，得到所述目标区域的不可见蓝牙信息；
所述目标区域的可见蓝牙信息和所述目标区域的不可见蓝牙信息构成所述目标区域的蓝牙信息。
作为一种可选的实施方式，本发明实施例第二方面中，所述4G中继模块用于建立VPN通道，并检测当前环境的4G网络状态，得到当前环境4G网络状态信息，并将所述当前环境4G网络状态信息发送给远程控制模块；
当VPN服务过载或出现故障宕机时，所述4G中继模块自动重启VPN服务，保证中继线路的稳定性；
所述VPN服务使用L2TP协议和IPSec协议进行加密通讯。
本发明实施例第三方面公开了另一种多用户干扰躲避装置，所述装置包括：
存储有可执行程序代码的存储器；
与所述存储器耦合的处理器；
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如本发明实施例第一方面所述的多模态信号传输方法。
本发明实施例第四方面公开了一种计算机可存储介质，所述计算机可存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行如本发明实施例第一方面所述的多模态信号传输方法。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
本发明提供一种多模态信号传输方法及装置，由中继目标发现模块、中继目标连接模块、4G中继模块、无人机综合数据展示模块和远程控制模块组成，其中中继目标发现模块用于探测扫描目标网络区域的WiFi网络、蓝牙设备并将结果发送给远程控制模块；中继目标连接模块用于接受远程控制模块发送过来的WiFi密码或者蓝牙认证码连接WiFi网络或者蓝牙设备；4G中继模块用于通过4G网络建立VPN连接线路并保证VPN线路的稳定性、检测当前环境4G网络状态并发送到远程控制模块；远程控制模块用于控制无人机综合数据展示模块显示无人机拍摄视频、位置地图、当前环境4G网络状态、目标网络区域网络状态并选择目标WiFi网络或者蓝牙网络发送WiFi密码或者蓝牙认证码进行接入。本发明方法可以实现对无人机的远程路径规划、远程控制和数据传输及显示，所设计的路径规划方法综合考虑障碍物和其他无人机的干扰，考虑空间地形信息，这使得最终规划出的航迹有良好的安全性，飞机在巡航的过程中，生存几率大大提高，进而使其顺利达成既定目标的概率大大增加。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明实施例公开的一种多模态信号传输方法的流程示意图；
图2是本发明实施例公开的低空无人机远程突破接入中继***应用场景示意图；
图3是本发明实施例公开的低空无人机远程突破接入中继***框架图；
图4是本发明实施例公开的低空无人机远程突破接入中继***模块间流程图；
图5是本发明实施例公开的低空无人机远程突破接入中继***内部模块接口示意图；
图6是本发明实施例公开的一种多模态信号传输装置的结构图；
图7是本发明实施例公开的另一种多模态信号传输装置的结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明公开了一种多模态信号传输方法及装置，该方法包括：利用远程控制模块对无人机进行路径规划，控制无人机飞行到目标区域降落，并将无人机的数据信息发送给无人机综合数据展示模块；利用中继目标发现模块对目标区域进行探测，得到目标区域的WiFi信息和蓝牙信息并发送给远程控制模块；利用远程控制模块对目标区域的WiFi信息和蓝牙信息进行分析，得到连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码并发送给中继目标连接模块；利用中继目标连接模块根据连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码，接入目标WiFi网络和蓝牙设备；利用4G中继模块建立VPN连接线路，检测目标区域的4G网络状态并发送给远程控制模块。以下分别进行详细说明。
实施例一
请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种多模态信号传输方法的流程示意图的流程示意图。其中，图1所描述的多模态信号传输方法应用于无线通信技术领域中，如进行无人机的远程控制，本发明实施例不做限定。如图1所示，该多模态信号传输方法可以包括以下操作：
S1，利用远程控制模块对无人机进行路径规划，得到无人机的路径信息，控制无人机根据所述无人机的路径信息飞行到目标区域降落，并将所述无人机的数据信息发送给无人机综合数据展示模块；
所述无人机的数据信息包括所述无人机拍摄的视频数据、无人机运行状态数据、无人机当前位置的地图；
S2，利用中继目标发现模块对目标区域进行探测，得到所述目标区域的WiFi信息和蓝牙信息，并将所述目标区域的WiFi信息和蓝牙信息发送给所述远程控制模块；
S3，利用所述远程控制模块对所述目标区域的WiFi信息和蓝牙信息进行分析，得到连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码，并将所述连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码发送给所述中继目标连接模块；
S4，利用所述中继目标连接模块，根据所述连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码，接入目标WiFi网络和蓝牙设备；
S5，利用4G中继模块建立VPN连接线路，检测目标区域的4G网络状态，得到4G网络状态信息，并将所述4G网络状态信息发送给所述远程控制模块；
S6，利用所述远程控制模块，将所述连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码、所述4G网络状态信息发送给所述无人机综合数据展示模块；
S7，利用所述无人机综合数据展示模块，对所述无人机拍摄的视频数据、无人机运行状态数据、无人机当前位置的地图、所述连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码、所述4G网络状态信息进行显示。
可选的，所述利用远程控制模块对无人机进行路径规划，得到无人机的路径信息，包括：
S11,利用远程控制模块对无人机进行全局路径规划，控制无人机沿着所述全局路径规划的线路飞行，并实时对周围环境进行监测；
S12，如果周围环境发现未知障碍物或其他无人机威胁，所述远程控制模块对所述未知障碍物或其他无人机威胁进行判断，得到判断结果；如果所述判断结果为不会对无人机航路造成影响，则沿着所述全局路径规划的线路进行飞行，如果所述判断结果为会对无人机航路造成影响，则执行S13；
S13，设置进入局部路径规划无人机的起始点和局部目标点，并设置路径规划参数；
所述起始点为无人机当前的位置，所述局部目标点为下一个全局航迹点的位置；
S14，利用局部路径规划模型，对所述路径规划参数进行处理，得到无人机受到的合力，并控制无人机沿着合力的方向移动；
S15，判断无人机是否脱离未知障碍物或其他无人机威胁，如果是，执行S14，如果否，保存局部航迹点，得到无人机的路径信息。
可选的，所述利用局部路径规划模型，对所述路径规划参数进行处理，得到无人机受到的合力，包括：
利用局部路径规划模型，对航迹目标点对无人机的吸引力和障碍物产生的斥力进行处理，得到无人机受到的合力；
所述局部路径规划模型为：
其中，N为障碍物的个数，Frepj为第j个障碍物的斥力，Fatt(X)为航迹目标点对无人机的吸引力，F(X)为无人机受到的合力；Fatt(X)＝-grad[Uatt(X)]＝-kattρ(X,X0)，grad表示梯度运算，katt为引力势场系数，ρ(X,X0)为无人机与目标点的相对距离，Uatt为无人机所受到的引力势场，
可选的，所述利用中继目标发现模块对目标区域进行探测，得到所述目标区域的WiFi信息和蓝牙信息，包括：
S21，利用WiFi网络接入攻击模型，对目标区域进行探测，得到所述目标区域的WiFi信息；
S22，利用蓝牙微网接入模型，对目标区域进行探测，得到所述目标区域的蓝牙信息。
可选的，所述利用WiFi网络接入攻击模型，对目标区域进行探测，得到所述目标区域的WiFi信息，包括：
S211，利用WiFi网络接入攻击模型侦听无线AP定期发送的Beacon帧，得到所述目标区域的被动扫描WiFi信息；
S212，利用WiFi网络接入攻击模型发送探查请求帧，对所述目标区域的WiFi信息进行扫描，得到所述目标区域的主动扫描WiFi信息；
所述目标区域的被动扫描WiFi信息和所述目标区域的主动扫描WiFi信息构成所述目标区域的WiFi信息。
可选的，所述利用蓝牙微网接入模型，对目标区域进行探测，得到所述目标区域的蓝牙信息，包括：
S221，利用蓝牙微网接入模型，对目标区域进行直接扫描，得到所述目标区域的可见蓝牙信息；
S222，利用蓝牙微网接入模型，对目标区域进行扫描，得到所述目标区域的不可见蓝牙信息；
所述目标区域的可见蓝牙信息和所述目标区域的不可见蓝牙信息构成所述目标区域的蓝牙信息。
可选的，所述4G中继模块用于建立VPN通道，并检测当前环境的4G网络状态，得到当前环境4G网络状态信息，并将所述当前环境4G网络状态信息发送给远程控制模块；
当VPN服务过载或出现故障宕机时，所述4G中继模块自动重启VPN服务，保证中继线路的稳定性；
所述VPN服务使用L2TP协议和IPSec协议进行加密通讯。
可选的，中继目标发现模块用于探测扫描目标网络区域的WiFi网络状况和蓝牙设备状况。如目标网络区域WiFi数量，WiFi强度，WiFi AP的MAC地址，WiFi加密状态、蓝牙设备MAC地址等信息，并将扫描结果通过4G网络发送到远程控制模块。
WiFi扫描:WiFi扫描能够对目标区域网络内的可见WiFi和隐藏WiFi的状态进行扫描和发现。包括主动扫描和被动扫描两种扫描模式。
被动扫描是指扫描端通过侦听无线AP定期发送的Beacon帧发现周围的无线网络。提供无线网络服务的AP设备都会周期性发送Beacon帧，所以无线客户端可以定期在支持的信道列表监听信标帧获取周围的无线网络信息。
主动扫描模式是扫描端向在其支持的信道列表中，发送探查请求帧(ProbeRequest)扫描无线网络。当无线AP收到探查请求帧后，会回应探查响应帧(ProbeResponse)通告可以提供的无线网络信息。通过同时使用主动扫描模式和被动扫描模式最大化的发现目标网络区域的WiFi状况。
蓝牙扫描:蓝牙扫描能够对目标区域网络内的可见蓝牙和不可见蓝牙的状态进行扫描和发现。根据是否可以被扫描到，蓝牙设备具有可见和不可见两种模式。对于可见的蓝牙设备，可直接扫描发现蓝牙设备，对于不可见设备通过扫描蓝牙MAC地址发现不可见的蓝牙设备，通过同时使用主动扫描和扫描模式最大化的发现目标网络区域的蓝牙设备。
远程无人机中继***自身并不提供WiFi破解和蓝牙破解功能，WiFi破解和蓝牙破解功能由WiFi网络接入攻击子***、蓝牙微网接入子***提供，WiFi网络接入攻击子***、蓝牙微网接入子***破解目标网络的WiFi密码或者蓝牙设备认证码等接入参数信息，通过远程控制模块指定需要连接的WiFi或者蓝牙设备并配置接入参数信息，中继目标连接模块接收到接入参数后立刻接入指定的WiFi网络或者蓝牙设备。
近场无人机中继子***通过4G网络与车组进行通信，4G中继模块用于通过4G通信建立VPN通道，同时检测当前环境4G网络状态。无线连接模块接入到目标网络后，远程使用人员可连接该VPN服务建立连接线路，当VPN服务过载或者出现其他故障宕机时，4G中继模块自动重启VPN服务，保证中继线路的稳定性。VPN服务使用L2TP协议和IPSec协议加密通讯，确保通讯链路的安全可靠性。同时该模块会检测当前环境的4G网络状态，如当前环境的4G信号强度和上行下行速度并回传给远程控制模块进行显示，供使用人员对当前的4G网络环境进行参考评估。
无人机综合数据展示模块用于展示远程无人机飞行控制阶段产生的数据、中继目标发现模块、4G中继模块的网络探测数据，并由使用人员选择需要接入的WiFi网络和蓝牙设备，配置WiFi密码和蓝牙连接码进行连接。其中无人机飞行控制阶段产生的数据包含无人机拍摄视频数据、无人机运行状态数据、无人机当前位置的地图展示等。4G中继模块产生的数据为无人机当前环境4G网络状态、网络上下行速度、VPN连接数等数据，能够对于网络进行连接参数配置。
我方使用人员控制无人机飞行接近目标网络区域并降落，然后使用人员利用WiFi网络信号检测、蓝牙微网信号检测信号模块获取目标网络的WiFi密码或者蓝牙的认证码接入目标WiFi网络或者蓝牙网络，通过4G网络建立远程连接通道，最后通过4G网络通道远程对目标网络区域进行进一步渗透。典型应用模式如图2所示。
可选的，使用人员通过4G网络连接到无人机的VPN服务。建立VPN通讯线路，由预设的网络侦察攻击分***通过4G网络通道远程对目标网络区域进行进一步渗透。
可选的，4G中继模块会检测当前环境的4G网络状态，如当前环境的4G信号强度和上行下行速度并回传给远程控制模块进行显示，供使用人员对当前的4G网络环境进行参考评估。图3是本发明实施例公开的低空无人机远程突破接入中继***框架图；图4是本发明实施例公开的低空无人机远程突破接入中继***模块间流程图；图5是本发明实施例公开的低空无人机远程突破接入中继***内部模块接口示意图。
可选的，可以利用如下方法进行无人机进行全局路径规划，得到无人机的路径信息：
1)建立三维模型，确定无人机路径规划问题的代价函数和约束条件。并确立量子蚁群算法的初始信息。
2)利用Logistic混沌映射对种群生成一定数量的个体。计算种群中个体的适应度值，选取适应度值较优的作为种群初始化个体。
3)进行量子蚁群算法的迭代搜索。在每次迭代中，根据量子蚁群算法行为更新个***置，并使用非线性能量因子进行更新策略，使其朝着更低适应度值的方向移动。
4)在局部搜索阶段，采用混沌映射对局部解空间进行搜索，使其跳出局部最优值。
5)重复3)和4)，直到满足算法终止条件(达到最大迭代次数或者适应度值达到变化阈值)。
6)输出适应度最优值，得到无人机路径规划图。
利用如下方法进行无人机局部路径规划：
无人机在势场空间中受到的总势场函数为：
Ut(X)＝Uatt(X)+Urep(X)
式中，Ut(X)为无人机所处的势场空间，X为无人机，Uatt(X)为无人机所受到的引力势场，Urep(X)为无人机所受到的斥力势场。无人机受到的斥力势场为:
式中，krep为斥力势场系数，ρ(X,X0)为无人机与障碍物的相对距离，X0为障碍物，ρ0为阈值，为无人机与障碍物距离小于阈值时才会受到障碍物的斥力影响，无人机受到的引力势场为：
/>
式中，katt表示为引力势场系数，ρ(X,XT)表示为无人机与目标点的相对距离，XT为目标点。
无人机所受到的斥力为：
grad表示梯度运算，无人机所受的引力为：
Fatt(X)＝-grad[Uatt(X)]＝-kattρ(X,X0)
势场空间有多个障碍物，由力的作用可叠加所知，无人机受到的合力F(X)可表示为：
式中，N为障碍物的个数，Frepj为第j个障碍物的斥力，合力F(X)的方向为无人机的运动方向。
可选的，可以采用以下改进方式解决目标不可达问题。
改进的斥力势场函数为：
则相应的斥力公式为：
其中，m为整数，Frep1为由障碍物指向无人机的斥力，Frep2为由无人机指向目标点的斥力，当无人机距离目标点越近，斥力势场越小，使得整个势场仅目标点处全局最小。
实施例二
请参阅图6，图6是本发明实施例公开的一种多模态信号传输装置的结构示意图的流程示意图。其中，图6所描述的多模态信号传输装置应用于无线通信技术领域中，如进行无人机的远程控制，本发明实施例不做限定。如图6所示，该多模态信号传输装置可以包括以下操作：
S301，用于利用远程控制模块对无人机进行路径规划，得到无人机的路径信息，控制无人机根据所述无人机的路径信息飞行到目标区域降落，并将所述无人机的数据信息发送给无人机综合数据展示模块；
所述无人机的数据信息包括所述无人机拍摄的视频数据、无人机运行状态数据、无人机当前位置的地图；
S302，目标探测单元，用于利用中继目标发现模块对目标区域进行探测，得到所述目标区域的WiFi信息和蓝牙信息，并将所述目标区域的WiFi信息和蓝牙信息发送给所述远程控制模块；
S303，网络分析单元，用于利用所述远程控制模块对所述目标区域的WiFi信息和蓝牙信息进行分析，得到连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码，并将所述连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码发送给所述中继目标连接模块；
S304，目标接入单元，用于利用所述中继目标连接模块，根据所述连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码，接入目标WiFi网络和蓝牙设备；
S305，4G通信单元，用于利用4G中继模块建立VPN连接线路，检测目标区域的4G网络状态，得到4G网络状态信息，并将所述4G网络状态信息发送给所述远程控制模块；
S306，数据发送单元，用于利用所述远程控制模块，将所述连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码、所述4G网络状态信息发送给所述无人机综合数据展示模块；
S307，信息显示单元，用于利用所述无人机综合数据展示模块对所述无人机拍摄的视频数据、无人机运行状态数据、无人机当前位置的地图、所述连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码、所述4G网络状态信息进行显示。
实施例三
请参阅图7，图7是本发明实施例公开的另一种多模态信号传输装置的结构示意图的流程示意图。其中，图7所描述的多模态信号传输装置应用于无线通信技术领域中，如进行无人机的远程控制，本发明实施例不做限定。如图7所示，该多模态信号传输装置可以包括以下操作：
存储有可执行程序代码的存储器401；
与存储器401耦合的处理器402；
处理器402调用存储器401中存储的可执行程序代码，用于执行实施例一所描述的多模态信号传输方法中的步骤。
实施例四
本发明实施例公开了一种计算机读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，该计算机程序使得计算机执行实施例一所描述的多模态信号传输方法中的步骤。
以上所描述的装置实施例仅是示意性的，其中作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施例的具体描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-timeProgrammable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
最后应说明的是：本发明实施例公开的一种多模态信号传输方法及装置所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种多模态信号传输方法，其特征在于，所述方法包括：
S1，利用远程控制模块对无人机进行路径规划，得到无人机的路径信息，控制无人机根据所述无人机的路径信息飞行到目标区域降落，并将所述无人机的数据信息发送给无人机综合数据展示模块；
所述无人机的数据信息包括所述无人机拍摄的视频数据、无人机运行状态数据、无人机当前位置的地图；
所述利用远程控制模块对无人机进行路径规划，得到无人机的路径信息，包括：
S11,利用远程控制模块对无人机进行全局路径规划，控制无人机沿着所述全局路径规划的线路飞行，并实时对周围环境进行监测；
S12，如果周围环境发现未知障碍物或其他无人机威胁，所述远程控制模块对所述未知障碍物或其他无人机威胁进行判断，得到判断结果；如果所述判断结果为不会对无人机航路造成影响，则沿着所述全局路径规划的线路进行飞行，如果所述判断结果为会对无人机航路造成影响，则执行S13；
S13，设置进入局部路径规划无人机的起始点和局部目标点，并设置路径规划参数；
所述起始点为无人机当前的位置，所述局部目标点为下一个全局航迹点的位置；
S14，利用局部路径规划模型，对所述路径规划参数进行处理，得到无人机受到的合力，并控制无人机沿着合力的方向移动；
所述利用局部路径规划模型，对所述路径规划参数进行处理，得到无人机受到的合力，包括：
利用局部路径规划模型，对航迹目标点对无人机的吸引力和障碍物产生的斥力进行处理，得到无人机受到的合力；
所述局部路径规划模型为：
其中，N为障碍物的个数，Frepj为第j个障碍物的斥力，Fatt(X)为航迹目标点对无人机的吸引力，F(X)为无人机受到的合力；Fatt(X)＝-grad[Uatt(X)]＝-kattρ(X,X0)，grad表示梯度运算，katt为引力势场系数，ρ(X,X0)为无人机与障碍物的相对距离，Uatt为无人机所受到的引力势场，ρ(X,XT)为无人机与目标点的相对距离；
S15，判断无人机是否脱离未知障碍物或其他无人机威胁，如果是，执行S14，如果否，保存局部航迹点，得到无人机的路径信息；
S2，利用中继目标发现模块对目标区域进行探测，得到所述目标区域的WiFi信息和蓝牙信息，并将所述目标区域的WiFi信息和蓝牙信息发送给所述远程控制模块；
S3，利用所述远程控制模块对所述目标区域的WiFi信息和蓝牙信息进行分析，得到连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码，并将所述连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码发送给所述中继目标连接模块；
S4，利用所述中继目标连接模块，根据所述连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码，接入目标WiFi网络和蓝牙设备；
S5，利用4G中继模块建立VPN连接线路，检测目标区域的4G网络状态，得到4G网络状态信息，并将所述4G网络状态信息发送给所述远程控制模块；
S6，利用所述远程控制模块，将所述连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码、所述4G网络状态信息发送给所述无人机综合数据展示模块；
S7，利用所述无人机综合数据展示模块，对所述无人机拍摄的视频数据、无人机运行状态数据、无人机当前位置的地图、所述连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码、所述4G网络状态信息进行显示。
2.根据权利要求1所述的多模态信号传输方法，其特征在于，所述利用中继目标发现模块对目标区域进行探测，得到所述目标区域的WiFi信息和蓝牙信息，包括：
S21，利用WiFi网络接入攻击模型，对目标区域进行探测，得到所述目标区域的WiFi信息；
S22，利用蓝牙微网接入模型，对目标区域进行探测，得到所述目标区域的蓝牙信息。
3.根据权利要求2所述的多模态信号传输方法，其特征在于，所述利用WiFi网络接入攻击模型，对目标区域进行探测，得到所述目标区域的WiFi信息，包括：
S211，利用WiFi网络接入攻击模型侦听无线AP定期发送的Beacon帧，得到所述目标区域的被动扫描WiFi信息；
S212，利用WiFi网络接入攻击模型发送探查请求帧，对所述目标区域的WiFi信息进行扫描，得到所述目标区域的主动扫描WiFi信息；
所述目标区域的被动扫描WiFi信息和所述目标区域的主动扫描WiFi信息构成所述目标区域的WiFi信息。
4.根据权利要求2所述的多模态信号传输方法，其特征在于，所述利用蓝牙微网接入模型，对目标区域进行探测，得到所述目标区域的蓝牙信息，包括：
S221，利用蓝牙微网接入模型，对目标区域进行直接扫描，得到所述目标区域的可见蓝牙信息；
S222，利用蓝牙微网接入模型，对目标区域进行扫描，得到所述目标区域的不可见蓝牙信息；
所述目标区域的可见蓝牙信息和所述目标区域的不可见蓝牙信息构成所述目标区域的蓝牙信息。
5.根据权利要求1所述的多模态信号传输方法，其特征在于，所述4G中继模块用于建立VPN通道，并检测当前环境的4G网络状态，得到当前环境4G网络状态信息，并将所述当前环境4G网络状态信息发送给远程控制模块；
当VPN服务过载或出现故障宕机时，所述4G中继模块自动重启VPN服务，保证中继线路的稳定性；
所述VPN服务使用L2TP协议和IPSec协议进行加密通讯。
6.一种多模态信号传输装置，其特征在于，所述装置包括：
路径规划单元，用于利用远程控制模块对无人机进行路径规划，得到无人机的路径信息，控制无人机根据所述无人机的路径信息飞行到目标区域降落，并将所述无人机的数据信息发送给无人机综合数据展示模块；
所述无人机的数据信息包括所述无人机拍摄的视频数据、无人机运行状态数据、无人机当前位置的地图；
所述利用远程控制模块对无人机进行路径规划，得到无人机的路径信息，包括：
S11,利用远程控制模块对无人机进行全局路径规划，控制无人机沿着所述全局路径规划的线路飞行，并实时对周围环境进行监测；
S12，如果周围环境发现未知障碍物或其他无人机威胁，所述远程控制模块对所述未知障碍物或其他无人机威胁进行判断，得到判断结果；如果所述判断结果为不会对无人机航路造成影响，则沿着所述全局路径规划的线路进行飞行，如果所述判断结果为会对无人机航路造成影响，则执行S13；
S13，设置进入局部路径规划无人机的起始点和局部目标点，并设置路径规划参数；
所述起始点为无人机当前的位置，所述局部目标点为下一个全局航迹点的位置；
S14，利用局部路径规划模型，对所述路径规划参数进行处理，得到无人机受到的合力，并控制无人机沿着合力的方向移动；
所述利用局部路径规划模型，对所述路径规划参数进行处理，得到无人机受到的合力，包括：
利用局部路径规划模型，对航迹目标点对无人机的吸引力和障碍物产生的斥力进行处理，得到无人机受到的合力；
所述局部路径规划模型为：
其中，N为障碍物的个数，Frepj为第j个障碍物的斥力，Fatt(X)为航迹目标点对无人机的吸引力，F(X)为无人机受到的合力；Fatt(X)＝-grad[Uatt(X)]＝-kattρ(X,X0)，grad表示梯度运算，katt为引力势场系数，ρ(X,X0)为无人机与障碍物的相对距离，Uatt为无人机所受到的引力势场，ρ(X,XT)为无人机与目标点的相对距离；
S15，判断无人机是否脱离未知障碍物或其他无人机威胁，如果是，执行S14，如果否，保存局部航迹点，得到无人机的路径信息；
目标探测单元，用于利用中继目标发现模块对目标区域进行探测，得到所述目标区域的WiFi信息和蓝牙信息，并将所述目标区域的WiFi信息和蓝牙信息发送给所述远程控制模块；
网络分析单元，用于利用所述远程控制模块对所述目标区域的WiFi信息和蓝牙信息进行分析，得到连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码，并将所述连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码发送给所述中继目标连接模块；
目标接入单元，用于利用所述中继目标连接模块，根据所述连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码，接入目标WiFi网络和蓝牙设备；
4G通信单元，用于利用4G中继模块建立VPN连接线路，检测目标区域的4G网络状态，得到4G网络状态信息，并将所述4G网络状态信息发送给所述远程控制模块；
数据发送单元，用于利用所述远程控制模块，将所述连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码、所述4G网络状态信息发送给所述无人机综合数据展示模块；
信息显示单元，用于利用所述无人机综合数据展示模块，对所述无人机拍摄的视频数据、无人机运行状态数据、无人机当前位置的地图、所述连接目标WiFi网络的连接密码和蓝牙设备的认证码、所述4G网络状态信息进行显示。
7.一种多模态信号传输装置，其特征在于，所述装置包括：
存储有可执行程序代码的存储器；
与所述存储器耦合的处理器；
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如权利要求1-5任一项所述的多模态信号传输方法。
8.一种计算机可存储介质，其特征在于，所述计算机可存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于如权利要求1-5任一项所述的多模态信号传输方法。
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