本實(shí)用新型屬于通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于通信基站勘測的飛行機(jī)器人。

背景技術(shù)：

通信技術(shù)的飛速發(fā)展對通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)提出了更高的要求，而通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的第一步就是勘測。很多情況下，通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)會利用原有的鐵塔基站或樓頂基站，但很多原有基站由于年代久遠(yuǎn)其相關(guān)資料有不同程度的缺失。而一般來說在原有基站上進(jìn)行建設(shè)需要充分考慮現(xiàn)有情況，包括基站的剩余空間和每個(gè)天線發(fā)射信號的類別等。其中，對剩余空間的勘察可得知這個(gè)基站還有沒有空間安裝天線，而對天線發(fā)射信號的勘察可得知在哪些天線附近不能安裝何種天線。因?yàn)槟承┬盘栔g如果發(fā)射天線間距過小，會造成強(qiáng)干擾。比如，WLAN天線就不能與4G的天線放置太近。所以如果要在一個(gè)有WLAN信號發(fā)射天線的基站上建設(shè)4G網(wǎng)絡(luò)，則需要考慮天線間距問題。綜上所述，對通信基站進(jìn)行詳實(shí)的勘測是非常必要的，尤其是原有鐵塔基站和樓頂基站。

在實(shí)際勘測過程中，由于基站的高度太高，所以會造成基站勘測任務(wù)難度和危險(xiǎn)性都較大。但為了完成勘測任務(wù)，樓頂基站一般需要工作人員爬至樓頂基站天線抱桿處，手工測量樓面空間和天線的分布，并査看天線及設(shè)備型號；鐵塔基站一般會采用光學(xué)測距儀來進(jìn)行估計(jì)，由于多種造成誤差的因素存在，勘測誤差較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種用于通信基站勘測的飛行機(jī)器人，使勘測人員不用爬到危險(xiǎn)的基站頂端就能較準(zhǔn)確的得到基站信息。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種用于通信基站勘測的飛行機(jī)器人，包括用于采集基站的圖像信息及基站中每個(gè)天線的相關(guān)信息的數(shù)據(jù)采集單元、飛行器載體、用于控制所述飛行器載體運(yùn)動的遙控器及上位機(jī)，所述數(shù)據(jù)采集單元設(shè)置在所述飛行器載體上，所述遙控器與所述上位機(jī)相互連接，所述上位機(jī)與所述數(shù)據(jù)采集單元無線通信連接。

所述飛行器載體為四旋翼飛行器。

所述數(shù)據(jù)采集單元包括勘測專用處理器及均與所述勘測專用處理器連接的通信信號收發(fā)裝置、圖像采集模塊和飛行控制模塊，所述勘測專用處理器與所述上位機(jī)無線通信連接，所述圖像采集模塊通過兩軸云臺轉(zhuǎn)動連接在所述飛行器載體上，所述飛行控制模塊包括電子指南針和氣壓計(jì)，所述飛行控制模塊還包括電子陀螺儀和加速度計(jì)等。

所述圖像采集模塊為高清攝像頭。

所述勘測專用處理器為arm架構(gòu)處理器。

所述數(shù)據(jù)采集單元還包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器，與所述勘測專用處理器及通信信號收發(fā)裝置連接。

所述通信信號收發(fā)裝置為手機(jī)內(nèi)置天線。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果：

(1)本實(shí)用新型將數(shù)據(jù)采集單元搭載在飛行器載體上，適用于勘測工作人員難以攀爬的各種通信基站，其智能度高，使用方便，工作效率高；

(2)本實(shí)用新型采用四旋翼飛行器，靈活度高，控制簡單，對起降場地幾乎沒有要求，維護(hù)簡單，不易損壞，成本低；

(3)本實(shí)用新型通過遙控飛行器載體可空中近距離采集基站天線信號強(qiáng)度信息，采集每個(gè)天線高度信息和基站的各種圖像信息。

附圖說明

圖1是搭載數(shù)據(jù)采集單元的飛行器載體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是實(shí)施例1所述的地面控制與數(shù)據(jù)處理單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是實(shí)施例1中鐵塔基站在圖4中A向的側(cè)視圖；

圖4是實(shí)施例1中鐵塔基站的俯視圖；

圖中，1—飛行器載體，2—勘測專用處理器，3—通信信號收發(fā)裝置，4—數(shù)模轉(zhuǎn)換器，5—圖像采集模塊，6—飛行控制模塊，7—遙控器，8—上位機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面對本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

實(shí)施例1

一種用于通信基站勘測的飛行機(jī)器人，用于對高聳的通信基站進(jìn)行詳細(xì)勘測，包括數(shù)據(jù)采集單元、飛行器載體1及地面控制與數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)采集單元進(jìn)一步包括勘測專用處理器2、通信信號收發(fā)裝置3、圖像采集模塊5、飛行控制模塊6及數(shù)模轉(zhuǎn)換器4，地面控制與數(shù)據(jù)處理單元(如圖2所示)進(jìn)一步包括相互連接的遙控器7和上位機(jī)8(平板電腦、PC機(jī)等設(shè)備)，飛行器載體1為四旋翼飛行器，勘測專用處理器2為arm架構(gòu)處理器，圖像采集模塊5為高清攝像頭，飛行控制模塊6包括四旋翼飛行器上自帶的電子指南針和氣壓計(jì)，均由鋰電池供電，通信信號收發(fā)裝置3為手機(jī)內(nèi)置天線，勘測專用處理器2、高清攝像頭及數(shù)模轉(zhuǎn)換器4均由四旋翼飛行器搭載(如圖1所示)，具體的，高清攝像頭通過兩軸云臺與轉(zhuǎn)動連接在四旋翼飛行器機(jī)身上，勘測過程中，高清攝像頭的朝向可以調(diào)整。arm架構(gòu)處理器與上位機(jī)8無線通信連接，將接收到的信號發(fā)送給上位機(jī)8，高清攝像頭、手機(jī)內(nèi)置天線、電子指南針和氣壓計(jì)均與arm架構(gòu)處理器連接，并將采集到的信息發(fā)送給arm架構(gòu)處理器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器4連接在通信信號收發(fā)裝置3與arm架構(gòu)處理器之間，用于將通信信號收發(fā)裝置3采集到的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，高清攝像頭用于在勘測過程中，獲取基站的圖像信息，采集同一水平線上兩個(gè)不同位置的照片，勘測過程中，高清攝像頭朝向可以調(diào)整，從而使鏡頭正對勘測平面。手機(jī)內(nèi)置天線用于接收天線的信號，地面工作人員據(jù)此確定天線的類型，電子指南針用于控制四旋翼飛行器的朝向來確定基站輪廓走向，當(dāng)四旋翼飛行器接近某一天線后，氣壓計(jì)的信號同時(shí)傳遞給arm架構(gòu)處理器，并由arm架構(gòu)處理器發(fā)送給上位機(jī)8，用于記錄該天線的高度值。遙控器7用于在地面上控制四旋翼飛行器的運(yùn)動，上位機(jī)8能夠?qū)崟r(shí)顯示高清攝像頭的取景內(nèi)容和拍攝的圖片，并能繪制出通信基站的細(xì)節(jié)圖并能根據(jù)圖片和相關(guān)參數(shù)計(jì)算出基站中每個(gè)天線的位置、發(fā)射信號的類別、剩余空間大小、天線掛高及基站尺寸等，同時(shí)，能顯示手機(jī)內(nèi)置天線所接收到的基站中天線的各類信號強(qiáng)度，從而，使地面工作人員判斷出天線所發(fā)射的信號類型。這一點(diǎn)的依據(jù)是，當(dāng)手機(jī)內(nèi)置天線與天線距離越來越近時(shí)，前者所接收到的某種或某幾種信號會逐漸增強(qiáng)，而其他的很多信號強(qiáng)度變化不大。例如，手機(jī)內(nèi)置天線正在慢慢靠近一發(fā)射4G信號的天線，則手機(jī)內(nèi)置天線接收到的4G信號會越來越強(qiáng)，而其他網(wǎng)絡(luò)信號(如2G，3G，WLAN等)強(qiáng)度則變化不大。

采用上述實(shí)用新型對鐵塔基站勘測的具體過程如下：首先控制四旋翼飛行器飛至基站的正上方(圖3中位置1)，且四旋翼飛行器的頭部朝向固定(本實(shí)施例中朝北)，以便進(jìn)行下一步基站輪廓走向的確定和后續(xù)的尺寸測量，飛行器朝向固定后，轉(zhuǎn)動兩軸云臺下面的轉(zhuǎn)軸，使高清攝像頭正對水平面(高清攝像頭的初始方向與四旋翼飛行器頭部的朝向相同)，然后進(jìn)行圖像采集，由于飛行器的頭部指向北方，所以得到的基站俯視圖的上面是北，下面是南，左面是西，右面是東，從而得到基站輪廓的走向。本實(shí)施例勘測的是一個(gè)橫截面為正方形的角鋼塔，則從其俯視圖(如圖4所示)中可知該角鋼塔的每一個(gè)邊的走向，即與正北方向的夾角，圖4中N表示正北方向。

然后，通過遙控器7再控制飛行器飛至其中一個(gè)側(cè)面，且與第一層天線(從上向下計(jì)數(shù)，一般每個(gè)鐵塔基站都有若干層天線)同高的位置(圖3中位置2)，進(jìn)行圖像采集。此時(shí)，高清攝像頭的朝向應(yīng)該調(diào)整為垂直于基站的該側(cè)面，該過程需精確調(diào)整兩軸云臺的兩個(gè)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)角。接著，退后一定距離d至圖3中位置3，再進(jìn)行圖像采集?？睖y專用處理器2控制著將采集到的圖像信息發(fā)送給地面控制與數(shù)據(jù)處理單元(圖2)。地面控制與數(shù)據(jù)處理單元(圖2)根據(jù)兩次采集的圖像和距離d可以計(jì)算出鏡頭視野內(nèi)基站的所需勘測尺寸，主要是剩余空間，用于后期安裝天線，采用的計(jì)算方法主要是，利用圖3中位置2和位置3兩次成像中目標(biāo)尺寸的像素?cái)?shù)、相機(jī)的焦距和距離d，根據(jù)相機(jī)的成像模型建立方程組并求解，即可得到目標(biāo)尺寸的值。

然后，確定該側(cè)面該層的每一個(gè)天線的信號類型。使飛行器慢慢靠近每一個(gè)天線，通信信號收發(fā)裝置3接收各類信號后，再由數(shù)模轉(zhuǎn)換器4將信號數(shù)字化，最后由勘測專用處理器2控制著將各類信號的信息發(fā)送給地面控制與數(shù)據(jù)處理單元。從而，地面工作人員根據(jù)各類信號強(qiáng)度，就可以確定該天線發(fā)射的信號類型。

當(dāng)飛行器接近某一天線且與天線高度一致時(shí)，上位機(jī)8可以根據(jù)回傳的氣壓計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算出該天線的高度。完成該側(cè)面該層所有天線的測量后，使飛行器沿順時(shí)針平動，接著勘測該層的下一個(gè)側(cè)面，依次進(jìn)行。當(dāng)該層天線勘測完成后，使飛行器垂直下降，再勘測下面一層天線。這樣依次進(jìn)行，直至任務(wù)完成。

實(shí)施例2

本實(shí)施例采用本實(shí)用新型對樓頂基站勘測，與實(shí)施例1中的鐵塔基站勘測策略略有不同。首先，使飛行器飛至樓頂基站正上方，采用高清攝像頭進(jìn)行圖像采集。根據(jù)采集的圖像確定該基站所在樓宇樓面的走向。接著，飛行器下降高度h，再次進(jìn)行圖像采集。然后，勘測專用處理器2將這兩張照片發(fā)送至地面控制與數(shù)據(jù)處理單元(圖2)，地面控制與數(shù)據(jù)處理單元(圖2)根據(jù)這兩張圖片和高度h，計(jì)算出基站所在樓面的俯視角度的各個(gè)尺寸。一般樓宇的樓面會比較復(fù)雜，或是有很多造型。所以接著飛行器需飛行至某一側(cè)面，進(jìn)行類似于鐵塔基站的圖像采集，直至每個(gè)側(cè)面勘測完成，從而可以得到樓宇頂部各個(gè)側(cè)視角度的尺寸，則剩余空間的大小就可以從這些長度數(shù)據(jù)中，經(jīng)過簡單的計(jì)算得到，計(jì)算的方法主要是用樓宇頂部各邊長減去現(xiàn)有天線等占用的長度。而對于每個(gè)天線所發(fā)射信號類別的確認(rèn)方法與實(shí)施例1中鐵塔基站的勘測相同。