線參數(shù)信息并發(fā)送所述天線參數(shù)信息到天線模塊2，所述控制模塊6設(shè)有輸入裝置以進(jìn)行人工控制。
[0044]中繼信號發(fā)射器7發(fā)送所需中繼信號。
[0045]至少一個(gè)無人飛行器3 ‘、3 “設(shè)有飛行狀態(tài)模塊10和天線模塊2，所述飛行狀態(tài)模塊10通過電子羅盤11、高度計(jì)12和GPS模塊13測量所述無人飛行器3的飛行狀態(tài)信息并通過所述通信模塊5發(fā)送至所述控制模塊5，至少一個(gè)帶有定向接收天線25和定向發(fā)射天線17的第一無人飛行器3 ‘，所述定向接收天線25定向接收中繼信號和所述定向發(fā)射天線17定向發(fā)射信號，至少一個(gè)帶有定向接收天線25和全向發(fā)射天線18的第二無人飛行器3 “，所述定向接收天線25接收所述第一無人飛行器3 ‘發(fā)射的中繼信號并通過所述全向發(fā)射天線18發(fā)射中繼信號。所述天線調(diào)整單元16根據(jù)通信模塊5發(fā)送的天線參數(shù)信息調(diào)整天線參數(shù)且使得定向天線25、17之間進(jìn)行對準(zhǔn)。
[0046]第一無人飛行器3 ‘?dāng)y帶的定向發(fā)射天線17為大功率定向天線，定向接收天線25為高靈敏度定向天線。第二無人飛行器3“以信號覆蓋為目的。其攜帶的定向接收天線25為高靈敏度定向天線，全向發(fā)射天線18為大功率全向天線。
[0047]無人飛行器3 ‘、3 “上設(shè)有在不同方向上的用于探測障礙物的多個(gè)超聲波探測傳感器22，所述飛行控制單元8包括避障模塊23，當(dāng)所述超聲波探測傳感器22探測到障礙物時(shí)，所述避障模塊23發(fā)出避讓信號。實(shí)施例中，無人飛行器3 ‘、3“在不同的方向上配置超聲波探測傳感器22，探測無人飛行周圍障礙物，在飛行方向的一定距離上探測到障礙物時(shí)，向飛行控制單元8的避障模塊23發(fā)出減速避障請求，當(dāng)距離進(jìn)一步縮小時(shí)，向飛行控制單元8發(fā)出懸?；蛏仙埱?。
[0048]天線調(diào)整單元16進(jìn)行定向天線對準(zhǔn)使得方位角誤差< I度和俯仰角誤差< 0.5度。
[0049]所述天線調(diào)整單元16通過步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行方位角調(diào)整。
[0050]所述天線調(diào)整單元(16)通過伺服電機(jī)進(jìn)行俯仰角調(diào)整。
[0051]在一個(gè)實(shí)施例中，為防止由于環(huán)境因素造成的無人飛行器之間的定向天線對準(zhǔn)不穩(wěn)定造成網(wǎng)絡(luò)中斷問題，在GIS模塊4接收信號中繼任務(wù)并規(guī)劃無人飛行器3的飛行路線信息的第一步驟中可設(shè)計(jì)多條無線通信冗余路由，即派出多個(gè)無人飛行器組合提供無線路由冗余，保證通信暢通無中斷。
[0052]在一個(gè)實(shí)施例中，結(jié)合通信模塊5可實(shí)現(xiàn)無人機(jī)飛行器飛行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，包括編隊(duì)中各飛行器當(dāng)前GPS位置，高度，速度，通信狀態(tài)，飛行環(huán)境，障礙物預(yù)判等信息。所有無人飛行器狀態(tài)信息，通過人機(jī)交互模塊實(shí)時(shí)向用戶呈現(xiàn)。
[0053]在一個(gè)實(shí)施例中，中繼通信路由模塊24可以實(shí)時(shí)監(jiān)測通信路由狀態(tài)，保證通信路由穩(wěn)定，可用；在中繼點(diǎn)發(fā)生故障情況下，模塊24會產(chǎn)生告警，系統(tǒng)判斷故障原因后，可嘗試自愈，如果自愈失敗，可通過人工干預(yù)處理故障點(diǎn)。為保障通信路由的穩(wěn)定性，一般都會制定冗余或迂回路由，保障至少有一條以上應(yīng)急中繼路由可用。
[0054]在一個(gè)實(shí)施例中，所述天線調(diào)整單元16通過步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行方位角和俯仰角調(diào)整。
[0055]盡管以上結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施方案進(jìn)行了描述，但本實(shí)用新型并不局限于上述的具體實(shí)施方案和應(yīng)用領(lǐng)域，上述的具體實(shí)施方案僅僅是示意性的、指導(dǎo)性的，而不是限制性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本說明書的啟示下和在不脫離本實(shí)用新型權(quán)利要求所保護(hù)的范圍的情況下，還可以做出很多種的形式，這些均屬于本實(shí)用新型保護(hù)之列。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于無人飛行器的信號中繼系統(tǒng)，其包括地面控制裝置(I)和至少一個(gè)無人飛行器(3)，其中， 所述地面控制裝置(I)包括GIS模塊(4)、通信模塊(5)、控制模塊(6)和中繼信號發(fā)射器(7)，其中， 所述GIS模塊(4)用于輸入和輸出無人飛行器(3)的飛行路線信息； 所述通信模塊(5)利用無線網(wǎng)絡(luò)建立所述地面控制裝置(I)與所述無人飛行器(3)之間的通?目; 所述控制模塊(6)包括飛行控制單元(8)和天線控制單元(9)，所述飛行控制單元(8)基于所述GIS模塊(4)提供的所述飛行路線信息調(diào)整無人飛行器(3)的飛行狀態(tài)；所述天線控制單元(9)根據(jù)所述通信模塊(5)接收的無人飛行器(3)的飛行狀態(tài)信息計(jì)算所述中繼信號發(fā)射器(7)和無人飛行器(3)的定向天線之間的天線參數(shù)信息并發(fā)送所述天線參數(shù)信息到天線模塊(2); 所述中繼信號發(fā)射器(7)發(fā)送所需中繼信號； 至少一個(gè)無人飛行器(3)設(shè)有飛行狀態(tài)模塊(10)和天線模塊(2)，所述飛行狀態(tài)模塊(10)通過電子羅盤(11)、高度計(jì)(12)和GPS模塊(13)測量所述無人飛行器(3)的飛行狀態(tài)信息并通過所述通信模塊(5)發(fā)送至所述控制模塊(5)，所述天線模塊(2)包括定向天線(14)、全向天線(15)和天線調(diào)整單元(16)，所述天線調(diào)整單元(16)根據(jù)通信模塊(5)發(fā)送的天線參數(shù)信息調(diào)整天線參數(shù)且使得定向天線(14)之間進(jìn)行對準(zhǔn)，其中，所述天線調(diào)整單元(16)通過伺服電機(jī)調(diào)整定向天線(14)的方位角和俯仰角。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無人飛行器的信號中繼系統(tǒng)，其特征在于包括: 至少一個(gè)帶有定向接收天線(25)和定向發(fā)射天線(17)的第一無人飛行器(3‘)，所述定向接收天線(25)定向接收中繼信號和所述定向發(fā)射天線(17)定向發(fā)射信號； 至少一個(gè)帶有定向接收天線(25)和全向發(fā)射天線(18)的第二無人飛行器(3“)，所述定向接收天線(25)接收所述第一無人飛行器(3 ‘)發(fā)射的中繼信號并通過所述全向發(fā)射天線(18)發(fā)射中繼信號。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無人飛行器的信號中繼系統(tǒng)，其特征在于:所述GIS模塊(4)包括GIS路線信息導(dǎo)入導(dǎo)出單元(19)、路線信息展示單元(20)和路線信息維護(hù)單元(21)，其中，所述GIS路線信息導(dǎo)入導(dǎo)出單元(19)用于GIS地圖中無人飛行器路線信息的導(dǎo)入和導(dǎo)出；路線信息展示單元(20)用于在GIS地圖上展示路線信息；路線信息維護(hù)單元(21)用于在GIS地圖上瀏覽、編輯和刪除相應(yīng)的路線信息。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無人飛行器的信號中繼系統(tǒng)，其特征在于:所述通信模塊(5)使用3G/4G網(wǎng)絡(luò)或衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)作為通信載體。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無人飛行器的信號中繼系統(tǒng)，其特征在于:所述無人飛行器(3)上設(shè)有在不同方向上的用于探測障礙物的多個(gè)超聲波探測傳感器(22)，所述飛行控制單元(8)包括避障模塊(23)，當(dāng)所述超聲波探測傳感器(22)探測到障礙物時(shí)，所述避障模塊(23)發(fā)出避讓信號。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無人飛行器的信號中繼系統(tǒng)，其特征在于:所述控制模塊(6)設(shè)有輸入裝置以進(jìn)行人工控制。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無人飛行器的信號中繼系統(tǒng)，其特征在于:所述通信模塊(5)設(shè)有實(shí)現(xiàn)中繼信號接收與中繼信號發(fā)射之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的中繼通信路由模塊(24)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無人飛行器的信號中繼系統(tǒng)，其特征在于:所述天線調(diào)整單元(16)通過步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行方位角和俯仰角調(diào)整。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無人飛行器的信號中繼系統(tǒng)，其特征在于:所述天線調(diào)整單元(16)通過步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行方位角調(diào)整。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無人飛行器的信號中繼系統(tǒng)，其特征在于:所述天線調(diào)整單元(16)通過伺服電機(jī)進(jìn)行俯仰角調(diào)整。
【專利摘要】一種基于無人飛行器的信號中繼系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括地面控制裝置(1)和至少一個(gè)無人飛行器(3)。天線控制單元(9)根據(jù)通信模塊(5)接收的無人飛行器(3)的飛行狀態(tài)信息計(jì)算所述中繼信號發(fā)射器(7)和無人飛行器(3)的定向天線之間的天線參數(shù)信息并發(fā)送所述天線參數(shù)信息到天線模塊(2)，飛行狀態(tài)模塊(10)通過電子羅盤(11)、高度計(jì)(12)和GPS模塊(13)測量所述無人飛行器(3)的飛行狀態(tài)信息并通過所述通信模塊(5)發(fā)送至所述控制模塊(5)，天線調(diào)整單元(16)根據(jù)通信模塊(5)發(fā)送的天線參數(shù)信息調(diào)整天線參數(shù)且使得定向天線(15)之間進(jìn)行對準(zhǔn)。
【IPC分類】H04B7/185
【公開號】CN204906394
【申請?zhí)枴緾N201520642106
【發(fā)明人】楊珊珊
【申請人】楊珊珊
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月24日