[发明专利]建立与附近气球的光通信锁定

说明书

背景技术

除非本文另外指出，否则本部分中描述的材料并不是本申请中的权利要求的现有技术，并且并不因为被包括在本部分中就被承认为是现有技术。

诸如个人计算机、膝上型计算机、平板计算机、蜂窝电话和无数类型的具备联网能力的设备之类的计算设备在现代生活的许多方面中正越来越普遍。这样，对于经由因特网、蜂窝数据网络和其它这种网络的数据连通性的需求正在增长。然而，在世界的许多区域中，数据连通性仍是不可得的，或者如果可得，则是不可靠的和/或成本高昂的。因此，期望有额外的网络基础设施。

发明内容

在第一方面中，提供了一种气球。该气球包括光通信组件。光通信组件具有指向轴。光通信组件可操作来经由自由空间光链路与对方气球通信。光通信组件还包括被配置为调整指向轴的指向机构和被配置为获取第一位置的定位系统。第一位置是基于气球的位置的。光通信组件还包括控制器。控制器被配置为获取第二位置。第二位置是基于对方气球的位置的。控制器还被配置为基于第一位置和第二位置确定大致目标轴。控制器还被配置为控制指向机构基于大致目标轴在扫描范围内调整指向轴，以建立与对方气球的自由空间光链路。

在第二方面中，提供了一种方法。该方法包括确定第一气球的位置并且确定第二气球的位置。该方法还包括基于相对于第一气球的位置的第二气球的位置来确定大致目标轴。该方法还包括控制指向机构基于大致目标轴在扫描范围内调整第一气球中的光通信组件的指向轴，以建立与第二气球的自由空间光链路。

在第三方面中，提供了一种存储有指令的非暂态计算机可读介质。指令可被计算设备运行来使得该计算设备执行功能。这些功能包括：(i)确定第一气球的位置，(ii)确定第二气球的位置，(iii)基于相对于第一气球的位置的第二气球的位置来确定大致目标轴，以及(iv)控制指向机构基于大致目标轴在扫描范围内调整第一气球中的光通信组件的指向轴，以建立与第二气球的自由空间光链路。

本领域普通技术人员通过阅读以下详细描述并在适当时参考附图，将清楚这些以及其它方面、优点和替换。

附图说明

图1是根据示例实施例图示出气球网络的简化框图。

图2是根据示例实施例图示出气球网络控制系统的框图。

图3是根据示例实施例图示出高空气球的简化框图。

图4根据示例实施例示出了包括超节点和子节点的气球网络。

图5是根据示例实施例图示出光学发送器和光学接收器的简化框图。

图6根据示例实施例示出了气球搜索场景。

图7是根据示例实施例的方法。

具体实施方式

本文描述了示例方法和系统。本文描述的任何示例实施例或特征不一定要被理解为比其它实施例或特征更优选或有利。本文描述的示例实施例不欲进行限定。将容易理解，所公开的系统和方法的某些方面可按许多种不同的配置来布置和组合，所有这些在本文都被设想到。

另外，附图中示出的特定布置不应当被视为限制性的。应当理解，其它实施例可包括更多或更少的给定附图中所示的每种元素。另外，图示的元素中的一些可被组合或省略。此外，示例实施例可包括附图中没有图示的元素。

1.概述

示例实施例帮助提供了包括多个气球(balloon)的数据网络；例如，由部署在平流层(stratosphere)中的高空气球(high-altitude balloon)形成的网状网络(mesh network)。因为平流层中的风可以以差动的方式影响气球的位置，所以示例网络中的每个气球可被配置为通过调整其垂直位置(即，高度)来改变其水平位置。例如，通过调整其高度，气球可能够找到将把它水平地(例如在纬度上和/或经度上)运载到期望的水平位置的风。

另外，在示例气球网络中，气球可利用自由空间光通信来与彼此通信。例如，气球可被配置用于使用超亮LED(也可称为“高功率”或“高输出”LED)的光通信。在一些场合中，取代LED或者除了LED之外可以使用激光器，虽然对于激光通信的规章可限制激光器的使用。此外，气球可利用射频(radio-frequency，RF)通信与(一个或多个)陆基台站(ground-based station)通信。