[发明专利]无人机及地面站与无人机的通信系统、方法

说明书

本发明针对申请日为2016年1月22日，申请号为201610044716.0，发明名称为“地面站、无人机及地面站与无人机的通信系统、方法”提出的分案申请。

技术领域

本发明涉及无人机通信技术领域，尤其涉及一种地面站、无人机以及地面站与无人机的通信系统、方法。

背景技术

在目前无人机领域中，往往利用地面站来向无人机发出控制指令，从而控制无人机。由于地面站中单一的应用已经不能满足现阶段对无人机的多方面控制，故无人机领域具有多台无人机进行编队工作，以及地面站中具有多个应用，多个应用能够控制无人机实现多种功能的需求。由于无人机与地面站之间的通信要求需要具有远距离通信、高实时性通信以及低丢包率通信等特点，因此，实现无人机和地面站之间的通信需要专用的通信硬件设备和通信协议。

在现有技术中，当多个独立的应用需要与多台无人机进行通讯时，需要多个应用依次占用地面站中的通信模块与无人机进行通信，即在一个应用占用通信模块完成与无人机的通信且退出通信模块的占用后，另一个应用才能占用通信模块与无人机进行通信，使得多个应用与多台无人机进行通信的复杂度过高，降低了多个应用与多台无人机之间的通信效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地面站、无人机以及地面站与无人机的通信系统、方法，用于降低多个应用与多台无人机进行通信的复杂度，提高多个应用与多台无人机之间的通信效率。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种地面站，所述地面站包括第一通信模块以及与所述第一通信模块连接的事务调度模块，所述事务调度模块用于存储所述地面站中的应用生成的事务帧，还用于控制所述第一通信模块向目标无人机发送所述事务帧，获取所述第一通信模块接收到的数据帧，并将所述数据帧提供给所述地面站中的应用，所述应用用于操作所述目标无人机。

第二方面，本发明提供一种无人机，所述无人机包括第二通信模块和飞行控制器，所述第二通信模块用于接收地面站利用事务调度模块控制第一通信模块所发送的事务帧，所述事务帧由地面站中的应用生成，用于操作无人机；所述飞行控制器用于获取所述第二通信模块接收的事务帧，并控制无人机执行所述事务帧所指示的操作；所述飞行控制器还用于控制所述第二通信模块向地面站的第一通信模块返回数据帧，以便所述地面站利用事务调度模块控制所述第一通信模块接收该数据帧以及将该数据帧提供给所述地面站中的应用。

第三方面，本发明提供了一种地面站与无人机的通信系统，包括地面站和至少一台无人机，所述地面站用于发送事务帧至目标无人机，所述事务帧由地面站中的应用生成，用于操作所述目标无人机；

所述无人机用于接收并获取所述地面站发送的事务帧，并执行所述事务帧所指示的操作；所述无人机还用于向所述地面站返回数据帧；

所述地面站还用于接收目标无人机返回的数据帧，并将所述数据帧提供给所述应用。

第四方面，本发明提供一种地面站与无人机的通信方法，所述地面站包括用于向所述无人机发送事务帧或接收所述无人机发送的数据帧的第一通信模块；所述地面站与无人机的通信方法包括：

建立实时事务调度池；

利用所述实时事务调度池存储所述地面站中的应用生成的事务帧，所述应用用于操作所述目标无人机；

利用所述实时事务调度池控制所述第一通信模块向目标无人机发送所述事务帧；

利用所述实时事务调度池获取所述第一通信模块接收到的数据帧，将所述数据帧提供给所述地面站中的应用。

第五方面，本发明提供了一种无人机与地面站的通信方法，所述无人机包括用于接收地面站发送的事务帧或向所述地面站发送数据帧的第二通信模块，所述地面站与无人机的通信方法包括：

获取所述第二通信模块接收的事务帧，所述事务帧由地面站中的应用生成，并由地面站利用实时事务调度池控制第一通信模块发送；

执行所述事务帧所指示的操作；

控制所述第二通信模块向所述地面站的第一通信模块返回数据帧，以便地面站利用实时事务调度池控制所述第一通信模块接收该数据帧以及将该数据帧提供给所述地面站中的应用。

第六方面，一种地面站与无人机的通信方法，所述地面站包括用于向所述无人机发送事务帧或接收所述无人机发送的数据帧的第一通信模块；所述地面站与无人机的通信方法包括：

所述地面站建立实时事务调度池；