[发明专利]一种无人船通信方法及系统

说明书

本发明公开了一种无人船通信方法，在无人船通信系统或岸端通信系统中执行，无人船通信系统包括至少两个数据传输模块，岸端通信系统包括至少两个数据传输单元，每一个数据传输模块均对应于一个数据传输单元，每一个数据传输模块与其对应的数据传输单元之间形成一条通信链路，该方法包括：预设每一条通信链路的使用优先级；每隔预设时间确定每条通信链路的至少一个通信性能指标的波动率；将所有通信性能指标的波动率均满足预设的劣化条件的通信链路标记为不可用链路，将其他通信链路标记为可用链路；按照预设的优先级从所有可用链路中确定至少一条目标链路来进行无人船与岸端之间的数据传输。本发明一并公开了相应的无人船通信系统。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种无人船通信方法及系统。

背景技术

无人船是一种依靠自身携带的能源进行自主航行的水面平台，或称为水面机器人。无人船通过实时遥控或预设的控制程序在内陆湖泊或海洋中航行，搭载特定的任务平台，执行特定的任务，并将采集到的数据实时回传到岸端。无人船可以代替工作人员从事水上作业，目前在环保、测绘、安防甚至军事等领域得到了广泛应用，具有重要的经济价值、社会价值、军用价值。

无人船需要将采集到的数据实时回传至岸端，因此，无人船与岸端之间需要有可靠的无线通信链路。然而，由于电磁波传播的固有限制，无线通信通常只支持视距通信，对于传输距离、天线架设高度以及天线的方向性很敏感，加之无人船通常船体较小，天线架设高度很低，这样，当无人船距离岸端较远、无人船所处的湖面/海面浪涌环境加剧、无人船被其他船只或岛屿遮挡时，无人船的通信性能会急剧恶化甚至中断，威胁其安全航行，同时也对其执行任务带来不利影响。

因此，需要一种更稳定、可靠的无人船通信方案。

发明内容

为此，本发明提供一种无人船通信方法及系统，以力图解决或至少缓解上面存在的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种无人船通信方法，在无人船通信系统或岸端通信系统中执行，所述无人船通信系统、岸端通信系统适于实现无人船与无人船之间、以及无人船与岸端之间的通信，所述无人船通信系统包括至少两个数据传输模块，所述岸端通信系统包括至少两个数据传输单元，每一个所述数据传输模块均对应于一个数据传输单元，每一个数据传输模块与其他无人船的相应数据传输模块或其对应的岸端的数据传输单元之间形成一条通信链路，所述方法包括：预设每一条通信链路的使用优先级；每隔预设时间确定每条通信链路的至少一个通信性能指标的波动率；将所有通信性能指标的波动率均满足预设的劣化条件的通信链路标记为不可用链路，将其他通信链路标记为可用链路；按照预设的优先级从所有可用链路中确定至少一条目标链路来进行无人船与岸端之间的数据传输。

可选地，在根据本发明的无人船通信方法中，通信性能指标的波动率按照以下步骤确定：获取当前时刻以及上一时刻的通信性能指标值；将当前时刻的通信性能指标值与上一时刻的通信性能指标值之差与上一时刻的通信性能指标值之商作为当前时刻的通信性能指标的波动率；将当前时刻的通信性能指标的波动率与前M个时刻的通信性能指标的波动率的平均值作为通信性能指标的波动率。

可选地，在根据本发明的无人船通信方法中，通信性能指标包括带宽、时延、丢包率中的一种或多种；劣化条件包括：带宽的波动率小于第一预设阈值、时延的波动率大于第二预设阈值、丢包率的波动率大于第三预设阈值中的一种或多种。

可选地，在根据本发明的无人船通信方法中，还包括步骤：预设目标带宽；所述按照预设的优先级从所有可用链路中确定至少一条目标链路来进行无人船与岸端之间的数据传输的步骤进一步包括：将所有可用链路按照优先级由高到低排序，形成可用链路序列；当所述序列中的前(N-1)条通信链路的带宽之和小于所述目标带宽，且前N条通信链路的带宽之和大于等于所述目标带宽时，将所述前N条通信链路作为目标链路来进行无人船与岸端之间的数据传输；当所述序列中的所有通信链路的带宽之和小于所述目标带宽时，将序列中的所有通信链路作为目标链路。