[发明专利]一种基于无人机的物联网通信系统及方法

权利要求书

1.一种基于无人机的物联网通信系统，其特征在于，包括：

至少一个物联网终端、至少一个无人机和至少一个无人机底座，所述无人机分别与所述物联网终端和所述无人机底座通信连接；

所述无人机上设置有：用于与所述物联网终端通信的第一数据收发单元、用于规划所述无人机的飞行路径的人工智能单元以及用于控制所述无人机飞行动作的基础飞控单元；所述第一数据收发单元分别与所述人工智能单元和所述基础飞控单元电连接，所述人工智能单元和所述基础飞控单元电连接；

所述无人机底座上设置有：用于与所述无人机通信的第二数据收发单元、用于给所述无人机充电的电源管理单元，用于控制所述第二数据收发单元和所述电源管理单元的控制单元；所述控制单元分别与所述电源管理单元和所述第二数据收发单元电连接，所述电源管理单元和所述第二数据收发单元电连接；

所述无人机底座还与后台通信连接。

2.根据权利要求1所述的基于无人机的物联网通信系统，其特征在于，所述人工智能单元包括SoC芯片、光学雷达和GPS装置，所述SoC芯片分别与所述光学雷达、所述GPS装置、所述第一数据收发单元和所述基础飞控单元电连接。

3.根据权利要求1所述的基于无人机的物联网通信系统，其特征在于，所述第一数据收发单元包括处理器、通信装置和存储装置；所述处理器分别与所述通信装置、所述存储装置、所述人工智能单元和所述基础飞控单元电连接。

4.根据权利要求1所述的基于无人机的物联网通信系统，其特征在于，所述无人机上还设置有第一无线充电线圈，所述无人机底座上还设置有与所述第一无线充电线圈配合使用的第二无线充电线圈；所述第一无线充电线圈与所述基础飞控单元电连接，所述第二无线充电线圈与所述电源管理单元电连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的基于无人机的物联网通信系统，其特征在于，所述无人机底座上还设置有与所述控制单元电连接的降落信标，所述无人机上还设置有用于识别所述降落信标的降落辅助摄像头，所述降落辅助摄像头与所述基础飞控单元电连接。

6.根据权利要求1至4任一项所述的基于无人机的物联网通信系统，其特征在于，所述无人机底座还设置有与所述控制单元电连接的电磁阻拦弹射器；所述无人机上还设置与所述电磁阻拦弹射器配合使用的电磁降落器，所述电磁降落器与所述基础飞控单元电连接。

7.根据权利要求6所述一种基于无人机的物联网通信系统，其特征在于，所述电磁阻拦弹射器包括多个第一电磁线圈，所述电磁降落器包括多个第二电磁线圈，每个所述第一电磁线圈分别对应一个所述第二电磁线圈。

8.根据权利要求6所述一种基于无人机的物联网通信系统，其特征在于，所述电源管理单元包括锂电池和太阳能电池板。

9.一种基于无人机的物联网通信方法，其特征在于，应用权利要求1至8任一项所述的基于无人机的物联网通信系统进行通信，所述方法包括如下步骤：

无人机通过人工智能单元生成飞行路线，并按照所述飞行路线飞行；

所述无人机按照所述飞行路线依次飞行到需要通信的物联网终端的位置，并通过第一数据收发单元与所述物联网终端通信以获取所述物联网终端中的待传输数据；

在获取所有所述待传输数据后，所述无人机飞回到无人机底座，并接受所述无人机底座充电，且将所述待传输数据通过第二数据收发单元发送给所述无人机底座；

所述无人机底座将所述待传输数据发送至后台。

10.根据权利要求9所述的基于无人机的物联网通信方法，其特征在于，所述人工智能单元包括SoC芯片、光学雷达和GPS装置，所述SoC芯片分别与所述光学雷达和所述GPS装置电连接；

所述通过人工智能单元生成飞行路线具体包括如下步骤：

所述无人机通过所述光学雷达对需要通信的物联网终端的所处区域进行扫描，得到扫描信息，并由所述SoC芯片根据所述扫描信息利用SLAM算法进行建模，得到地面模型；

通过所述GPS装置获取需要通信的物联网终端的位置信息，并将所述位置信息标记在所述地面模型中，得到标记后的地面模型；

获取所述无人机的有效通信距离、飞行速度和数据传输所需时间，并根据所述有效通信距离、所述飞行速度、所述数据传输所需时间以及所述标记后的地面模型，利用最短路径规划算法在中规划出所述飞行路线。