[发明专利]一种基于位置信息的无人机蜂窝通信基站选择方法

说明书

本发明属于无人机通信技术领域，公开了一种基于位置信息的无人机蜂窝通信基站选择方法，包括以下步骤：S1，搭建混合基站；S2，构建蜂窝通信网络；S3，在每个时间片无人机获取自身的经度、纬度、高度和时间戳；S4，将无人机通信范围内的混合基站作为通信基站，无人机向通信基站发送遥测帧；S5，通信基站统计距离；S6，在每个时间片内通信基站向控制台发送距离统计帧；S7，控制台根据滑动窗口累加距离，标记出无人机的活动基站和非活动基站；S8，控制台通知活动基站切换为当前活动基站；S9，进入下一个时间片进行下一轮滑动窗口累加距离。本发明通信范围广，利用滑动窗口累加距离的方式，解决了无人机对最合适基站的选择问题。

技术领域

本发明属于无人机通信技术领域，具体涉及一种基于位置信息的无人机蜂窝通信基站选择方法。

背景技术

随着无人机技术的发展，无人机不再简单应用于影视拍摄、微型自拍等方面，在农业、物流、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检等领域均有应用，中远距离无人机测控问题也越发得到关注。

受制于通信体制的限制，地面通信网络(如4G、WiFi等)无法适用于无人机测控领域。目前用于无人机测控的信道模式有卫星通信模式和电台通信模式。市场上大多数无人机都采用电台通信模式，无人机通过无线电台与控制台连接，其缺点是通信距离受限，一般不超过50公里，不能满足中远距离无人机的测控。少部分无人机采用卫星通信模式，无人机携带卫星终端，通过卫星信道直接连接控制台，其缺点是需要无人机本身携带卫星终端，成本高昂。另外，大部分卫星终端体积大、重量大，需占用无人机的有限载荷量；极少数卫星终端虽然体积较小，但是其码速率低，不能满足图传需求。现阶段没有单位和个人对无人机使用混合基站蜂窝通信，与其相对应的利用位置信息和分布式距离统计方法选择基站的方式也没有出现过。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种基于位置信息的无人机蜂窝通信基站选择方法，利用混合基站蜂窝通信架构，解决了电台通信模式下无人机测控范围过小的问题，解决了卫星通信模式下卫星终端成本高昂的问题；同时使无人机在飞行过程中能够选择最合适的基站进行通信。

本发明所采用的技术方案为：一种基于位置信息的无人机蜂窝通信基站选择方法，包括以下步骤：

S1，搭建混合基站；

S2，利用混合基站构建蜂窝通信网络；

S3，在每个时间片Δt内，各个无人机获取自身的经度Lng_v、纬度Lat_v、高度h_v和时间戳t1；

S4，将无人机通信范围内的混合基站作为通信基站，各个无人机向各个通信基站发送遥测帧，所述遥测帧包括无人机的经度Lng_v、纬度Lat_v、高度h_v、时间戳t1、无人机编号Num和无人机遥测数据；

S5，各个通信基站根据所述遥测帧计算无人机与该通信基站之间的遥测距离L；

S6，在每个时间片Δt内，各个通信基站向控制台发送不同无人机的距离统计帧，所述距离统计帧包括无人机编号Num、基站编号num、时间戳t2和遥测距离L；

S7，控制台根据各个通信基站发送的距离统计帧，针对同一无人机在不同通信基站的遥测距离L进行滑动窗口累加距离，标记出该无人机的活动基站和非活动基站；

S8，控制台通知该活动基站切换为该无人机的当前活动基站；

S9，进入下一个时间片Δt，进行下一轮滑动窗口累加距离。