[发明专利]一种基于公用无线通信网络的无人机集群通信传输系统

说明书

本发明提供了一种基于公用无线通信网络的无人机集群通信传输系统，包括微型无人机集群由若干同类或不同类的微型无人机节点组成；各微型无人机节点采集状态信息传输至地面终端设备以及接收地面终端设备下发的控制指令；公网无线传输系统包括终端侧公网数据链路、终端侧公网基站、服务器、无人机侧公网基站及无人机侧公网数据链路，用于地面终端设备与无人机集群的通信；地面终端设备，用于接收无人机集群传输的无人机节点状态信息及下达控制指令给各无人机节点。该系统在降低微型无人机无线通信器件成本的同时，可更好的实现的微型无人机集群的监管控制，具有传输速率快、距离远、数据可靠、抗干扰能力强、误码率低等优点。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别涉及一种基于公用无线通信网络的微型无人机集群通信传输系统。

背景技术

现有微型无人机一般通过无线通信模块来实现无人机与地面站间的通信，要实现图像信息传输、控制指令传输、状态信息传输等不同无线信号传输功能需要在无人机上面安装图传模块、遥控模块、数传模块等功能不同的无线通信模块。

然而，此类无线通信模块在占据微型无人机里面负载空间和有效载重的同时，却只能进行短距离的一对一通信，传输距离有限(一般小于3公里)、数据量小、易受干扰，难以实现高清图像、超远距离等任务信息的实时可靠传输，更难以实现对微型无人机集群的实时控制。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，提供了一种基于公用无线通信网络的微型无人机集群通信传输系统，该系统通过设计具备公网无线通信功能的微型无人机和地面站，开发具备不同节点数据快速处理分析功能的服务器，制定具有校验功能的发送和接收规则，并采用公用无线通信网络实现对不同节点数据信号的转发，从而实现微型无人机集群与地面站间超远距离高清图像信息、控制指令、状态信息等信号的传输，使微型无人机集群摆脱与地面站之间距离的限制，解决民用数传电台信号传输距离短、节点数量少、带宽小以及易受干扰的问题。

本发明采用的技术方案如下：一种基于公用无线通信网络的无人机集群通信传输系统，其特征在于，包括微型无人机集群、公网无线传输系统、地面终端设备，微型无人机集群通过公网传输系统与地面终端设备相互通信；

所述微型无人机集群由若干同类或不同类的微型无人机节点组成；各微型无人机节点采集状态信息传输至地面终端设备以及接收地面终端设备下发的控制指令；

公网无线传输系统包括终端侧公网数据链路、终端侧公网基站、服务器、无人机侧公网基站及无人机侧公网数据链路，地面终端设备通过终端侧公网数据链路与终端侧公网基站通信；无人机集群节点通过无人机侧公网数据链路与无人机侧公网基站通信；服务器通过因特网分别与终端侧公网基站和无人机侧公网基站通信；

地面终端设备，用于接收无人机集群传输的无人机节点状态信息及下达控制指令给各无人机节点。

进一步的，所述微型无人机节点包括无人机平台、智能决策单元、信息处理模块、安全模块、GPS定位模块、公网链路模块及信息采集模块，智能决策单元用于微型无人机集群节点的状态信息感知和分析决策；安全模块存储微型无人机集群节点唯一的无人机注册信息；信号处理模块，用于对信息采集模块的回传信号进行解析；所述GPS定位模块用于微型无人机集群节点位置信息的获取；信息采集模块分别用于采集无人机集群节点的高度信息、运动状态信息、节点与障碍物间距离信息以及视频图像；公网链路模块用于接入公网数据链路。

进一步的，所述无人机集群通信传输系统工作过程为：微型无人机节点上电后，通过智能决策单元收集无人机平台自身状态信息、采集模块采集的信息形成无人机信息，通过公网链路模块信号传输协议将信号发送至无人机侧公网基站；再经由传输至服务器下发至终端侧公网基站，通过终端侧公网数据链路发送至地面终端设备；