[发明专利]一种应用于无人机超远距离通信的多点切换方法

权利要求书

1.一种应用于无人机超远距离通信的多点切换方法，其特征在于：包括地面端设置的多个节点；多个所述节点之间构成应用层系统；多个所述节点中与无人机进行双向通信交互的为Pilot；多个所述节点中与无人机进行单向通信交互的为Observer；无人机通过应用层系统判定最优节点并将Observer切换为Pilot，可实现无人机超远距离巡线；

所述应用层系统包括智能切换判决算法；所述智能切换判决算法分为紧急切换、最优节点切换及距离切换；

紧急切换： RSSI-p RSSI-e，且邻节点满足RSSI-o-n RSSI-e，且RSSI-o-n为所有Observer中RSSI最大的节点；则触发紧急切换；紧急切换不设置时间窗口；

最优节点切换： RSSI-p RSSI-o-n，且Dis-p Dis-o-n，且切换时间窗口5s，则触发最优节点切换；

距离切换：Dis-p Dis-o-n，且RSSI-o-n RSSI-h，且切换时间窗口5s，则触发距离切换；

切换优先级：紧急切换 最优节点切换 距离切换；

其中RSSI-p：Pilot的RSSI信息；RSSI-o-n：序号为N的Observer的RSSI信息；RSSI-e：RSSI紧急切换门限；RSSI-h：RSSI高门限；Dis-p：Pilot节点与无人机的距离；Dis-o-n：序号为N的Observer与无人机的距离；

切换流程如下：

S1：应用层通知Observer及Pilot满足切换条件，此时Observer不进行任何操作；

S2：Pilot收到应用层的切换请求消息后，回复ACK；应用层通知Pilot执行切换操作；

S3：Pilot通知无人机即将执行切换操作，无人机进入悬停操作并回复ACK消息；

S4：Pilot执行切换操作，Pilot切换为Observer，执行完成后通知应用层切换成功消息；

S5：收到该消息后应用层发起Observer切换请求，Observer回复ACK消息；

S6：应用层通知Observer开始执行切换操作，Observer切换为Pilot，切换完成后新的Pilot通知无人机已完成切换操作，无人机继续执行飞行任务；

S7：无人机回复ACK消息通知新Pilot，新Pilot下发ACK消息至应用层；

S8：通知应用层切换过程已全部执行完成，应用层更新Pilot及Observer信息列表。

2.根据权利要求1所述的一种应用于无人机超远距离通信的多点切换方法，其特征在于：所述Pilot、Observer和无人机的系统通过应用层系统保持同步；所述Pilot的TX与RX功能保持开启，可实现Pilot与无人机的双向通信；所述Observer的TX功能打开RX功能关闭，可实现无人机与Observer单向下行通信；同一时刻，所述应用层系统中仅存在一个Pilot。

3.根据权利要求1所述的一种应用于无人机超远距离通信的多点切换方法，其特征在于：所述应用层系统根据切换判决条件通过MCU将Observer切换为Pilot，先将地面端Pilot调整为Observer，然后可以选择一个Observer调整为Pilot。

4.根据权利要求3所述的一种应用于无人机超远距离通信的多点切换方法，其特征在于：所述切换判决条件包括条件一：无人机与各节点之间的距离，根据无人机与节点地理位置信息可计算无人机与节点之间的距离；条件二：链路状态信息RSSI（Received SignalStrength Indication），接收的信号强度指示值。

5.根据权利要求1所述的一种应用于无人机超远距离通信的多点切换方法，其特征在于：还包括切换保护机制；所述切换保护机制包括无人机保护机制、系统切换命令ACK机制和超时及重发机制。