[发明专利]一种无人机无线通信链路资源动态调整方法

权利要求书

1.一种无人机无线通信链路资源动态调整方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤一，无人机起飞之前，预先设定无人机飞行目的地和出发地位置，地面站处理中心根据目的地和出发地之间的三维地图，三维地形图进行飞行路径和飞行方案规划；

步骤二，根据步骤一中规划的完整飞行路径，设定不同飞行阶段的无线通信链路资源规划和分配；

步骤三，根据步骤二中设定的整个飞行过程中的无线通信链路资源分配方案和无人机飞行控制参数，地面站通过无线通信系统和天线系统分别进行配置并发送至无人机，无人机和地面站按照方案进行参数设定；

步骤四，无人机起飞后，在飞行过程中无人机机载端通过各种传感器收集当前环境相关信息，包括飞机所处的卫星定位信息、飞行速度信息、飞行高度信息、飞行姿态信息、飞行路径障碍物信息、无人机所处环境三维地图信息、无人机与地面站之间三维地形图信息和无人机天线系统相关参数，并通过机载端无线通信模块将这些机载数据发送至地面站；

步骤五，地面站接收上述机载数据，并根据接收信号的RSSI、SNR、LQI无线链路状态参数综合判断当前无人机通信链路状态；

步骤六，地面站的地面站处理中心对无人机相关飞行控制参数做出调整，包括对无人机飞行姿态、飞行速度、飞行高度和天线方向并将做出的调整指令打包发送至无人机；同时地面站处理中心对地面站无线通信模块的发射功率、通信频率、调制模式和天线方向做出调整，将反馈信息发送给地面站无线通信模块和天线系统；

步骤七，无人机接收到地面站发出的对无人机相关飞行控制参数的调整指令后，由无人机的飞行控制单元对飞行控制参数做出调整；同时地面站无线通信模块和天线装置对反馈信息做出调整；

步骤八，地面站处理中心和地面站云服务器实时进行数据交互，存储当前链路状态下的链路资源动态调整方案，并调取过往链路资源动态调整方案的历史数据，以小计算量来实现无线通信链路资源的动态调整；

步骤九，在无人机飞行的过程中，实时循环进行步骤四至步骤八的操作，以保证无人机通信链路始终能够得到有效调整，保证通信链路的高可靠性；

其中，RSSI(Received Signal Strength Indication)表示接收信号的强度指示；SNR(Signal Noise Ratio)为接收信号的信噪比，即接收到的信号功率与噪声功率之比；LQI(Link Quality Indicator)为无线链路质量的度量，由接收器通过接收到的信号和理想信号之间的错误累计值计算。

2.根据权利要求1所述的无人机无线通信链路资源动态调整方法，其特征在于：所述无人机内装载有卫星定位模块、飞行高度测量模块、飞行速度测量模块、飞机姿态检测模块、无人机图像采集模块、无人机雷达系统、温度传感器，湿度传感器。

3.根据权利要求2所述的无人机无线通信链路资源动态调整方法，其特征在于：所述卫星定位模块包括GPS模块、北斗模块、GALILEO模块和GLONASS模块；所述飞行高度测量模块包括气压传感器、加速度传感器、超声波传感器和卡尔曼滤波器；所述飞行速度测量模块包括惯性传感器和加速度传感器；所述飞机姿态检测模块包括陀螺仪、磁罗盘和加速度传感器；所述无人机图像采集模块包括高清摄像头、稳定云台和吊舱；所述无人机雷达系统包括红外雷达、毫米波雷达、激光雷达和相控阵雷达。

4.根据权利要求1所述的无人机无线通信链路资源动态调整方法，其特征在于：所述飞行控制单元包括动力电机、机翼、转向机和天线方向控制器。

5.根据权利要求1所述的无人机无线通信链路资源动态调整方法，其特征在于：所述地面站内设置有云服务器；所述云服务器内存储有三维地图和三维地形图数据库；所述云服务器与国家地理信息数据库、住建部房屋建筑信息数据库、国家电网和工信部的机构数据库实时通讯对接。