[发明专利]一种基于无人机蜂群动态部署的应急通信系统及通信方法

权利要求书

1.一种基于无人机蜂群动态部署的应急通信系统，其特征在于，包括无人机蜂群和无人机地面站，所述无人机蜂群由无人机基站组网而成，所述无人机基站分别包括无人机和机载小基站，所述无人机包括无人机机体、感知单元、电源单元、电量检测单元、定位单元、动力单元、飞行控制单元和微型计算机单元，所述感知单元、电源单元、电量检测单元、定位单元、动力单元、飞行控制单元、微型计算机单元和机载小基站固定安装在无人机机体上，所述飞行控制单元、机载小基站和感知单元分别与微型计算机单元电连接，所述电源单元、定位单元和动力单元分别与飞行控制单元电连接，电量检测单元与电源单元电连接，所述无人机地面站包括数据通信系统和地面监控系统，所述数据通信系统与地面监控系统电连接，机载小基站与数据通信系统通信连接，数据通信系统与互联网小基站网关通信连接。

2.如权利要求1所述的一种基于无人机蜂群动态部署的应急通信系统，其特征在于，所述无人机基站还包括无线通信单元，所述无线通信单元固定安装在无人机机体上，并与机载小基站和微型计算机单元电连接，所述机载小基站通过无线通信单元与无人机地面站的数据通信系统通信连接。

3.如权利要求1所述的一种基于无人机蜂群动态部署的应急通信系统，其特征在于，所述无人机基站还包括卫星链路调制解调器，所述卫星链路调制解调器固定安装在无人机机体上，并与机载小基站电连接，所述卫星链路调制解调器通过卫星链路与无人机地面站的数据通信系统通信连接。

4.如权利要求1所述的一种基于无人机蜂群动态部署的应急通信系统，其特征在于，所述机载小基站为家庭小基站。

5.基于权利要求1所述的一种基于无人机蜂群动态部署的应急通信系统的通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：通过无人机地面站将无人机部署至指定位置，利用无人机分别搭载的机载小基站进行组网，形成无人机蜂群，建立临时大面积移动通信网络覆盖；

步骤2：无人机蜂群通过机载小基站将信号接入互联网小基站网关，连接运营商核心网，为用户提供通信服务。

6.如权利要求5所述的一种基于无人机蜂群动态部署的应急通信系统的通信方法，其特征在于，在所述步骤1中，通过无人机地面站对无人机基站进行监控，当无人机基站不能正常提供服务，即出现移动通信网络空洞时，无人机地面站指挥无人机蜂群进行补盲。

7.如权利要求6所述的一种基于无人机蜂群动态部署的应急通信系统的通信方法，其特征在于，在所述步骤1中，将无人机部署至指定位置以及对无人机蜂群进行补盲的方法包括以下步骤：

步骤A：根据无人机蜂群需要覆盖的总范围和每架无人机上搭载的机载小基站的信号覆盖范围，确定无人机蜂群的无人机数量，并确定每架无人机的经纬度位置；

步骤B：制作电子地图，通过定位单元对无人机在电子地图上进行定位，通过无人机地面站的地面监控系统控制无人机分别部署至步骤A确定好的经纬度位置上；

步骤C：通过无人机地面站的地面监控系统对每架无人机的实时位置和动态航迹进行跟踪，同时通过电量检测单元实时监测无人机电源单元的电量，判断是否有无人机不在规定位置上，以及无人机电源单元的电量是否充足；

步骤D：若有无人机不在规定位置上，则判断此无人机是发生坠落还是偏离规定位置，若发生坠落，则通过无人机地面站的地面监控系统调度新的无人机接替坠落无人机补位，若偏离规定位置，则通过无人机地面站的地面监控系统调整无人机归位；若无人机的电量不足，则通过无人机地面站的地面监控系统调度电量充足的无人机接替电量不足的无人机补位。

8.如权利要求6所述的一种基于无人机蜂群动态部署的应急通信系统的通信方法，其特征在于，在所述步骤A中，根据移动通信蜂窝网网优算法确定每架无人机的经纬度位置。

9.如权利要求6所述的一种基于无人机蜂群动态部署的应急通信系统的通信方法，其特征在于，所述无人机阵列排布或呈蜂窝状排布，并且相邻无人机之间的间距为机载小基站信号覆盖范围的半径。