[发明专利]实现无人机导航的方法、系统与无人机机上系统

说明书

技术领域

本公开涉及移动通信，特别地，涉及一种实现无人机导航的方法、系统与无人机机上系统。

背景技术

无人驾驶飞机，又称无人机，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。其可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母机带到空中投放飞行。回收时，可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥控用降落伞或拦网回收，可反覆使用多次，广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等。

对无人驾驶飞机的监测控制一直是一个技术难题。当前，无人机一般采用微波通信系统实现导航及监测。微波通信系统的特点是覆盖范围小，一般单站仅覆盖30-50km。然而，现在很多小型无人机已可完成超过6个小时的连续飞行，飞行距离可达500多公里。要实现覆盖这些小型无人机全航程的远程导航控制的通信相当困难，当前的方式是在无人机的航线上密集部署微波通信导航站，这种方式成本高且导航的实现也比较复杂。

发明内容

本公开鉴于以上问题中的至少一个提出了新的技术方案。

本公开在其一个方面提供了一种实现无人机导航的方法，其以较低成本提供大范围无人机飞行服务。

本公开在其另一方面提供了一种实现无人机导航的系统，其以较低成本提供大范围无人机飞行服务。

本公开在其又一方面提供了一种无人机机上系统，其以较低成本提供大范围无人机飞行服务。

根据本公开，提供一种实现无人机导航的方法，包括：

判断无人机机上系统是否同时接收到微波信号和移动通信信号；

如果同时接收到微波信号和移动通信信号，则利用微波信号与无人机地面系统进行通信，否则，利用接收到的微波信号或移动通信信号与无人机地面系统进行通信；

无人机机上系统接收无人机地面系统发送的航线信息、飞行指令和飞行姿态；

根据检测出的无人机当前的位置信息、信号强度、动力能源状况与接收的航线信息、飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹与姿态。

在本公开的一些实施例中，飞行指令包括继续航程和返航。

在本公开的一些实施例中，根据检测出的无人机当前的位置信息、信号强度、动力能源状况与接收的航线信息、飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹与姿态的步骤包括：

将所接收的微波信号的强度与设定的微波信号门限进行比较；

将所接收的移动通信信号的强度与设定的移动信号门限进行比较；

如果接收的微波信号的强度小于设定的微波信号门限但接收的移动通信信号的强度大于设定的移动信号门限，则生成降低飞行高度的控制指令；

利用移动通信信号接收来自无人机地面系统的飞行指令和飞行姿态；

利用降低飞行高度指令、接收的飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹和姿态。

在本公开的一些实施例中，根据检测出的无人机当前的位置信息、信号强度、动力能源状况与接收的航线信息、飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹与姿态的步骤包括：

将所接收的微波信号的强度与设定的微波信号门限进行比较；

将所接收的移动通信信号的强度与设定的移动信号门限进行比较；

如果接收的微波信号的强度小于设定的微波信号门限且接收的移动通信信号的强度小于设定的移动信号门限，则根据无人机当前的位置信息、接收的航线信息和动力能源状况判断是继续航行还是返航；

根据判断结果控制无人机的飞行轨迹。

在本公开的一些实施例中，根据检测出的无人机当前的位置信息、信号强度、动力能源状况与接收的航线信息、飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹与姿态的步骤包括：

将所接收的微波信号的强度与设定的微波信号门限进行比较；

将所接收的移动通信信号的强度与设定的移动信号门限进行比较；

如果接收的移动通信信号的强度小于设定的移动信号门限但接收的微波信号的强度大于设定的微波信号门限，则利用微波信号接收来自无人机地面系统的飞行指令和飞行姿态；

利用接收的飞行指令和飞行姿态控制无人机的飞行轨迹和姿态。

根据本公开，还提供了一种无人机机上系统，包括：

移动通信模块，用于接收无人机地面系统发送的移动通信信号，并向无人机地面系统发送移动通信信号，其中，所接收的信号包括航线信息、飞行指令和飞行姿态；