[实用新型]一种基于移动数据网络的无人机数据中继装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及的是一种基于移动数据网络的无人机数据中继装置。

背景技术

随着科学技术的发展，无人机的应用领域越来越广泛，其涵盖的领域包括军队、警察、铁路、电力、地理、环保等，应用的方向包括空中投掷、监视、侦查、探测、摄影、转播等，同时也对无人机的技术水平要求越来越高。无人机是一种通过飞行操控人员在地面遥控或设定既定程序自动控制飞行的空中到达平台，通讯链路的实时性、可靠性对其任务的实现和飞行的安全性影响十分关键。

越来越多的应用领域要求无人机实现更远距离更可靠的数据通讯。受无人机自身重量及其有效载荷的影响，无人机通常无法携带具有较大发射功率的无线通信电台。

同时，受无人机自身平台的影响，一方面无人机上可能搭载有多个通讯链路，较大的发射功率可能造成相互干扰；另一方面较大发射功率的电台会对无人机自身控制系统的造成电磁干扰，甚至可能导致严重的飞行事故。另外，收无线电管制等要求，一般民用无人机也禁止使用大功率无线电台。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于移动数据网络的无人机数据中继装置，旨在解决现有的无人机难以实现远距离数据通讯，载有多个通讯设备造成发射功率相互干扰，以及较大发射功率的电台对无人机自身控制系统的电磁干扰的技术问题。

本实用新型的技术方案如下：一种基于移动数据网络的无人机数据中继装置，其中，包括用于发送无人机的状态数据和接收基站电台的发送的控制指令的机载电台、多个可移动基站、数据中继服务器和用于发送控制无人飞机指令的地面站计算机；

所述可移动基站包括用于接收机载电台发送的数据并发送来地面站计算机的控制指令的基站电台、移动无线数据网卡、基站计算机和安装在基站计算机中的数据采集单元，基站电台与机载电台相互之间无线通讯，基站计算机分别与移动无线数据网卡和基站电台连接，所述数据采集单元通过移动数据无线网卡把基站计算机连接到因特网；

所述数据中继服务器与可移动基站连接，且包括用于接收各个可移动基站的飞行状态数据的中继程序模块，中继程序模块与移动无线数据网卡无线连接；

所述地面站计算机内安装有客户端程序模块，且地面站计算机与数据中继服务器连接，客户端程序模块通过网络访问数据中继服务器并读取飞行状态数据，并转发至无人机地面站。

所述的基于移动数据网络的无人机数据中继装置，其中，所述可移动基站的个数为4个，且每个可移动基站都包括基站电台、移动无线数据网卡、基站计算机和数据采集单元。

所述的基于移动数据网络的无人机数据中继装置，其中，所述移动数据无线网卡可以是移动2g数据网卡、3g数据网卡或4g数据网卡中的任一种。

所述的基于移动数据网络的无人机数据中继装置，其中，所述机载电台采用一对多或多对多广播形式进行发送数据，且机载电台与基站电台相匹配。

所述的基于移动数据网络的无人机数据中继装置，其中，所述基站电台包括电台和发射/接收天线组成，且基站电台通过串行通讯接口的方式连接到基站计算机。

所述的基于移动数据网络的无人机数据中继装置，其中，所述数据采集单元通过移动数据无线网卡把可移动基站的基站计算机连接到因特网，并通过直接访问数据中继服务器中计算机IP地址的形式进行数据传输，从数据中继服务器中读取无人机控制指令。

一种基于移动数据网络的无人机数据中继的方法，其中，具体包括以下步骤：

步骤一，先将数据中继服务器的中继程序模块启动，而中继程序模块获取服务器IP地址；

步骤二，启动各个可移动基站的基站计算机，通过数据采集单元打开串口连接基站电台，检测基站电台通讯状态，并输入服务器IP地址，建立可移动基站与数据中继服务器的连接；

步骤三，启动地面站计算机的客户端程序模块，通过虚拟串口通讯建立数据中继服务器与客户端程序模块的连接；

步骤四，启动无人机地面站程序，然后设定无人机地面站的通讯端口，通过虚拟端口建立地无人机面站与客户端程序模块的连接；

步骤五，将数据中继服务器的中继程序模块设定主控制站，再启动无人机，并检查通讯状态，最后开始执行飞行任务。

所述基于移动数据网络的无人机数据中继的方法，其中，所述步骤二中可移动基站从数据中继服务器读取无人机控制指令，且数据中继服务器中的数据采集单元通过移动数据无线网卡把可以基站计算机连接到因特网，再通过服务器IP地址直接访问数据中继服务器。