[发明专利]一种基于ZigBee网络的无人机防碰撞方法及无人机及服务端

权利要求书

1.一种基于ZigBee网络的无人机防碰撞方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、在无人机内的控制主板中集成安装可拆卸的ZigBee通讯模块和防碰撞模块；其中，ZigBee通讯模块用于与其他无人机进行广播通讯以及与远端的控制计算机进行通讯，传输距离可达2公里；防碰撞模块根据ZigBee通讯模块接收到的数据以及飞行策略控制无人机飞行；

S2、无人机开机通电后，无人机的ZigBee通讯模块通过ZigBee网络向服务端广播自身定位信息并收集区域内的其他无人机定位信息以及网络信息实现自组网，具体过程为：

S21、无人机通过ZigBee通讯模块完成对附近ZigBee网络的扫描；

S22、ZigBee通讯模块根据扫描返回信息确定无人机在ZigBee网络中的网络信息；

S23、ZigBee通讯模块向服务端的ZigBee通协调器发起连接请求，ZigBee通协调器判断CSMA-CA信道访问是否成功，若成功则进入步骤S24，若不成功则通过MAC通知服务端，连接失败，服务端控制删除该无人机的飞行任务；

S24、ZigBee通协调器向ZigBee通讯模块发送ACK回应；

S25、ZigBee通协调器向服务端发送连接指示并判断资源是否足够，若资源足够则进入步骤S26，若不足够ZigBee通协调器则向ZigBee通讯模块发送连接失败响应；

S26、ZigBee通协调器向ZigBee通讯模块发送连接请求响应，ZigBee通讯模块向ZigBee通协调器发送步骤S24中的ACK，连接完成；

S3、自组网完成后，将自组网内无人机的网络信息、定位信息与飞行任务发送到服务端；服务端根据各无人机的定位信息与飞行任务对每一台无人机规划出多种飞行策略，包括直线飞行轨迹策略、圆弧飞行轨迹策略；并通过ZigBee网络将各无人机的飞行策略发送至对应无人机的ZigBee通讯模块，随后存储至防撞模块中；

S4、无人机起飞后，按照任意一种飞行策略既定飞行，飞行过程中，无人机通过与其他无人机通过服务端与zigbee网络建立数据通道以交换飞行数据信息；

S5、服务端根据防碰撞算法判断已建立数据通道的两台无人机是否存在相撞的概率，若不存在相撞的概率，两台无人机按原有飞行策略进行飞行，若存在相撞的概率，两台无人机通过各自的防碰撞模块随机选择另外一种飞行策略。

2.根据权利要求1所述基于ZigBee网络的无人机防碰撞方法，其特征在于，所述防碰撞算法采用时隙ALOHA算法。

3.根据权利要求1所述基于ZigBee网络的无人机防碰撞方法，其特征在于，所述飞行数据信息包括无人机的飞行轨迹数据、定位数据以及高度数据。

4.一种无人机，其特征在于，包括无人机本体以及设在无人机本体上的控制主板，所述控制主板上可拆卸的集成安装有ZigBee通讯模块，所述控制主板上装载有无人机存储器与无人机处理器，所述ZigBee通讯模块与无人机处理器通信相连，所述无人机存储器存储有无人机计算机程序，所述无人机处理器执行所述无人机计算机程序时实现权利要求1或2或3所述方法的步骤。

5.一种服务端，其特征在于，包括服务端处理器、服务端存储器与ZigBee协调器，所述ZigBee协调器与服务端处理器通信相连，所述服务端存储器存储有服务端计算机程序，所述服务端处理器执行所述服务端计算机程序时实现权利要求1或2或3所述方法的步骤。