[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

说明书

本发明提供一种基于ZigBee网络的无人机防碰撞方法及无人机及服务端，包括：无人机通过ZigBee实现无人机的自组网，其中，通过无人机充当自组网中网络节点；无人机通过ZigBee网络将飞行任务发送至服务端；无人机多种飞行策略；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；无人机接收服务端根据数据通道生成的指令信息选择飞行策略。利用Zigbee网络中的通讯模块通过在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信，这些传感器只需要很少的能量以接力的方式通过无线电波将数据从个传感器传到另一个传感器，具有非常高的通信效率，能够更加高效的实现无人机的实时防碰撞。本发明应用于无人机防碰撞领域。

技术领域

本发明涉及无人机防碰撞领域领域，尤其涉及一种基于ZigBee网络的无人机防碰撞方法及无人机及服务端。

背景技术

无人驾驶飞机简称“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。目前大部分民用无人机控制是通过地面站和无人机之间无线数传电台直接进行数据通讯，再通过地面站软件编辑飞行策略并上传到无人机飞行控制器。无人机使用越来越广泛，由于大量使用的无人机在飞行器领域内都属于小、慢，地面雷达等手段无法及时发现和监控，对正常的民航客机和军机的潜在危险越来越大，迫切需要对无人机全面监控和空中防撞。

目前解决上述问题的方案主要有三种：

(1)将无人机组网到中心服务器，通过中心服务器统一调度所有无人机行为。

(2)通过在无人机上安装目前客机安装的机载应答识别器，直接进入民航的防撞体系。

(3)在无人机上安装的3G或者4G模组，无人机在飞行过程中不停的通过广播形式发送定位位置给其他机组进行识别，如果在飞行区域有收到广播的回应，则通过广播回应与其他无人机建立数据通道。

但是上述三种解决方案均由各自的缺陷：

对于第一种解决方案，当中心服务器不授权时，无人机无法起飞。并且这无法实时了解整个无人机空域的状况，决策周期非常长，协调非常缓慢，无法完成空中防撞作用，只能起到监视无人机的作用；

对于第二种解决方案，首先是机载应答识别器都非常昂贵和重量体积大，中小型无人机根本带不动该设备。其次，参与到民航体系，要进行FAA认证，而相关认证在全世界范围内还处于研究状态，没有办法短期部署；

对于第三种解决方案，由于对3G或者4G网络有信号要求，一旦飞行区域没有网络信号，无人机组将无法完成空中防撞作用。

发明内容

针对现有技术存在中无法有效的解决无人机防碰撞的问题，本发明的目的是提供一种基于ZigBee网络的无人机防碰撞方法及无人机及服务端，通过无人机充当Zigbee网络自组网中网络节点，在Zigbee网络自组网中通过Zigbee网络通讯实现无人机防碰撞，利用ZigBee网络近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的特点实现无人机的防碰撞。

为了实现上述发明目的，本发明提供一种基于ZigBee网络的无人机防碰撞方法，其采用的技术方案是：

一种基于ZigBee网络的无人机防碰撞方法，具体包括以下步骤：

A1、无人机开机通电后，无人机通过ZigBee网络向服务端广播自身定位信息与网络信息，进而实现无人机的自组网，其中，通过无人机充当自组网中网络节点；

A2、无人机通过ZigBee网络将飞行任务发送至服务端；

A3、无人机接收服务端根据网络信息、定位信息与飞行任务所反馈的多种飞行策略；

A4、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；