[发明专利]一种基于移动数据网络的无人机数据中继装置及其方法

权利要求书

1.一种基于移动数据网络的无人机数据中继装置，其特征在于，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自地面站计算机的控制指令的基站电台、移动数据无线网卡、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数据无线网卡和基站电台相互传输数据，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数据无线网卡无线连接，中继程序模块对各可移动基站上传的数据进行识别和筛选，当只有其中一个可移动基站接收到无人机的通讯数据时，中继程序模块自动选择该可移动基站的数据作为转发数据来源；当两个或两个以上可移动基站接收到无人机发送的状态数据时，数据采集单元发送无线电信号强弱的状态到中继程序模块，中继程序模块自动选择其中信号强的作为转发数据的来源或者通过人工选择的形式选择其中一个作为转发数据的来源；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。

2.根据权利要求1所述的基于移动数据网络的无人机数据中继装置，其特征在于，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、移动数据无线网卡、基站计算机和数据采集单元。

3.根据权利要求2所述的基于移动数据网络的无人机数据中继装置，其特征在于，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。

4.根据权利要求3所述的基于移动数据网络的无人机数据中继装置，其特征在于，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。

5.根据权利要求4所述的基于移动数据网络的无人机数据中继装置，其特征在于，所述基站电台包括电台和发射/接收天线，且基站电台通过串行通讯接口的方式连接到基站计算机。

6.根据权利要求5所述的基于移动数据网络的无人机数据中继装置，其特征在于，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。

7.一种如权利要求6所述的基于移动数据网络的无人机数据中继装置 的方法，其特征在于，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，通过虚拟端口建立无人机地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。

8.根据权利要求7所述基于移动数据网络的无人机数据中继装置 的方法，其特征在于，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。

9.根据权利要求7所述的基于移动数据网络的无人机数据中继装置 的方法，其特征在于，所述步骤三中数据中继服务器的中继程序模块接收各个可移动基站的飞行状态数据，并对其有效数据进行筛选，把有效数据进行复制和存档，并发送至客户端程序模块。

10.根据权利要求7所述的基于移动数据网络的无人机数据中继装置 的方法，其特征在于，所述步骤二中数据采集单元可具有屏蔽上行的功能，数据中继服务器可选择其中一个或多个可移动基站上传操作指令。