[发明专利]一种基于公用无线通信网络的无人机集群通信传输系统

权利要求书

1.一种基于公用无线通信网络的无人机集群通信传输系统，其特征在于，包括微型无人机集群、公网无线传输系统、地面终端设备，微型无人机集群通过公网传输系统与地面终端设备相互通信；

所述微型无人机集群由若干同类或不同类的微型无人机节点组成；各微型无人机节点采集状态信息传输至地面终端设备以及接收地面终端设备下发的控制指令；

公网无线传输系统包括终端侧公网数据链路、终端侧公网基站、服务器、无人机侧公网基站及无人机侧公网数据链路，地面终端设备通过终端侧公网数据链路与终端侧公网基站通信；无人机集群节点通过无人机侧公网数据链路与无人机侧公网基站通信；服务器通过因特网分别与终端侧公网基站和无人机侧公网基站通信；

地面终端设备，用于接收无人机集群传输的无人机节点状态信息及下达控制指令给各无人机节点；

所述无人机集群通信传输系统工作过程为：微型无人机节点上电后，通过智能决策单元收集无人机平台自身状态信息、采集模块采集的信息形成无人机信息，通过公网链路模块信号传输协议将信号发送至无人机侧公网基站；再经由传输至服务器下发至终端侧公网基站，通过终端侧公网数据链路发送至地面终端设备；

地面终端设备对接收到各无人机节点的信息进行解析，确认开机无人机的数量，并根据无人机的注册信息进行编号组网；地面终端设备综合处理各微型无人机节点的状态信息，生成各微型无人机节点控制指令，并通过公网无线传输系统传输至服务器，服务器分析控制指令并将相应控制指令发送至所对应的微型无人机；无人机节点的智能决策单元接收并分析控制指令，输出驱动电机旋转指令至无人机平台控制无人机。

2.根据权利要求1所述的基于公用无线通信网络的无人机集群通信传输系统，其特征在于，所述微型无人机节点包括无人机平台、智能决策单元、信息处理模块、安全模块、GPS定位模块、公网链路模块及信息采集模块，智能决策单元用于微型无人机集群节点的状态信息感知和分析决策；安全模块存储微型无人机集群节点唯一的无人机注册信息；所述GPS定位模块用于微型无人机集群节点位置信息的获取；信息采集模块分别用于采集无人机集群节点的高度信息、运动状态信息、节点与障碍物间距离信息以及视频图像；公网链路模块用于接入公网数据链路。

3.根据权利要求2所述的基于公用无线通信网络的无人机集群通信传输系统，其特征在于，所述信息采集模块包括气压计、九轴传感器模块、超声波传感器、光流传感器、光学摄像头。

4.根据权利要求1所述的基于公用无线通信网络的无人机集群通信传输系统，其特征在于，无人机通过光学摄像头获取原始视频数据，然后采用硬件压缩编码，编码后的每一帧数据都被添加一个RTP协议报文头，形成RTP数据报文，然后数据报文通过公网传输协议传输给服务器，之后传给地面终端设备。

5.根据权利要求1所述的基于公用无线通信网络的无人机集群通信传输系统，其特征在于，地面终端设备还根据每架无人机传回的空间位置、速度、加速度以及探测到的障碍物信息，对集群内的每架无人机轨迹进行实时优化更正，避免集群内的无人机相互之间发生碰撞，且旋翼无人机集群节点在执行任务过程中持续进行自主避撞。

6.根据权利要求1所述的基于公用无线通信网络的无人机集群通信传输系统，其特征在于，所述因特网包括但不限于互联网、局域网。

7.根据权利要求2所述的基于公用无线通信网络的无人机集群通信传输系统，其特征在于，所述公网链路模块支持TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA、WCDMA、GSM五种不同的通信模式，涵盖5模13频。

8.根据权利要求7所述的基于公用无线通信网络的无人机集群通信传输系统，其特征在于，所述公网链路模块支持RNDIS远程网络驱动接口和发送注册包/心跳包数据，地面终端和微型无人机集群可以通过该模块连接互联网，用户并可通过远程命令设置模块参数和远程更新，同时可从网络动态修改模块的串口参数。

9.根据权利要求1所述的基于公用无线通信网络的无人机集群通信传输系统，其特征在于，所述微型无人机集群与地面终端设备之间通信传输的数据均采用256位AES加密技术进行加密。