[发明专利]一种无人机的工业通信系统与通信方法

说明书

本发明涉及无人机通信技术领域，具体涉及一种无人机的工业通信系统与通信方法。具体包括无人机、远程指挥中心和通信中继，无人机包括飞行控制系统、数据流缓存传输系统、融合通信系统及数据采集系统，边缘计算中心用于处理数据流缓存传输系统中的数据，无人机中的通信设备与对应的通信中继形成通信网络，飞行控制系统和数据流缓存传输系统所产生的数据可采用融合通信系统中不同的通信网络传送至远程指挥中心。本申请的通信系统满足无人机的数据均匀传输，同时因为有多条通信网络，通信系统实现了无人机的飞行控制系统数据的低延迟传输，以及无人机的数据完整且准确地传输至远程指挥中心。

技术领域

本发明涉及无人机通信技术领域，具体涉及一种无人机的工业通信系统与通信方法。

背景技术

近年来，随着通信技术和无人机控制技术的不断进步，无人机以其灵活、高效的特点被广泛应用于航拍、巡检、消防、农业、勘测等多个领域。当前，无人机通信方式包括多种单一的通信方式：1)4G网络传输的方式，4G基站信号覆盖范围较广，但在无人机使用的工业环境中，基站数量往往较少，无人机在飞行过程中容易出现信号不稳定的情况，并且随着无人机应用的扩展，4G通信的带宽渐渐不能满足无人机的通信需求；2)5G网络传输的方式，由于5G信号频率高、衰减大、基站信号覆盖范围较小，因此在无人机飞行范围内5G基站相对于4G基站需要增加同等面积下的基站数量，而5G基站的建设成本是4G基站的2倍～3倍，考虑基站建设成本和需求，在无人机的使用环境中，5G基站的数量会更加少，因此无人机在作业时需要自带基站，这对无人机飞行范围带来了限制；3)卫星通信方式，卫星信号覆盖范围广，但通信成本高，且带宽较小，因此无法满足无人机正常使用需求。无人机一般需要长距离的作业，因此单一通信方式的通信质量往往不能全程满足无人机的数据均匀传输。此外，单一通信方式容易造成无人机的飞行控制系统数据延迟传输，或无人机的数据不能准确完整传输。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本申请提供一种无人机的工业通信系统与通信方法。

一种无人机的工业通信系统，包括无人机、远程指挥中心和通信中继，所述无人机包括多个不同的通信设备，每个所述通信设备与其对应的一种所述通信中继形成一个通信网络；

所述无人机包括飞行控制系统、数据流缓存传输系统、融合通信系统及数据采集系统；

所述融合通信系统包括融合通信网络、通信信号检测模块和同步传送模块，所述融合通信网络由多个不同的所述通信网络共同构成，所述飞行控制系统通过其中一个所述通信网络传输所述无人机的飞行日志；

所述数据流缓存传输系统用于存储所述数据采集系统中的总数据并传送给所述同步传送模块；

所述通信信号检测模块用于检测所述无人机所处的所述融合通信网络且在其余所述通信网络中选出至少一条所述通信网络并反馈给所述同步传送模块，所述同步传送模块用于传输所述总数据及总数据日志至所述远程指挥中心。

可选的，所述数据流缓存传输系统包括数据聚合模块和存储器，所述存储器用于存储所述数据聚合模块聚合后的数据。

可选的，还包括边缘计算中心，所述总数据包括视频数据和传感器数据，所述边缘计算中心包括传感器服务器，所述传感器服务器用于计算所述传感器数据并传送给所述远程指挥中心。

可选的，所述通信中继包括4G通信基站、5G通信基站、卫星或互联网；所述通信设备为5G通信终端、4G通信终端或卫星通信终端。

可选的，所述5G通信终端与所述5G通信基站形成的通信网络的通信方式包括：可互相切换的蜂窝通信方式和D2D通信方式。

可选的，所述远程指挥中心包括显示器，所述显示器用于显示所述无人机的所有数据。

可选的，所述远程指挥中心还包括飞行控制器，所述飞行控制系统包括指令接收模块，所述指令接收模块用于接收所述飞行控制器的控制指令。