[发明专利]一种高吞吐量的UAV位置选择系统及计算机存储介质

说明书

本发明提供了一种提高吞吐量和链路可靠性的UAV位置选择系统，包括干扰源检测模块、地形侦测模块、位置优选模块和指挥控制模块，所述干扰源检测模块用于检测目标区域内的干扰源位置及干扰强度，所述地形侦测模块用于检测目标区域内的地形高度，所述位置优选模块根据干扰源数据及地形数据计算出合适的通讯网络基点位置，所述指挥控制模块用于控制UAV飞往所述通讯网络基点构建成通讯网络。该系统通过对干扰源位置及强度以及目标区域的地形进行预先侦测，并通过侦测结果计算出最合适的通讯网络基点，以此为基础对UAV进行布阵，使得UAV构建成的通讯网络具有高吞吐量和链路可靠性。

技术领域

本发明涉及UAV控制技术领域，尤其涉及一种提高吞吐量和链路可靠性的UAV位置选择系统。

背景技术

UAV通信系统具有成本较低的优势和快速部署的能力，使得其特别适合于应急通信场景或者持续时间有限的通信场景，如自然灾害造成的通信基础设施破坏时的通信恢复、体育比赛场馆等热点区域的地面蜂窝基站超负荷时的数据卸载、大规模物联网设备的周期性数据散播/收集等，而UAV通讯网络的吞吐量和链路可靠性会受到目标区域的地形以及干扰源的影响。

现在已经开发出了很多UAV控制系统，经过我们大量的检索与参考，发现现有的控制系统有如公开号为KR101418480B1，KR1020170109432A和KR1020170089609A所公开的系统，包括传感监测系统、移动平台系统、一体化Wi-Fi网络通信系统以及调度管制平台，传感器监测系统是指在传感器网络中，任意散落在被监测区内的传感节点实时监测目标区域内的特定变量对象，移动平台系统是挂载Wi-Fi通信模块的UAV，采用旋翼垂直起降平台，实现UAV飞行速度和轨迹的可控性，一体化Wi-Fi网络通信系统指以Wi-Fi通信方式为主，参照蜂窝移动通信网络的结构，所述的调度管制平台是一套用于无人机飞行路径管制、无线网路拓扑控制信息及环境变量信息采集的软件平台。但该系统采用固定的分布方式来安排UAV，并没有考虑到目标区域的不同地形以及潜在干扰源对UAV通讯网络造成的影响，导致最终形成的通讯网络吞吐量及链路可靠性受到损害。

发明内容

本发明的目的在于，针对所存在的不足，提出了一种提高吞吐量和链路可靠性的UAV位置选择系统，

为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：

一种提高吞吐量和链路可靠性的UAV位置选择系统，包括干扰源检测模块、地形侦测模块、位置优选模块和指挥控制模块，所述干扰源检测模块用于检测目标区域内的干扰源位置及干扰强度，所述地形侦测模块用于检测目标区域内的地形高度，所述位置优选模块根据干扰源数据及地形数据计算出合适的通讯网络基点位置，所述指挥控制模块用于控制UAV飞往所述通讯网络基点构建成具有高吞吐量和高链路可靠性的通讯网络；

进一步的，所述干扰源检测模块和所述地形侦测模块搭载在普通UAV上，所述位置优选模块和所述指挥控制模块搭载在核心UAV上，所述普通UAV组成阵列对目标区域进行扫描获取干扰源数据和地形数据；

进一步的，所述普通UAV组成的阵列包括至少8架UAV，四架UAV组成边长为a的正方形内阵，四架UAV组成边长为b的正方形外阵，外阵内部设有至少一个内阵；

进一步的，所述外阵的两架UAV上的干扰源检测模块互相发送并接收测试信号，根据接收信号的受干扰程度值Q₁、Q₂计算出干扰源大致位置L₁、L₂：

L₁、L₂分别为干扰源与两架UAV的距离，所述内阵UAV再前往干扰源大致位置进行精确测量并获取干扰源强度P，目标区域扫描完成后所述位置优选模块整理数据得到干扰源分布信息P(x_i，y_i)，其中(x_i，y_i)为每个干扰源的坐标信息；