一种基于滑动窗口计数的无人机蜂窝通信基站选择方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110417457A(43)申请公布日2019.11.05(21)申请号201910691575.5(22)申请日2019.07.29(71)申请人北京信成未来科技有限公司地址100000北京市海淀区地锦路7号院14号楼四层401(D-139)(72)发明人徐朝晖刘爽(74)专利代理机构成都顶峰专利事务所(普通合伙)51224代理人李崧岩(51)Int.Cl.H04B7/185(2006.01)H04W48/20(2009.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于滑动窗口计数的无人机蜂窝通信基站选择方法(57)摘要本发明属于无人机通信技术领域，公开了一种基于滑动窗口计数的无人机蜂窝通信基站选择方法，包括以下步骤：S1，搭建混合基站；S2，利用混合基站构建蜂窝通信网络；S3，无人机向通信基站发送遥测帧；S4，各通信基站统计时间片内接收的遥测帧数；S5，通信基站向控制台发送无人机的遥测计数帧；S6，控制台根据滑动窗口计数，标记出所有无人机的活动基站和非活动基站；S7，控制台通知活动基站切换为无人机的当前活动基站；S8，进入下一个时间片进行下一轮滑动窗口计数。本发明使用混合基站蜂窝通信，其通信范围广，使用成本低；同时利用滑动窗口计数的方式，解决了无人机对最合适的基站的选择问题，大大提高了无人机的测控质量。CN110417457ACN110417457A权利要求书1/1页1.一种基于滑动窗口计数的无人机蜂窝通信基站选择方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，搭建混合基站；S2，利用混合基站构建蜂窝通信网络；S3，将无人机通信范围内的混合基站作为通信基站，各个无人机向各个通信基站发送遥测帧，所述遥测帧包括无人机编号Num、时间戳t、遥测帧号No和无人机遥测数据；S4，各个通信基站根据设置的时间片Δt，以时间戳t为开始时间点，以T为结束时间点，统计开始时间点至结束时间点内接收的遥测帧数C，其中T＝t+Δt；S5，各个通信基站向控制台发送不同无人机的遥测计数帧，所述遥测计数帧包括无人机编号Num、基站编号num、结束时间点T和遥测帧数C；S6，控制台根据各个通信基站的遥测计数帧，针对同一无人机在不同通信基站的遥测帧数进行滑动窗口计数，标记出该无人机的活动基站和非活动基站；S7，控制台通知该活动基站切换为该无人机的当前活动基站；S8，进入下一个时间片Δt，进行下一轮滑动窗口计数。2.根据权利要求1所述的基于滑动窗口计数的无人机蜂窝通信基站选择方法，其特征在于，在S6中，所述滑动窗口计数具体为：设计若干个滑动窗口单元格，每个滑动窗口单元格均包括无人机编号Num、基站编号num、结束时间点T和遥测帧数C；控制台根据结束时间点T的顺序构建滑动窗口单元格队列，控制台每接收一遥测计数帧时，滑动窗口单元格队列中增加1个滑动窗口单元格，若存在有延迟信息则进行插入操作，使滑动窗口单元格按照结束时间点T排序；第i个滑动窗口单元格用xi表示，第i个滑动窗口单元格xi中的遥测帧数用Ci表示；定义时间窗口τ，其中，τ＝n*Δt,n为滑动窗口单元格的数量，n≥1；将第i-n+1个滑动窗口单元格xi-n+1至第i个滑动窗口单元格xi中的遥测帧数进行累加，计算累加总遥测帧数sumCi，其中，累加总遥测帧数sumCi＝Ci-n+1+…+Ci；标记累加总遥测帧数sumCi最大的通信基站为活动基站，并保存该活动基站的基站编号num，标记其他通信基站为非活动基站。3.根据权利要求2所述的基于滑动窗口计数的无人机蜂窝通信基站选择方法，其特征在于，在S7中，控制台通知该活动基站切换为该无人机的当前活动基站后，当前活动基站向控制台返回确认信息，控制台收到确认信息后，通知该无人机的前一活动基站切换为非活动基站。2CN110417457A说明书1/4页一种基于滑动窗口计数的无人机蜂窝通信基站选择方法技术领域[0001]本发明属于无人机通信技术领域，具体涉及一种基于滑动窗口计数的无人机蜂窝通信基站选择方法。背景技术[0002]随着无人机技术的发展，无人机不再简单应用于影视拍摄、微型自拍等方面，在农业、物流、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检等领域均有应用，中远距离无人机测控问题也越发得到关注。[0003]受制于通信体制的限制，地面通信网络(如4G、WiFi等)无法适用于无人机测控领域。目前用于无人机测控的信道模式有卫星通信模式和电台通信模式。市场上大多数无人机都采用电台通信模式，无人机通过无线电台与控制台连接，其缺点是通信距离受限，一般不超过50公里，不能满足中远距离无人机的测控。少部分无人机采用卫星通信模式，无人机携带卫星终端，通过卫星信道直接连接控制台，其缺点是需要