[發明專利]一種基于NB-IoT的無人機遠程監控系統及方法

有效

• 申請號: 201710609307.5
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107404347B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 江灝;莊勝斌;繆希仁;陳靜
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H04B7/155
• 分類號: H04B7/155;H04L29/08;H04W4/02
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種基于NB-IoT的無人機遠程監控系統，其特征在于，包括地面控制中心、無人機和遠程設備；

所述無人機包括無人機本體和第一NB-IoT終端模塊，所述無人機本體與第一NB-IoT終端模塊通過串口連接進行數據傳輸；

所述遠程設備包括傳感器、執行器以及用于與所述第一NB-IoT終端模塊通信的第二NB-IoT終端模塊

所述無人機本體用于將無人機位置信息和狀態數據發送給第一NB-IoT終端模塊，由第一NB-IoT終端模塊通過NB-IoT運營商服務網絡發送給地面控制中心；地面控制中心用于向無人機發送無人機控制指令和遠程設備控制指令；無人機的第一NB-IoT終端模塊通過NB-IoT運營商服務網絡接收無人機控制指令執行相應的飛行任務，并將遠程設備控制指令發送給遠程設備的第二NB-IoT終端模塊，第二NB-IoT終端模塊用于接收遠程設備控制指令控制執行器動作并將傳感器采集的數據發送給第一NB-IoT終端模塊，第一NB-IoT終端模塊將傳感器采集的數據傳回地面控制中心。

2.根據權利要求1所述的一種基于NB-IoT的無人機遠程監控系統，其特征在于，所述第一、第二NB-IoT終端模塊包括三種工作模式，分別為Connect、Idle和PSM模式；Connect模式下，第一、第二NB-IoT終端模塊入網開始數據收發，當多次收發數據失效后回到配置參數環節，重新進入Connect模式；dle模式下，第一、第二NB-IoT終端模塊數據收發時斷開進展連接，然后進入PSM模式；PSM模式下，第一、第二NB-IoT終端模塊處于超低功耗休眠狀態，被喚醒后第一、第二NB-IoT終端模塊恢復數據收發。

3.根據權利要求1所述的一種基于NB-IoT的無人機遠程監控系統，其特征在于，所述第一NB-IoT終端模塊包括獨立的GPS模塊。

4.根據權利要求1所述的一種基于NB-IoT的無人機遠程監控系統，其特征在于，所述第一NB-IoT終端模塊由鋰電池供電。

5.一種基于NB-IoT的無人機遠程監控方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1：無人機飛行前，啟動第一NB-IoT終端模塊，參數配置完畢后，第一NB-IoT終端模塊進入Connect模式，然后開始數據收發；

步驟S2：無人機飛行時，無人機本體通過串口通信將無人機位置信息和狀態數據發送給第一NB-IoT終端模塊，由第一NB-IoT終端模塊通過NB-IoT運營商服務網絡發送給地面控制中心；

步驟S3：地面控制中心根據無人機位置信息和狀態數據發送無人機控制指令和遠程設備控制指令；

步驟S4：在NB-IoT信號覆蓋地區，無人機的第一NB-IoT終端模塊通過NB-IoT運營商服務網絡接收無人機控制指令和遠程設備控制指令，根據無人機控制指令執行相應的飛行任務；

步驟S5：當無人機飛至遠程設備所在無NB-IoT信號覆蓋的偏遠地區，無人機的第一NB-IoT終端模塊通過NB-IoT的通信方式將遠程設備控制指令傳輸給遠程設備的第二NB-IoT終端模塊；

步驟S6：第二NB-IoT終端模塊接收遠程設備控制指令控制執行器動作，并將傳感器采集的數據發送給第一NB-IoT終端模塊；

步驟S7：當無人機飛至NB-IoT信號覆蓋地區時，無人機的第一NB-IoT終端模塊將遠程設備傳感器采集的數據通過NB-IoT運營商服務網絡傳回地面控制中心。