[發明專利]無線通信系統

在審

• 申請號: 201780021777.8
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN108885457A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: S·范登伯格;G·卡弗里;A·拜伊
• 申請（專利權）人: BHP比利頓創新公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;B64B1/40;B64C39/02;H04B7/185;E21C41/26
• 代理公司: 北京世峰知識產權代理有限公司 11713
• 代理人: 卓霖;張春媛

本發明涉及一種用于控制一個或多個遠程自動化采礦資產的無線通信系統。該系統包括高海拔平臺，高海拔平臺包括至少一個高海拔通信裝置，并且用于傳送用于采礦資產的控制消息。低海拔平臺包括至少一個低海拔通信裝置，并且適于傳送用于采礦資產的控制消息。優選地，高海拔平臺是長期通信平臺，而低海拔平臺是短期通信平臺，短期通信平臺能夠被快速地部署和靈活地重構。

技術領域

本發明涉及一種用于控制遠程自動化采礦資產的無線通信系統。

背景技術

本說明書中對任何現有技術的引用并非也不應被視為對現有技術構成公知常識的一部分的承認或任何形式的暗示。

自動化采礦資產例如挖掘機和卡車用于在沒有固定通信基礎設施或固定通信基礎設施有限的遠程位置進行采礦操作。

地面移動無線通信系統可用于傳送來自基站的控制消息以控制遠程采礦資產。根據需要移動可重新定位的拖掛式無線通信站以維持基站和資產之間的通信。然而，礦井拓撲結構和相關資產位置的動態特性經常不期望地導致通信黑點。此外，通信站的重新定位也給駕駛員帶來了安全風險。

需要一種改進的用于控制遠程自動化采礦資產的無線通信系統。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供了一種用于控制一個或多個遠程自動化采礦資產的無線通信系統，該系統包括：

高海拔平臺，其包括至少一個高海拔通信裝置，并且用于傳送用于采礦資產的控制消息；以及

可部署的低海拔平臺，其包括至少一個低海拔通信裝置，并且用于傳送用于采礦資產的控制消息。

低海拔通信裝置可包括無人駕駛飛行器(UAV)或自主地面車輛。高海拔平臺可以是長期平臺。有利地，長期高海拔平臺可以提供較廣的通信覆蓋范圍和較長的耐久性。低海拔平臺可以是短期平臺。相比之下，短期低海拔平臺可以被快速地部署和靈活地重構，以適應局部區域內的較高或意外的通信需求。在低海拔平臺需要再充電的情況下，略不靈活的高海拔平臺可以確保維持與資產的通信而沒有黑點或無需重新定位地面通信站。

在覆蓋范圍和平臺性能之間可存在折衷。進一步說明，更高的平臺可實現更大的通信覆蓋范圍。然而，更高的平臺也會導致更窄的通信帶寬和更高的通信等待時間(延遲)。優選地，相比一個較低的平臺，一個較高的平臺會導致：更大的通信覆蓋范圍、更窄的通信帶寬或更高的通信等待時間。

高海拔通信裝置可包括氣球或偽衛星。高海拔平臺可直接與低海拔平臺、衛星平臺和地面平臺通信。

UAV可以在數百米到數公里之間工作。UAV可包括無人機。UAV可提供視線(LOS)通信。低海拔平臺可直接與高海拔平臺和/或地面平臺通信。

該系統還可包括衛星平臺，該衛星平臺包括位于高海拔平臺之上的至少一個衛星，并且用于傳送用于采礦資產的控制消息。衛星平臺可直接與高海拔平臺和/或地面平臺通信。

該系統還可包括地面平臺。地面平臺可包括采礦資產。地面平臺可包括傳送用于采礦資產的控制消息的移動地面車輛。地面車輛可包括自主無人地面車輛(UGV)。地面車輛可包括拖掛式通信站。地面平臺可直接與低海拔平臺、高海拔平臺和/或衛星平臺通信。

平臺中的每一個可直接或間接地將控制消息無線地傳送到采礦資產。優選地，兩個平臺之間的任何單個通信鏈路的斷開不會導致通信中斷，由此，控制消息仍然能夠在任何平臺之間中繼。此外，每個平臺可采集數據。

平臺可以是分層的。高海拔平臺可位于衛星平臺的下方。衛星平臺可位于熱大氣層處或熱大氣層之外。高海拔平臺可以比外逸層或平流層高出數公里，或者與外逸層或平流層相交。衛星平臺就位的時間可以比高海拔平臺長。高海拔平臺就位的時間可以比低海拔平臺長。

根據本發明的另一方案，提供了一種用于控制一個或多個遠程自動化采礦資產的無線通信方法，該方法包括：