[發明專利]一種無人船通信方法及系統

有效

• 申請號: 201810542532.6
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN108901001B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 彭文敏
• 申請（專利權）人: 珠海云洲智能科技股份有限公司
• 主分類號: H04W4/42
• 分類號: H04W4/42;H04B1/3822
• 代理公司: 北京思睿峰知識產權代理有限公司 11396
• 代理人: 謝建云;孟玉潔

本發明公開了一種無人船通信方法，在無人船通信系統或岸端通信系統中執行，無人船通信系統包括至少兩個數據傳輸模塊，岸端通信系統包括至少兩個數據傳輸單元，每一個數據傳輸模塊均對應于一個數據傳輸單元，每一個數據傳輸模塊與其對應的數據傳輸單元之間形成一條通信鏈路，該方法包括：預設每一條通信鏈路的使用優先級；每隔預設時間確定每條通信鏈路的至少一個通信性能指標的波動率；將所有通信性能指標的波動率均滿足預設的劣化條件的通信鏈路標記為不可用鏈路，將其他通信鏈路標記為可用鏈路；按照預設的優先級從所有可用鏈路中確定至少一條目標鏈路來進行無人船與岸端之間的數據傳輸。本發明一并公開了相應的無人船通信系統。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種無人船通信方法及系統。

背景技術

無人船是一種依靠自身攜帶的能源進行自主航行的水面平臺，或稱為水面機器人。無人船通過實時遙控或預設的控制程序在內陸湖泊或海洋中航行，搭載特定的任務平臺，執行特定的任務，并將采集到的數據實時回傳到岸端。無人船可以代替工作人員從事水上作業，目前在環保、測繪、安防甚至軍事等領域得到了廣泛應用，具有重要的經濟價值、社會價值、軍用價值。

無人船需要將采集到的數據實時回傳至岸端，因此，無人船與岸端之間需要有可靠的無線通信鏈路。然而，由于電磁波傳播的固有限制，無線通信通常只支持視距通信，對于傳輸距離、天線架設高度以及天線的方向性很敏感，加之無人船通常船體較小，天線架設高度很低，這樣，當無人船距離岸端較遠、無人船所處的湖面/海面浪涌環境加劇、無人船被其他船只或島嶼遮擋時，無人船的通信性能會急劇惡化甚至中斷，威脅其安全航行，同時也對其執行任務帶來不利影響。

因此，需要一種更穩定、可靠的無人船通信方案。

發明內容

為此，本發明提供一種無人船通信方法及系統，以力圖解決或至少緩解上面存在的問題。

根據本發明的一個方面，提供一種無人船通信方法，在無人船通信系統或岸端通信系統中執行，所述無人船通信系統、岸端通信系統適于實現無人船與無人船之間、以及無人船與岸端之間的通信，所述無人船通信系統包括至少兩個數據傳輸模塊，所述岸端通信系統包括至少兩個數據傳輸單元，每一個所述數據傳輸模塊均對應于一個數據傳輸單元，每一個數據傳輸模塊與其他無人船的相應數據傳輸模塊或其對應的岸端的數據傳輸單元之間形成一條通信鏈路，所述方法包括：預設每一條通信鏈路的使用優先級；每隔預設時間確定每條通信鏈路的至少一個通信性能指標的波動率；將所有通信性能指標的波動率均滿足預設的劣化條件的通信鏈路標記為不可用鏈路，將其他通信鏈路標記為可用鏈路；按照預設的優先級從所有可用鏈路中確定至少一條目標鏈路來進行無人船與岸端之間的數據傳輸。

可選地，在根據本發明的無人船通信方法中，通信性能指標的波動率按照以下步驟確定：獲取當前時刻以及上一時刻的通信性能指標值；將當前時刻的通信性能指標值與上一時刻的通信性能指標值之差與上一時刻的通信性能指標值之商作為當前時刻的通信性能指標的波動率；將當前時刻的通信性能指標的波動率與前M個時刻的通信性能指標的波動率的平均值作為通信性能指標的波動率。

可選地，在根據本發明的無人船通信方法中，通信性能指標包括帶寬、時延、丟包率中的一種或多種；劣化條件包括：帶寬的波動率小于第一預設閾值、時延的波動率大于第二預設閾值、丟包率的波動率大于第三預設閾值中的一種或多種。

可選地，在根據本發明的無人船通信方法中，還包括步驟：預設目標帶寬；所述按照預設的優先級從所有可用鏈路中確定至少一條目標鏈路來進行無人船與岸端之間的數據傳輸的步驟進一步包括：將所有可用鏈路按照優先級由高到低排序，形成可用鏈路序列；當所述序列中的前(N-1)條通信鏈路的帶寬之和小于所述目標帶寬，且前N條通信鏈路的帶寬之和大于等于所述目標帶寬時，將所述前N條通信鏈路作為目標鏈路來進行無人船與岸端之間的數據傳輸；當所述序列中的所有通信鏈路的帶寬之和小于所述目標帶寬時，將序列中的所有通信鏈路作為目標鏈路。