[發(fā)明專利]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無人機空中信號強度預(yù)測方法及裝置

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110600773.3
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN115483991A
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐劼敏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國移動通信集團有限公司;中國移動通信集團上海有限公司
• 主分類號: H04B17/318
• 分類號: H04B17/318;H04B17/373;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 郭亮

本發(fā)明提供一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無人機空中信號強度預(yù)測方法及裝置，該方法包括：獲取當前天氣情況下在預(yù)設(shè)高度的空中信號測試數(shù)據(jù)包；將所述的空中信號測試數(shù)據(jù)包輸入至信號預(yù)測模型，輸出與所述空中信號測試數(shù)據(jù)包對應(yīng)的目標天氣情況和目標高度的信號強度預(yù)測結(jié)果；其中，所述信號預(yù)測模型是基于不同天氣情況和不同預(yù)設(shè)高度的空中信號樣本數(shù)據(jù)包進行訓練后得到的，在進行測試時，只需要在一個高度、一種天氣情況下進行飛行可以輸出其他高度、其他天氣情況下對應(yīng)的空中覆蓋數(shù)據(jù)序列，從而能夠減少空中信號測量的工作量，同時能夠準確反映信號強度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無人機空中信號強度預(yù)測方法及裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的空中信號強度獲取方法主要通過無人機進行空中信號覆蓋測試來收集數(shù)據(jù)。為了獲取三維的空中信號強度數(shù)據(jù)，需要針對無人機設(shè)置不同高度的航線規(guī)劃任務(wù)，來對空中各個水平面進行數(shù)據(jù)采集?，F(xiàn)有無人機空中信號覆蓋測試方案中，往往選取100米水平面、150米水平面和200米水平面來進行測試，以此反映當前區(qū)域的空中信號強度分布情況。

空中的信號強度復雜多變，其中一個影響較大的因素為天氣因素。晴朗的天氣空氣較為干燥，有利于無線信號的傳播，然而雨雪天氣空氣濕度較大，導致無線信號傳輸速率降低，傳輸范圍變小。如果遭遇暴雨等極端天氣，傳播的無線網(wǎng)絡(luò)由于大氣波導的變化使得信號傳播受到更大的影響。因此在實際的空中信號測試過程中，需要考慮天氣狀況對空中信號的影響。然而現(xiàn)有的測試方法為了簡化問題和保證無人機飛行安全，在空中覆蓋測試過程中并未考慮天氣的影響。

現(xiàn)有的空中信號覆蓋測試方案需要針對同一片區(qū)域的不同高度進行三次空中信號測試，測量的無線覆蓋指標主要有：RSRP、SINR、UL-speed、TA等，因此現(xiàn)有方案存在工作量大，測試結(jié)果不能準確反映該區(qū)域的信號強度等問題。

因此，如何提供一種空中信號強度預(yù)測方案，能夠減少空中信號測量的工作量，同時能夠準確反映信號強度是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無人機空中信號強度預(yù)測方法及裝置，能夠減少空中信號測量的工作量，同時能夠準確反映信號強度。

第一方面，本發(fā)明提供一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無人機空中信號強度預(yù)測方法，包括：

獲取當前天氣情況下在預(yù)設(shè)高度的空中信號測試數(shù)據(jù)包；

將所述的空中信號測試數(shù)據(jù)包輸入至信號預(yù)測模型，輸出與所述空中信號測試數(shù)據(jù)包對應(yīng)的目標天氣情況和目標高度的信號強度預(yù)測結(jié)果；

其中，所述信號預(yù)測模型是基于不同天氣情況和不同預(yù)設(shè)高度的空中信號樣本數(shù)據(jù)包進行訓練后得到的。

進一步地，所述獲取當前天氣情況下在預(yù)設(shè)高度的空中信號測試數(shù)據(jù)包，包括：

控制無人機起飛至目標測試區(qū)域的預(yù)設(shè)高度，所述無人機上設(shè)置有信號測試設(shè)備；

控制所述無人機在所述目標測試區(qū)域按照預(yù)設(shè)軌跡飛行；

在所述無人機在所述目標測試區(qū)域按照預(yù)設(shè)軌跡飛行的情況下，控制所述信號測試設(shè)備獲取所述目標測試區(qū)域的目標采樣點的空中信號測試數(shù)據(jù)包。

進一步地，所述將所述的空中信號測試數(shù)據(jù)包輸入至信號預(yù)測模型，輸出與所述空中信號測試數(shù)據(jù)包對應(yīng)的目標天氣情況和目標高度的信號強度預(yù)測結(jié)果包括：

將所述空中信號測試數(shù)據(jù)包輸入至信號預(yù)測模型的第一LSTM網(wǎng)絡(luò)，得到所述空中信號特征信息；

將所述空中信號特征信息輸入至所述信號預(yù)測模型的第二LSTM網(wǎng)絡(luò)，基于小區(qū)信息以及天氣信息得到預(yù)測結(jié)果；

其中，所述小區(qū)信息包括：接入小區(qū)配置信息、接入小區(qū)位置信息、最近鄰小區(qū)位置信息以及次近鄰小區(qū)位置信息。