[發明專利]無人環境下多址邊緣計算蜂窩網絡的部署

在審

• 申請號: 202210217611.6
• 申請日: 2022-03-07
• 公開（公告）號: CN114679702A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 陳誠斌;陳思凡;舒鵬;陳柏合;劉海容;許莉;向進;賴梓燁;黃興
• 申請（專利權）人: 福云智控（廈門）智能科技有限公司
• 主分類號: H04W4/44
• 分類號: H04W4/44;H04W16/18;H04W56/00;H04B7/185
• 代理公司: 深圳泛航知識產權代理事務所(普通合伙) 44867
• 代理人: 鄧愛軍

本發明公開了無人環境下多址邊緣計算蜂窩網絡的部署，包括無人機停機坪、基站、部署在地面的GS和無人機、無線遙控裝置、無人機邊緣計算裝置，所述無人機MECs分為網絡化MECs和機載MECs兩類，所述GS包括RTK、電源管理模塊和GPRS通信模塊，所述GS上還攜帶有通信設備和計算設備；本發明用于無人機在自主作戰服務中的通信和管理，提出了一種分布式選擇發送協議，充分利用了網絡化MECs和機載MECs的優點，開發了一種改進的無人機蜂窩網絡，用于無人機在自主作戰服務中的通信和管理的無人機蜂窩網絡，通過分布式選擇發送協議，可以在MEC計算能力未知、無人機蜂窩通信網絡未知、感知數據大小未知的情況下，獲得最優MEC和最優計算數據。

技術領域

本發明屬于無人機技術領域，具體涉及無人環境下多址邊緣計算蜂窩網絡的部署。

背景技術

無人機在第五代5G通信網絡系統中占有重要地位。它可用于高空自主操作終端吊艙，下一代無人機網絡要求無人機能在無人環境下自主控制、自成一體所。隨著無人機控制和自主飛行技術的逐步成熟，無人機以其機動性高、易于控制、通信實時性好、視野開闊等特點，廣泛應用于電力檢測、貨物運輸、交通管制等軍事和民用領域。在執行任務時，無人機經常面臨復雜的環境。在執行自主任務時，無人機通常需要尋找和感知任務目標，并將感知數據實時傳回基站。為了解決這些問題，第三代合作伙伴項目提出了一種為無人機部署通信網絡的方法，即無人機蜂窩互聯網，這有助于無人機通信，并允許無人機傳輸感知數據。

無人機在無人環境下完全自主飛行的情況，蜂窩網絡中邊緣計算的無人機自主飛行性能的變化，無人機與移動邊緣計算的通信問題，為此我們提出無人環境下多址邊緣計算蜂窩網絡的部署。

發明內容

本發明的目的在于提供無人環境下多址邊緣計算蜂窩網絡的部署，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

無人環境下多址邊緣計算蜂窩網絡的部署，包括無人機停機坪、基站、部署在地面的GS和無人機、無線遙控裝置、無人機邊緣計算裝置，所述無人機MECs分為網絡化MECs和機載MECs兩類，所述GS包括RTK、電源管理模塊和GPRS通信模塊，所述GS上還攜帶有通信設備和計算設備，所述無人機上裝配有一個攝像頭和一個機載計算平臺Jetson TX2以及各種類型的傳感裝置，所述無人機通過攝像頭采集感知數據并對數據進行編號，所述無人機將編號后的數據傳輸給Jetson TX2和GS進行計算，以識別跟蹤目標并獲得目標與無人機之間的相對位置信息，然后，無人機恢復數據的數量，所述Jetson TX2和GS將各自的計算結果發送回UAV MCU供其過濾數據，通過視覺傳感設備采用分布式選擇發送協議進行邊緣計算對行人進行識別和跟蹤；單片機將濾波后的數據導入運動估計模型，與無人機機載傳感計算融合，輸出無人機控制信息。

優選的，所述通信設備信道帶寬8MHz，頻段750MHz，測試范圍內視頻傳輸延時0.47秒，所述計算設備包含Intel Xeon E5-2678 V3處理器和2080Ti顯卡。

優選的，所述無線遙控裝置選擇無人機邊緣計算裝置，且無人機邊緣計算裝置包括A、B、C三種模式，模式A支持機載邊緣計算設備傳輸和網絡邊緣計算設備傳輸；模式B只允許機載邊緣計算設備傳輸；模式C只允許網絡邊緣計算設備傳輸。

優選的，所述Jetson-TX2跟蹤行人時，圖像刷新率達到3-5fps。在測試中，地面上的行人緩慢移動，以確保航空相機能夠捕捉到目標，讓無人機在空中跟隨，切換無人機邊緣計算設備的A、B、C三種模式，在隨機切換邊緣計算設備的過程中，無人機能夠正確跟蹤地面目標。

優選的，所述分布式選擇發送協議包括以下階段：數據感知、邊緣處理和數據選擇。