地面站及地面站与无人机的通信方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无人机通信
，尤其涉及一种地面站、无人机以及地面站与无人机的通信系统、方法。
技术介绍
在目前无人机领域中，往往利用地面站来向无人机发出控制指令，从而控制无人机。由于地面站中单一的应用已经不能满足现阶段对无人机的多方面控制，故无人机领域具有多台无人机进行编队工作，以及地面站中具有多个应用，多个应用能够控制无人机实现多种功能的需求。由于无人机与地面站之间的通信要求需要具有远距离通信、高实时性通信以及低丢包率通信等特点，因此，实现无人机和地面站之间的通信需要专用的通信硬件设备和通信协议。在现有技术中，当多个独立的应用需要与多台无人机进行通讯时，需要多个应用依次占用地面站中的通信模块与无人机进行通信，即在一个应用占用通信模块完成与无人机的通信且退出通信模块的占用后，另一个应用才能占用通信模块与无人机进行通信，使得多个应用与多台无人机进行通信的复杂度过高，降低了多个应用与多台无人机之间的通信效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种地面站、无人机以及地面站与无人机的通信系统、方法，用于降低多个应用与多台无人机进行通信的复杂度，提高多个应用与多台无人机之间的通信效率。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种地面站，所述地面站包括第一通信模块以及与所述第一通信模块连接的事务调度模块，所述事务调度模块用于存储所述地面站中的应用生成...
【技术保护点】
一种地面站，其特征在于，所述地面站包括第一通信模块以及与所述第一通信模块连接的事务调度模块，所述事务调度模块用于存储所述地面站中的应用生成的事务帧，还用于控制所述第一通信模块向目标无人机发送所述事务帧，获取所述第一通信模块接收到的数据帧，并将所述数据帧提供给所述地面站中的应用，所述应用用于操作所述目标无人机。
【技术特征摘要】
1.一种地面站，其特征在于，所述地面站包括第一通信模块以及与所述
第一通信模块连接的事务调度模块，所述事务调度模块用于存储所述地面站
中的应用生成的事务帧，还用于控制所述第一通信模块向目标无人机发送所
述事务帧，获取所述第一通信模块接收到的数据帧，并将所述数据帧提供给
所述地面站中的应用，所述应用用于操作所述目标无人机。
2.根据权利要求1所述的地面站，其特征在于，所述事务调度模块包括
接收单元、第一存储单元、检测单元、配对单元和反馈单元；
所述接收单元用于接收应用的配对请求，所述配对请求用于请求控制所
述事务调度模块建立所述第一通信模块与目标无人机之间的通信链路；
所述第一存储单元用于存储无人机的配置信息；
所述检测单元用于检测在所述第一存储单元中是否存储有目标无人机的
配置信息；
所述配对单元用于当所述第一存储单元未存储有目标无人机的配置信息
时，控制所述第一通信模块向所述目标无人机发送双方配对请求，并在第一
通信模块接收到目标无人机的配置信息后将该配置信息存储在第一存储单元
中及向应用反馈配对成功信息；
所述反馈单元用于当所述第一存储单元存储有目标无人机的配置信息
时，向应用反馈配对成功信息。
3.根据权利要求1所述的地面站，其特征在于，所述事务帧具有优先级；
所述事务调度模块包括优先级单元，所述优先级单元用于每隔一个事务帧提
取周期，在事务帧中选取优先级最高的事务帧，控制所述第一通信模块向目
标无人机发送优先级最高的所述事务帧。
4.根据权利要求3所述的地面站，其特征在于，事务帧包括读事务帧、
写事务帧和实时事务帧；所述实时事务帧的优先级高于所述读事务帧的优先
级和所述写事务帧的优先级，所述写事务帧的优先级高于所述读事务帧的优
先级。
5.根据权利要求3所述的地面站，其特征在于，所述事务调度模块包括
优先级更新单元，所述优先级更新单元用于在所述事务调度模块中优先级最
高的事务帧被发送后，提升所述事务调度模块中其他事务帧的优先级。
6.根据权利要求4所述的地面站，其特征在于，所述事务调度模块包括
第二存储单元和添加单元；
所述第二存储单元用于存储所述事务帧；
所述添加单元用于向所述第二存储单元中添加所述读事务帧。
7.根据权利要求6所述的地面站，其特征在于，所述添加单元具体用于：
定时向所述第二存储单元中添加所述读事务帧；或者，当所述第二存储单元
中每存储p个所述事务帧时，向所述第二存储单元中添加一个所述读事务帧，
所述p为大于零的正整数。
8.根据权利要求6或7所述的地面站，其特征在于，所述事务调度模块
还包括第三存储单元和数据回应单元；
所述第三存储单元用于存储通过第一通信模块从无人机获取的数据帧；
所述数据回应单元用于当应用向所述事务调度模块请求无人机的数据帧
时，将所述第三存储单元中存储的最近一次从无人机获取的数据帧提供给所
述应用。
9.根据权利要求1所述的地面站，其特征在于，所述事务调度模块包括
发送控制单元，所述发送控制单元用于当控制所述第一通信模块向目标无人
机发送一个事务帧后，直至接收到与所述事务帧对应的回复帧时，或者直至
超过预设时长后还未收到与所述事务帧对应的回复帧时，控制所述第一通信
模块将下一个事务帧发送至对应的目标无人机。
10.一种无人机，其特征在于，所述无人机包括第二通信模块和飞行控
制器，所述第二通信模块用于接收地面站利用事务调度模块控制第一通信模
块所发送的事务帧，所述事务帧由地面站中的应用生成，用于操作无人机；
所述飞行控制器用于获取所述第二通信模块接收的事务帧，并控制无人机执
行所述事务帧所指示的操作；所述飞行控制器还用于控制所述第二通信模块
\t向地面站的第一通信模块返回数据帧，以便所述地面站利用事务调度模块控
制所述第一通信模块接收该数据帧以及将该数据帧提供给所述地面站中的应
用。
11.根据权利要求10所述的无人机，其特征在于，所述第二通信模块还
用于接收地面站利用事务调度模块中配对单元控制第一通信模块所发送的双
方配对请求；所述飞行控制器还用于获取第二通信模块接收的双方配对请求，
存储所述双方配对请求中的地面站的通信配置，并控制所述第二通信模块向
所述地面站的第一通信模块返回无人机的配置信息，以便地面站利用事务调
度模块中配对单元将无人机的配置信息存储在事务调度模块的第一存储单元
中以及向所述地面站中的应用反馈配对成功信息。
12.根据权利要求10所述的无人机，其特征在于，所述飞行控制器还用
于在获取所述第二通信模块接收的事务帧之后，控制所述第二通信模块向所
述地面站的第一通信模块返回回复帧，以便所述地面站利用事务调度模块控
制所述第一通信模块接收该回复帧以及控制第一通信模块将下一个事务帧发
送至目标无人机。
13.一种地面站与无人机的通信系统，其特征在于，包括地面站和至少
一台无人机，所述地面站用于发送事务帧至目标无人机，所述事务帧由地面
站中的应用生成，用于操作所述目标无人机；
所述无人机用于接收并获取所述地面站发送的事务帧，并执行所述事务
帧所指示的操作；所述无人机还用于向所述地面站返回数据帧；
所述地面站还用于接收目标无人机返回的数据帧，并将所述数据帧提供
给所述应用。
14.根据权利要求13所述的地面站与无人机的通信系统，其特征在于，
在发送事务帧至目标无人机之前，所述地面站还用于接收应用的配对请求，
检测是否存储有目标无人机的配置信息，并在未存储有目标无人机的配置信
息时，向目标无人机发送双方配对请求；
所述无人机还用于接收地面站发送的双方配对请求，存储所述双方配对
\t请求中地面站的通信配置，并向所述地面站返回无人机的配置信息；
所述地面站还用于接收目标无人机返回的配置信息，存储所述配置信息，
并向地面站中的应用反馈配对成功信息。
15.根据权利要求13所述的地面站与无人机的通信系统，其特征在于，
所述无人机还用于在接收所述地面站发送的事务帧之后，向所述地面站返回
回复帧；
在发送事务帧至该事务帧所对应的目标无人机之后，所述地面站还用于
接收目标无人机返回的回复帧，并控制第一通信模块发送下一个事务帧至对
应的目标无人机。
16.一种地面站与无人机的通信方法，其特征在于，所述地面站包括用
于向所述无人机发送事务帧或接收所述无人机发送的数据帧的第一通信模
块；所述地面站与无人机的通信方法包括：
建立实时事务调度池；
利用所述实时事务调度池存储所述地面站中的应用生成的事务帧，所述
应用用于操作所述目标无人机；
利用所述实时事务调度池控制所述第一通信模块向目标无人机发送所述
事务帧；
利用所述实时事务调度池获取所述第一通信模块接收到的数据帧，将...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳宇基，谢安平，
申请(专利权)人：广州极飞电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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