無線電鏈路覆蓋圖和減損系統及方法技術方案

提供了無線電鏈路覆蓋繪圖系統和相關技術，以改善無人移動傳感器或調查平臺的操作。無線電或通信鏈路覆蓋繪圖系統包括配置為與通信模塊通信的邏輯設備和聯接至移動平臺的位置傳感器，其中通信模塊被配置為和與移動平臺相關聯的基站建立無線通信鏈路，并且位置傳感器被配置為在移動平臺在調查區域內操控時提供移動平臺的位置。邏輯設備確定當移動平臺在調查區域內操控時與無線通信鏈路相關聯的通信鏈路質量數據，接收相應的位置數據，并生成相應的通信覆蓋信息，該信息可用于生成無線電鏈路覆蓋圖。電鏈路覆蓋圖。電鏈路覆蓋圖。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】無線電鏈路覆蓋圖和減損系統及方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2018年4月30日提交的名稱為“RADIO LINK COVERAGE MAP AND LOSS MITIGATION SYSTEMS AND METHODS”的美國臨時專利申請號62/664,719的權益，通過引用將其全部內容合并于此。


[0003]本專利技術總體上涉及無線電鏈路覆蓋圖，并且更具體地，涉及用于無線通信鏈路覆蓋圖和減損的系統及方法。

技術介紹

[0004]現代無人傳感器平臺(例如，無人機(UAV)、遙控水下航行器(ROV)、無人(水)面艇(USV)和無人地面車輛(UGV))都可以在所有環境中遠距離操作；農村、城市、甚至水下的環境。這種系統的操作通常包括無人平臺和遠程基站之間的實時無線傳輸，該遠程基站通常包括顯示器，以將平臺捕獲的遙測、圖像和其他傳感器數據有效地傳達給操作者。操作者通常可以在整個任務中僅依靠從無人平臺接收到的數據來操控或控制無人平臺。
[0005]這樣的系統通常依賴于平臺和基站之間存在的有效通信鏈路；但是，隨著平臺導航穿過某個區域或任務，介入的地形可能會發生變化，相對距離會增加，這可能會更改或降低通信鏈路上的通信質量，從而會導致平臺結束任務過早或受到損壞或損失。隨著無人平臺性能的提高，這些問題只會增加，這提高了總體操作的需求。因此，在本領域中需要一種方法，以用于可靠地量化這種通信的質量并減輕平臺與遠程基站和/或控制單元之間的通信的顯著劣化和/或損失的操作影響。
專利
技術實現思路

[0006]提供了無線電或無線通信鏈路覆蓋繪圖系統和相關技術，以改善無人移動傳感器或調查平臺的操作。所描述的無線電鏈路覆蓋繪圖系統的一個或多個實施例可以有利地包括：通信模塊，以建立和/或測量一個或多個無線通信鏈路的通信鏈路質量；位置傳感器，以測量所聯接的移動平臺的位置；控制器，以控制通信模塊、位置傳感器和/或移動平臺的操作；以及一個或多個附加的傳感器，以測量和提供與移動平臺的操控和/或其他操作相對應的傳感器數據。
[0007]在各種實施例中，這樣附加的傳感器可以包括被配置為捕獲調查區域的傳感器數據的遠程傳感器系統，從該調查區域可以生成調查區域的二維和/或三維空間圖。例如，映射系統可以包括一個或多個可見光譜和/或紅外照相機和/或聯接到移動平臺的其他遠程傳感器系統。該移動平臺通常可以是飛行平臺(例如，有人飛機、UAS和/或其他飛行平臺)、陸地平臺(例如，機動車輛)、或水上平臺(例如，船只或潛艇)。
[0008]在一個實施例中，一種系統包括：邏輯設備，其被配置為與通信模塊通信；以及位置傳感器，其被聯接至移動平臺，其中，通信模塊被配置為和與該移動平臺相關聯的基站建
立無線通信鏈路，并且位置傳感器被配置為在移動平臺在調查區域內操控時提供移動平臺的位置。邏輯設備可以被配置為當移動平臺在調查區域內操控時，確定與移動平臺和基站之間的無線通信鏈路相關聯的并且對應于移動平臺的一個或多個位置的通信鏈路質量數據；接收與移動平臺的一個或多個位置相對應的位置數據；以及至少部分地基于位置數據和通信鏈路質量數據的組合來生成與調查區域相對應的通信覆蓋信息。
[0009]在另一實施例中，一種方法包括：當移動平臺在調查區域內操控時，確定與移動平臺和基站之間的無線通信鏈路相關聯的并且與移動平臺的一個或多個位置相對應的通信鏈路質量數據；接收與移動平臺的一個或多個位置相對應的位置數據；以及至少部分地基于位置數據和通信鏈路質量數據的組合來生成與調查區域相對應的通信覆蓋信息。
[0010]本專利技術的范圍由權利要求書所限定，該權利要求書通過引用并入本部分。通過考慮以下對一個或多個實施例的詳細描述，本領域技術人員可以更全面地理解本專利技術的實施例，并且可以實現本專利技術的其他優點。將參考將首先簡要描述的所附的附圖。
附圖說明
[0011]圖1示出了根據本公開的實施例的無線電鏈路覆蓋繪圖系統的圖。
[0012]圖2示出了根據本公開的實施例的無線電鏈路覆蓋繪圖系統的移動平臺的圖。
[0013]圖3示出了根據本公開的實施例的由無線電鏈路覆蓋繪圖系統生成的無線電鏈路覆蓋圖的顯示視圖。
[0014]圖4示出了根據本公開的實施例的使用無線電鏈路覆蓋繪圖系統來提供無線電鏈路覆蓋圖的各種操作的流程圖。
[0015]通過參考下面的詳細描述，將最好地理解本專利技術的實施例及其優點。應當理解，類似的附圖標記用于標識在一個或多個圖中示出的類似的元件。
具體實施方式
[0016]提供無線電鏈路覆蓋繪圖系統和相關技術，以提高無人傳感器平臺的操作靈活性和可靠性。無線電鏈路覆蓋繪圖系統可以有利地包括：通信模塊，以建立和/或測量一個或多個無線通信鏈路的通信鏈路質量；位置傳感器，以測量所聯接的移動平臺的位置；控制器，以控制通信模塊的操作；位置傳感器；和/或移動平臺；以及一個或多個附加傳感器，以測量和提供與移動平臺的操控和/或其他操作相對應的傳感器數據。在各種實施例中，這樣的附加傳感器可以包括被配置為捕獲調查區域的傳感器數據的遠程傳感器系統，可從該傳感器數據生成調查區域的二維和/或三維空間圖。例如，映射系統可以包括一個或多個可見光譜和/或紅外照相機和/或聯接到移動平臺的其他遠程傳感器系統。該移動平臺通常可以是飛行平臺、陸地平臺或水上平臺。
[0017]現代無人傳感器平臺(例如，無人機(UAV)、遙控水下航行器(ROV)、無人(水)面艇(USV)和無人地面車輛(UGV))都可以在所有環境中進行長距離操作。這樣的系統通常依賴于平臺與基站之間存在的有效通信鏈路。有關此類通信質量的信息有助于減輕平臺與遠程基站和/或控制單元之間的通信嚴重退化和/或損失的操作影響。
[0018]本公開的實施例被配置為獲取關于通信質量是在指定區域內的無人傳感器平臺運行期間的位置的函數的信息，并生成與指定區域內的基站的放置相對應的通信覆蓋信
息。所生成的通信覆蓋信息可以例如由無人傳感器平臺自主地存儲和使用，或者可以被發送到基站，并且被呈現給操作者以在特定調查之前、之中或之后使用。在各種實施例中，通信覆蓋信息可以與區域的地圖聯接以生成操作區域的通信覆蓋圖。
[0019]通常，當無人傳感器平臺導航穿過操作區域時，有關無人傳感器平臺與基站之間的通信鏈路質量的信息(例如，數據包丟失、載波信號強度、多徑信號特性和/或其他通信鏈路特性)和無人傳感器平臺和/或基站的位置可以被監視、彼此鏈接、存儲和/或在無人傳感器平臺和基站之間傳輸。除了由無人傳感器平臺、基站和/或外部源生成的其他參考數據之外，這種信息鏈路可以通過與通信鏈路特性數據和位置數據基本上同時生成的時間戳來提供，例如，集成在無人傳感器平臺和基站之間傳輸的通信數據包中和/或集成在位置數據中(例如，作為GNSS數據的一部分)的定時信號和/或數據。這樣的鏈路可以被配置為針對無人傳感器平臺的相對于基站和/或操作區域中的已知參考位置的特定位置，生成特定通信鏈路質量特性的記錄(例如，數據包丟本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種系統，包括：邏輯設備，所述邏輯設備被配置為與聯接至移動平臺的位置傳感器和通信模塊通信，其中，所述通信模塊被配置為與關聯于所述移動平臺的基站建立無線通信鏈路，所述位置傳感器被配置為在移動平臺在調查區域內操控時提供所述移動平臺的位置，并且邏輯設備被配置為：當所述移動平臺在所述調查區域內操控時，確定與在所述移動平臺和所述基站之間的無線通信鏈路相關聯的并且對應于所述移動平臺的一個或多個位置的通信鏈路質量數據；接收與移動平臺的一個或多個位置相對應的位置數據；以及至少部分地基于所述位置數據和所述通信鏈路質量數據的組合，生成與所述調查區域相對應的通信覆蓋信息。2.根據權利要求1所述的系統，其中，確定所述通信鏈路質量數據包括：當所述移動平臺在所述調查區域內操控時，從聯接到所述移動平臺的通信模塊接收通信鏈路質量數據的至少一部分，其中，所述通信鏈路質量數據包括：所述移動平臺在調查區域內操控時的數據包丟失、數據包丟失分類、載波信號強度、數據包沖突率、多徑信號特性、其他通信鏈路特性、和/或所述移動平臺的一個或多個位置中的每個位置的時間戳。3.根據權利要求1所述的系統，其中，確定所述通信鏈路質量數據包括：當所述移動平臺在所述調查區域內操控時，從聯接到所述基站或聯接在所述基站內的第二通信模塊接收所述通信鏈路質量數據的至少一部分。4.根據權利要求1所述的系統，其中，接收所述位置數據包括：從聯接到所述移動平臺的位置傳感器接收所述位置數據的至少一部分，其中，所述位置數據包括：當所述移動平臺在所述調查區域內操控時所述移動平臺的絕對位置、所述移動平臺相對于所述基站的相對位置、和/或所述移動平臺的一個或多個位置中的每個位置的時間戳。5.根據權利要求1所述的系統，其中，接收所述位置數據包括：從聯接至所述基站或聯接在所述基站內的第二位置傳感器接收所述位置數據的至少一部分，其中，所述位置數據包括：當所述移動平臺在所述調查區域內操控時所述基站的絕對位置、所述基站相對于所述移動平臺的相對位置、和/或與所述移動平臺的一個或多個位置中的至少一個位置相對應的時間戳。6.根據權利要求1所述的系統，其中，生成所述通信覆蓋信息包括：當所述移動平臺在所述調查區域內操控時，針對所述移動平臺的一個或多個位置中的每個位置，將與所述一個或多個位置中的一個位置相對應的通信鏈路質量數據和與所述一個或多個位置中的相同位置相對應的位置數據鏈接。7.根據權利要求1所述的系統，其中，所述邏輯設備被配置為：至少部分地基于所述調查區域的所述通信覆蓋信息和空間圖生成通信鏈路覆蓋圖，其中，所述通信鏈路覆蓋圖包括：與通信鏈路質量數據和位置數據相對應的一個或多個通信鏈路質量指示符、與所述移動平臺在所述調查區域內的位置數據和/或一個或多個位置相對應的調查路徑、和/或指示所述基站在調查區域內和/或相對于調查區域的位置的基站圖形。8.根據權利要求1所述的系統，其中，所述邏輯設備被配置為：
接收與所述移動平臺的所述一個或多個位置相對應的所述調查區域的遠程傳感器數據，其中，由聯接至所述移動平臺的遠程傳感器有效載荷提供所述遠程傳感器數據；以及至少部分地基于所述遠程傳感器數據和所述位置數據生成所述調查區域的空間圖。9.根據權利要求1所述的系統，還包括：移動平臺、通信模塊、位置傳感器和/或方位傳感器，所述方位傳感器被配置為提供在所述移動平臺在調查區域內操控時所述移動平臺的方位，其中，所述通信鏈路質量數據對應于當移動平臺在調查區域內操控時所述移動平臺的一個或多個位置和取向，所述通信覆蓋信息至少部分基于與所述一個或多個位置和取向相對應的方位數據、所述位置數據和所述通信鏈路質量數據的組合，并且所述邏輯設備聯接到所述移動平臺并被配置為：檢測在所述通信鏈路質量數據內識別的通信鏈路質量低于質量閾值；至少部分地基于所述通信覆蓋信息確定通信鏈路重新獲取操控；以及根據所確定的通信鏈路重新獲取操控來控制所述移動平臺的推進系統，以導引所述移動平臺。10.根據權利要求1所述的系統，還包括：基站以...

【專利技術屬性】
技術研發人員：P，
申請(專利權)人：菲力爾系統公司，
類型：發明
國別省市：