【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及無人機，特別是涉及一種基于星地融合網絡的無人機系統。
技術介紹
1、面臨高度對抗性、高度復雜性、高度動態性的作業環境對無人機系統中的通信網絡要求越來越高，對于無人機來說，導航是無人機操作的命門，無論是起降、航行還是翻轉，無人機的任何動作都需要導航為其提供精準的坐標，才能達到既定的效果。
2、然而，現有技術中的無人機系統中無人機的通信系統往往受到信號干擾和距離限制的影響，降低其控制范圍。尤其是在復雜的環境中，如城市、山林等，通信系統的問題更加突出。通信傳輸距離受限，作業范圍受限。
3、同時，現有技術中的無人機電量有限，作業飛行距離短,目前大多數無人機的電池電量相對較小，限制了無人機的飛行時間和航程。雖然部分場景下為無人機提供地面充電站，但是在執行長距離、長時間任務時，一旦無人機距離地面充電站距離較遠，不能及時充電會造成無法挽回的損失。
4、另外，現有技術中的無人機系統智能化不高，路徑規劃存在盲點，無法對系統資源全面統籌，無法對系統設備進行全壽命周期管理。無護航無人機作業無人機損耗大，作業能力有限，單次作業壽命短。
技術實現思路
1、鑒于上述問題，本專利技術提供用于克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種無人機系統。采用星地融合網絡實現通信系統由地面到空中的全網覆蓋，解決無人機通信控制問題。
2、本專利技術提供了如下方案：
3、一種無人機系統，包括：
4、飛行器集群，所述飛行器集群包括若干目標飛行
5、數據傳輸通信網絡，所述數據傳輸通信網絡至少包括地面網絡以及非地面網絡；所述地面網絡包括若干nb-iot蜂窩基站，所述非地面網絡至少包括由通信衛星構成的天基網絡；若干所述nb-iot蜂窩基站以及所述天基網絡均通過衛星信關站與核心網可通信相連；所述地面網絡與所述非地面網絡分別用于根據目標規則選擇性的與所述組內通信網絡相連，以便所述組內通信網絡持續保持與所述核心網的通信鏈路通暢；
6、人工智能算力中心平臺，所述人工智能算力中心平臺與所述核心網相連；
7、總控中心，所述總控中心與所述核心網相連；
8、其中，若干所述目標飛行器通過所述通信鏈路下發飛行器端的系統數據至所述核心網，并通過所述通信鏈路接收所述核心網提供的決策指令；所述人工智能算力中心平臺用于根據所述系統數據生成控制數據并上傳至所述核心網，所述控制數據包括智慧地圖、最佳航線以及作業部署建議；所述總控中心用于根據所述控制數據生成所述決策指令。
9、優選地：所述非地面網絡還包括由所述運載補給飛行器以及所述護航飛行器構成的空基網絡。
10、優選地：還包括地面補給站，所述地面補給站與所述nb-iot蜂窩基站相連。
11、優選地：所述智慧地圖用于顯示的信息包括：
12、所述空基網絡、所述nb-iot蜂窩基站、所述人工智能算力中心平臺、所述總控中心和所述地面補給站的位置信息和狀態信息；
13、所述運載補給飛行器的位置、高度、電量、健康狀態、與非地面網絡基站距離、與所述地面補給站之間的距離、與所述作業無人機之間距離、與非地面網絡基站之間的信號質量、與作業無人機之間的信號質量、已航行時間、已航行距離可續航時間、充電電池電量、充電歷史記錄、歷史航行軌跡；
14、所述護航無人機的位置、高度、電量、健康狀態、與非地面網絡基站距離、與nb-iot蜂窩基站距離、與非地面網絡基站之間信號質量、與nb-iot蜂窩基站間的信號質量、與地面補給站之間的距離、與作業無人機之間距離、與作業無人機之間的信號質量、已航行時間、已航行距離可續航時間、歷史航行軌跡；
15、所述作業無人機的位置、高度、電量、健康狀態、與非地面網絡基站距離、與地面補給站之間的距離、與nb-iot蜂窩基站距離、wifi連接狀態、ble連接狀態、與非地面網絡基站連接狀態、與nb-iot蜂窩基站連接狀態、與非地面網絡基站之間信號質量、與nb-iot蜂窩基站間的信號質量、與攻擊目標之間距離、可裝彈量、已發彈量、剩余彈量、歷史航行軌跡、已航行時間、可續航時間。
16、優選地：所述組內通信網絡包括wifi無線保真網絡和/或ble近距離通信網絡。
17、優選地：所述運載補給飛行還用于根據所述總控中心指令將所述作業無人機和所述護航無人機運送到指定投放點；
18、首選投放所述護航無人機進行環境巡查，確認目標環境后投放所述作業無人機；
19、所述作業無人機用于根據預設作業策略進入作業模式或睡眠模式，作業模式下啟動所有通信模塊實時上報作業信息，睡眠模式下關閉近場通信模塊并間隔一定周期上報狀態信息；
20、所述作業無人機確定與遠端失去聯系后進入自主作業模式。
21、優選地：所述運載補給飛行器包括第一通信模塊、第一控制模塊、第一充電模塊、太陽能發電模塊以及運載模塊；所述第一通信模塊包括第一ntn通信模塊、第一gnss模塊；所述第一充電模塊包括充電艙、充電電池、導軌式充電樁、電量顯示裝置。
22、優選地：所述護航飛行器包括第二通信模塊、第二控制模塊以及第一傳感器模塊；所述第二通信模塊包括第二ntn通信模塊、第一nb-iot通信模塊、第二gnss模塊。
23、優選地：所述作業飛行器包括第三通信模塊、第三控制模塊、第二傳感器模塊、作業模塊以及第二充電模塊；所述通信模塊包括wifi通信模塊、ble通信模塊、第二nb-iot通信模塊、第三ntn通信模塊以及第三gnss通信模塊；所述作業模塊包括投彈艙、旋轉支架和驅動電機；所述第二充電模塊包括充電樁連接模塊、電量反饋模塊。
24、優選地：所述第三控制模塊包括無人機飛行控制模塊、模式控制模塊、通信控制模塊、傳感器控制模塊、發射控制模塊以及充電控制模塊；所述飛行控制模塊用于控制所述作業無人機飛行姿態、飛行速度、飛行方向；所述模式控制模塊用于控制所述作業無人機進入作業模式、充電模式或睡眠模式；所述通信控制模塊用于控制各通信模塊的開閉，所述傳感器控制模塊用于控制各傳感器的開閉，所述發射控制模塊用于控制發射方向、發射數量；所述充電控制模塊用于根據飛行時間、電池電量信息控制設備進入充電模式。
25、根據本專利技術提供的具體實施例，本專利技術公開了以下技術效果：
26、本申請實施例提供的一種無人機系統，使用一體化的無線接入、傳輸和網絡技術，使用一體化的星地協同無線資源分配與業務管理的星地融合通信網絡本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種無人機系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的無人機系統，其特征在于，所述非地面網絡還包括由所述運載補給飛行器以及所述護航飛行器構成的空基網絡。
3.根據權利要求2所述的無人機系統，其特征在于，還包括地面補給站，所述地面補給站與所述NB-IOT蜂窩基站相連。
4.根據權利要求3所述的無人機系統，其特征在于，所述智慧地圖用于顯示的信息包括：
5.根據權利要求1所述的無人機系統，其特征在于，所述組內通信網絡包括WiFi無線保真網絡和/或ble近距離通信網絡。
6.根據權利要求1所述的無人機系統，其特征在于，所述運載補給飛行還用于根據所述總控中心指令將所述作業無人機和所述護航無人機運送到指定投放點；
7.根據權利要求1所述的無人機系統，其特征在于，所述運載補給飛行器包括第一通信模塊、第一控制模塊、第一充電模塊、太陽能發電模塊以及運載模塊；所述第一通信模塊包括第一NTN通信模塊、第一GNSS模塊；所述第一充電模塊包括充電艙、充電電池、導軌式充電樁、電量顯示裝置。
8.根據權利要求1所述的
9.根據權利要求1所述的無人機系統，其特征在于，所述作業飛行器包括第三通信模塊、第三控制模塊、第二傳感器模塊、作業模塊以及第二充電模塊；所述通信模塊包括WiFi通信模塊、ble通信模塊、第二NB-IOT通信模塊、第三NTN通信模塊以及第三GNSS通信模塊；所述作業模塊包括投彈艙、旋轉支架和驅動電機；所述第二充電模塊包括充電樁連接模塊、電量反饋模塊。
10.根據權利要求9所述的無人機系統，其特征在于，所述第三控制模塊包括無人機飛行控制模塊、模式控制模塊、通信控制模塊、傳感器控制模塊、發射控制模塊以及充電控制模塊；所述飛行控制模塊用于控制所述作業無人機飛行姿態、飛行速度、飛行方向；所述模式控制模塊用于控制所述作業無人機進入作業模式、充電模式或睡眠模式；所述通信控制模塊用于控制各通信模塊的開閉，所述傳感器控制模塊用于控制各傳感器的開閉，所述發射控制模塊用于控制發射方向、發射數量；所述充電控制模塊用于根據飛行時間、電池電量信息控制設備進入充電模式。
...【技術特征摘要】
1.一種無人機系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的無人機系統，其特征在于，所述非地面網絡還包括由所述運載補給飛行器以及所述護航飛行器構成的空基網絡。
3.根據權利要求2所述的無人機系統，其特征在于，還包括地面補給站，所述地面補給站與所述nb-iot蜂窩基站相連。
4.根據權利要求3所述的無人機系統，其特征在于，所述智慧地圖用于顯示的信息包括：
5.根據權利要求1所述的無人機系統，其特征在于，所述組內通信網絡包括wifi無線保真網絡和/或ble近距離通信網絡。
6.根據權利要求1所述的無人機系統，其特征在于，所述運載補給飛行還用于根據所述總控中心指令將所述作業無人機和所述護航無人機運送到指定投放點；
7.根據權利要求1所述的無人機系統，其特征在于，所述運載補給飛行器包括第一通信模塊、第一控制模塊、第一充電模塊、太陽能發電模塊以及運載模塊；所述第一通信模塊包括第一ntn通信模塊、第一gnss模塊；所述第一充電模塊包括充電艙、充電電池、導軌式充電樁、電量顯示裝置。
8.根據權利要求1所述的無人機系統，其特征在于，所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：宋洋洋，曾熠，李廷凱，龔俊，李彥平，
申請(專利權)人：中國兵器裝備集團自動化研究所有限公司，
類型：發明
國別省市：
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