低空飞行器的无线专网通信系统及配置方法、装置、设备、介质及程序与流程

本发明实施例涉及低空飞行，尤其涉及一种低空飞行器的无线专网通信系统及配置方法、装置、电子设备、存储介质及程序。

背景技术：

1、随着低空经济的快速发展，低空飞行器在巡检、物流、载人、安防以及测绘等领域的应用日益广泛。低空飞行器的无线通信系统是低空飞行器最重要的基础设施，是一个极其特殊的无线通信网络信号分布体系。低空飞行器的无线通信系统如何确保无人机能够安全地飞越人口稠密地区且保证无人机不被入侵操纵，以及如何应对极端状态电网断电和卫星失联等异常状况，是目前亟待解决的重要问题。

2、目前，相关技术通常采用传统的通信手段比如4g/5g、wifi(无线网络)、雷达和卫星网络等，来搭建用于管控低空飞行器在低空空域飞行的网络体系，构建适用于低空飞行器的天空地基础设施。

3、发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术存在如下缺陷：传统4g/5g等蜂窝网络主要设计用于地面通信，其有效覆盖高度大约在150米左右，难以满足低空空域300米以上的通信需求，而低空信息网络则需实现对空立体覆盖。同时，传统4g/5g等蜂窝网络信号易受干扰，低空飞行器与传统用户共享移动通信网难以保证必要的实时联通，更重要的是蜂窝网络构建的公网通信存在信息泄露和被远程操控的巨大风险，很难解决安全隐患。另外，蜂窝网络基站主要面向地面人口密集用户部署，但低空飞行器的基础设施往往部署在人口稀少的地区，采用现有的蜂窝网络基站构建低空飞行器的无线通信系统，会存在低空飞行器的低空航路信号覆盖不连续的问题；而为搭建低空飞行器的无线通信系统新建蜂窝网络基站，又会提高低空飞行器的无线通信系统的搭建成本。卫星通信则容易受天气影响，时延长且上行传输效率低，无法提供稳定的大容量电路链路通信保障，信号稳定性差，且成本高。并且，在电网断电、固网断线以及卫星失联等三断异常情况下，现有的传统通信方式所构建的无线通信系统容易失效，导致低空飞行器管控失灵，难以维持低空飞行器的正常运行。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种低空飞行器的无线专网通信系统及配置方法、装置、电子设备、存储介质及程序，能够提高低空飞行器的通信环境的安全性和可靠性，进而提高低空飞行器在低空轨道中的管控与通信过程的高效性和安全性。

2、根据本发明的一方面，提供了一种低空飞行器的无线专网通信系统，所述低空飞行器的无线专网通信系统布局在目标飞行区域对应的目标地面区域中；所述低空飞行器的无线专网通信系统包括多个基站设备；其中：

3、各所述基站设备在所述目标地面区域中的布局数量以及地面布局位置，根据低空飞行器在所述目标地面区域中的起降点位置信息以及目标无线通信方式确定；其中，所述目标无线通信方式为所述基站设备与所述低空飞行器之间，以及各所述基站设备之间进行无线通信时采用的通信方式；

4、其中，各所述基站设备构成的低空飞行器的无线通信系统为无ip的无线通信系统；所述目标无线通信方式为无ip地址的无线通信方式。

5、根据本发明的另一方面，提供了一种低空飞行器的无线专网通信系统配置方法，包括：

6、获取低空飞行器在目标飞行区域对应的目标地面区域中的起降点位置信息；

7、确定所述目标地面区域中各基站设备与所述低空飞行器之间，以及各所述基站设备之间进行无线通信时采用的目标无线通信方式；

8、根据所述起降点位置信息和所述目标无线通信方式确定所述基站设备在所述目标地面区域的布局数量以及地面布局位置；

9、其中，各所述基站设备构成的低空飞行器的无线通信系统为无ip的无线通信系统；所述目标无线通信方式为无ip地址的无线通信方式。

10、根据本发明的另一方面，提供了一种低空飞行器的无线专网通信系统配置装置，包括：

11、起降点位置信息获取模块，用于获取低空飞行器在目标飞行区域对应的目标地面区域中的起降点位置信息；

12、目标无线通信方式确定模块，用于确定所述目标地面区域中各基站设备与所述低空飞行器之间，以及各所述基站设备之间进行无线通信时采用的目标无线通信方式；

13、基站布局信息确定模块，用于根据所述起降点位置信息和所述目标无线通信方式确定所述基站设备在所述目标地面区域的布局数量以及地面布局位置；

14、其中，各所述基站设备构成的低空飞行器的无线通信系统为无ip的无线通信系统；所述目标无线通信方式为无ip地址的无线通信方式。

15、根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

16、至少一个处理器；以及

17、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

18、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的低空飞行器的无线专网通信系统配置方法。

19、根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的低空飞行器的无线专网通信系统配置方法。

20、根据本发明的另一方面，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现本发明任一实施例所述的低空飞行器的无线专网通信系统配置方法。

21、本发明实施例通过获取低空飞行器在目标飞行区域对应的目标地面区域中的起降点位置信息，并确定目标地面区域中各基站设备与低空飞行器之间，以及各基站设备之间进行无线通信时采用的目标无线通信方式，从而根据起降点位置信息和目标无线通信方式确定基站设备在目标地面区域的布局数量以及地面布局位置。在确定各基站设备在目标地面区域的布局数量以及地面布局位置之后，即可在目标飞行区域对应的目标地面区域中基站设备的地面布局位置处来布局各个基站设备，从而构建低空飞行器专用的无线通信系统。上述低空飞行器的无线专网通信系统配置方法所构建的无线通信系统可以解决现有低空飞行器无线通信系统存在的安全隐患高、覆盖不足以及极端情况下易失效等问题，能够提高低空飞行器的通信环境的安全性和可靠性，进而提高低空飞行器在低空轨道中的管控与通信过程的高效性和安全性。

22、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

1.一种低空飞行器的无线专网通信系统，其特征在于，所述低空飞行器的无线专网通信系统布局在目标飞行区域对应的目标地面区域中；所述低空飞行器的无线专网通信系统包括多个基站设备；其中：

2.根据权利要求1所述的低空飞行器的无线专网通信系统，其特征在于，还包括集中控制平台，各所述基站设备与所述集中控制平台采用无线通信的方式通信连接；其中：

3.根据权利要求2所述的低空飞行器的无线专网通信系统，其特征在于，所述目标无线通信方式包括tdd-cdma通信方式；各所述基站设备在所述目标地面区域中的布局数量以及地面布局位置基于如下方式配置：

4.根据权利要求3所述的低空飞行器的无线专网通信系统，其特征在于，基于如下方式根据所述tdd-cdma通信方式采用的目标时帧结构确定各所述基站设备的地面布局位置之间的距离限定范围：

5.根据权利要求1-4任一所述的低空飞行器的无线专网通信系统，其特征在于，所述基站设备的发射功率小于或等于第一预设阈值，所述基站设备的能耗小于或等于第二预设阈值；所述基站设备配置有碟椎型天线，所述碟椎型天线的增益小于或等于第三预设阈值，且所述碟椎型天线由所述目标地面区域向所述目标飞行区域的方向发射信号。

6.根据权利要求5所述的低空飞行器的无线专网通信系统，其特征在于，所述目标飞行区域内各起降点位置构成的起降点连线关联区域的空域信噪比大于或等于第四阈值。

7.根据权利要求6所述的低空飞行器的无线专网通信系统，其特征在于：

8.一种低空飞行器的无线专网通信系统配置方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述目标无线通信方式包括tdd-cdma通信方式；根据所述起降点位置信息和所述目标无线通信方式确定所述基站设备在所述目标地面区域的布局数量以及地面布局位置，包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述tdd-cdma通信方式采用的目标时帧结构确定各所述基站设备的地面布局位置之间的距离范围，包括：

11.根据权利要求8-10任一所述的方法，其特征在于，所述基站设备的发射功率小于或等于第一预设阈值，所述基站设备的能耗小于或等于第二预设阈值；所述基站设备配置有碟椎型天线，所述碟椎型天线的增益小于或等于第三预设阈值，且所述碟椎型天线由所述目标地面区域向所述目标飞行区域的方向发射信号。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述根据所述起降点位置信息和所述目标无线通信方式确定所述基站设备在所述目标地面区域的布局数量以及地面布局位置之后，还包括：

13.一种低空飞行器的无线专网通信系统配置装置，其特征在于，包括：

14.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求8-12中任一所述的低空飞行器的无线专网通信系统配置方法。

16.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其中，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求8-12中任一所述的低空飞行器的无线专网通信系统配置方法。