一种地面中继的无人机图传链路的制作方法

1.本实用新型公开了一种地面中继的无人机图传链路，属于无人机设备技术领域。


背景技术：

2.无人机作为一种可以无人驾驶飞行，同时通过挂载摄影吊舱等精密设备能够执行低空远距离观察的先进设备，在安防、应急救援、环境巡查等领域具有广泛应用前景。
3.无人机飞行过程中航拍获取的影像主要包括两种利用方式，一是随载机存储，待飞行结束后下载观看或其他应用；二是通过搭建图传链路实现航拍影像即时回传地面端实现实时应用。获取信息的即时性极大地方便于实际应用，因而第二种方式是技术发展趋势。
4.现有技术中，图传链路一般通过机载图传电台和地面电台实现组网通信，通过模拟信号或数字信号实现百公里内由空对地的影像推送。现有无人机系统通常需要进行外场作业，尽管传输距离可达百公里级，但由于数据共享滞后，由地面端获得航拍影像后，个人移动端或指挥中心等应用端还需等待地面数据的传送，因而难以进一步发挥无人机系统的远程优势。因此，有待提出新方案，设计一种可实时远程推送的无人机图传链路来解决上述的问题。


技术实现要素：

5.为了克服以上技术问题，本实用新型公开了一种采用地面中继的无人机图传链路，所采用的技术方案是：
6.一种地面中继的无人机图传链路，其由机载端、地面端、云端和应用端共4个链路节点组成；所述机载端和所述地面端通过一组图传电台进行自组通信网络构成回传链路，由机载端获得航拍影像数据后通过回传链路向所述地面端回传航拍影像数据，所述地面端对所述航拍影像数据进行现场查看；所述地面端通过移动网络与所述云端无线通信构成推流链路，由所述地面端对航拍影像数据进行地面中继传输，所述地面端经过推流链路向所述云端上传航拍影像数据，所述的云端对所述航拍影像数据进行网络分布存储；所述应用端与所述云端联网构成拉流链路，所述应用端经过拉流链路从所述云端下载影像数据进行远程查看和应用。
7.进一步的，所述地面端，其设有分屏器、显示器和推流模组，所述分屏器的后端分别连接所述显示器和所述推流模组；所述地面端接收所述机载端回传的航拍影像数据后传输至所述分屏器，由所述分屏器将所述航拍影像数据分为两路分别传输至所述显示器和所述推流模组，所述显示器进行即时播放；所述推流模组将所述航拍影像数据向所述云端上传。
8.进一步的，所述的推流模组，其包括压缩编码模块和4g推流模块；所述压缩编码模块由所述分屏器获得所述航拍影像数据后进行压缩编码并封包为流媒体格式；经处理的航拍影像数据由所述4g推流模块通过4g移动网络推送到所述云端。
9.进一步的，所述压缩编码，其采用h .265编码方式进行。
10.进一步的，所述封包，其采用rtmp协议进行。
11.进一步的，所述的图传电台，其包括机载发送电台和地面接收电台，所述机载发送电台对所述地面接收电台采用无线数字信道进行单向通信。
12.进一步的，所述的机载端，其为无人机搭载航拍吊舱和所述机载发送电台；所述航拍吊舱在无人机飞行过程中获取航拍影像数据后，经过所述机载发送电台进行编码和数字调制，再以无线数字信号方式向地面传输；所述地面端设置所述地面接收电台，其接收所述无线数字信号后经过数字解调和译码，获得可播放的航拍影像数据。
13.进一步的，所述云端，其是搭建于网络服务器的流媒体云平台；所述流媒体云平台包括数据控制台及云存储两个部分，由数据控制台进行数据收发管理，由云存储将所述航拍影像数据分布存储于网络中。
14.进一步的，所述的应用端，由搭载web播放器的显示设备构成，所述显示设备联网通过web播放器连接所述云端请求下载所述航拍影像数据并进行解码播放和应用。
15.进一步的，所述的应用端与所述云端进行加密通信。
16.本实用新型的技术方案具有以下有益效果：本实用新型的地面中继的无人机图传链路，实现机载端航拍影像的实时回传，并能实现现场影像的即时查看及远程联网直播，同时满足现场数据应用需求和远程即时应用需求，便利于现场飞行作业指挥，以及避免数据共享滞后，进一步发挥无人机系统的远程优势。
17.采用地面数据中继的方式，将联网端设置在地面端而不设置在机载端，只需要保证外业时机载端所在地有4g信号覆盖即可满足使用需求。地面站及载机之间搭建专网，采用效率更高的专用图传设备，使载机可无处不往，大大拓展了无人机的可用范围，保证无人机控制的时效性及远程联网的稳定性。
18.云端进行航拍影像数据存储，减少数据存储硬件成本，提高数据存储量，并能同时推送到多个应用终端进行观看，满足多终端应用需求。
附图说明
19.附图1为本实用新型的地面中继的无人机图传链路的节点连接示意图。
20.附图2为本实用新型的地面中继的无人机图传链路的模块连接示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的详细说明。
22.如附图1中所示，地面中继的无人机图传链路，其由机载端（a）、地面端（b）、云端（c）和应用端（d）共4个链路节点组成，机载端（a）和地面端（b）通过一组图传电台进行自组通信网络构成回传链路，地面端通（b）过移动网络与云端（c）无线通信构成推流链路，应用端（d）与云端（c）联网构成拉流链路。
23.由机载端（a）获得航拍影像数据后通过回传链路向地面端（b）回传航拍影像数据，地面端（b）对航拍影像数据进行现场查看和应用，如现场指挥无人机超视距飞行作业等。由地面端（b）对航拍影像数据进行地面中继传输，地面端（b）经过推流链路向云端（c）上传航拍影像数据，云端（c）对航拍影像数据进行网络分布存储。应用端（d）经过拉流链路从云端（c）下载影像数据进行远程查看和应用。
24.该无人机图传链路的各模块连接如附图2中所示，图传电台包括机载发送电台和地面接收电台，机载发送电台对地面接收电台采用无线数字信道进行单向通信。机载端（a）为无人机搭载航拍吊舱和机载发送电台；航拍吊舱在无人机飞行过程中获取航拍影像数据后，经过机载发送电台进行编码和数字调制，再以无线数字信号方式向地面传输。地面端（b）设置地面接收电台，其接收无线数字信号后经过数字解调和译码，获得可播放的航拍影像数据。
25.地面端（b）设有分屏器、显示器和推流模组，分屏器的后端分别连接显示器和推流模组。地面端（b）接收机载端回传的航拍影像数据后传输至分屏器，由分屏器将航拍影像数据分为两路分别传输至显示器和推流模组，显示器进行即时播放。
26.推流模组包括压缩编码模块和4g推流模块；压缩编码模块由分屏器获得航拍影像数据后采用h .265编码方式进行压缩编码，并采用rtmp协议进行封包为流媒体格式；经处理的航拍影像数据由4g推流模块通过4g移动网络推送到云端。
27.压缩编码采用h .265编码方式。h .265是由国际电信联盟制定的视频压缩格式标准，其具有高数据压缩比，低码率，低带宽占用，可避免高分辨率的航拍影像在进行远程直播时出现卡顿，传输成本也更低。
28.采用4g联网技术具有多方面的优势。经多年发展及应用推广，4g技术成熟，传输稳定、速率高，并且已有较广的信号覆盖范围。
29.云端（c）是搭建于网络服务器的流媒体云平台，其包括数据控制台及云存储两个部分，由数据控制台进行数据收发管理，由云存储将航拍影像数据分布存储于网络中。
30.应用端（d）由搭载web播放器的显示设备构成，如多媒体中心、监控大屏，或常用计算机、手机等移动端。应用端（d）设备联网通过web播放器连接云端请求下载航拍影像数据并进行解码播放和应用。能同时推送到多个应用终端满足多端应用需求。
31.应用端与云端进行加密通信，可通过加密授权管理应用端与流媒体服务器的连接，避免信息泄露。
32.以上描述只是本实用新型的具体实施方式，各举例说明不对本实用新型构成限制，采用等效变换形成的技术方案，不背离本实用新型的实质。