一种通讯增程方法、装置及终端设备与流程

1.本发明涉及中继器技术领域，尤其涉及一种通讯增程方法、装置及终端设备。


背景技术：

2.中继器是工作在物理层上的连接设备，适用于完全相同的两个网络的互连，主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发，来扩大网络传输的距离。例如遥控信号中继装置，就用于过渡遥控信号，使得遥控器和被控设备之间正常通信。又如物联网中，中继器用于将设备与上位机之间进行连接。或无线网络中，中继器用于解决因基站和终端单元之间无线通信中出现的阴影区域，解决通信阻碍，并还用于放大通过有线网络从基站接收的信号并将其传输到位于室内空间中的终端单元。
3.但是，通常来说，中继器设置在固定高度的遥控器上或是地面上，当周围障碍物变化时，可能阻挡信号，使得覆盖范围变小，进而导致中继器连接的两端电子设备不能正常传送信号。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提出一种通讯增程方法，以解决现有的中继器在应用过程中被环境变化而产生的障碍物阻挡信号，导致其覆盖范围变小，通讯距离变短的问题。
5.为实现上述目的，本发明实施例第一方面提供一种通讯增程方法，应用于通讯增程系统，所述通讯增程系统包括操作控制设备、被控设备、信号中继器、浮力气球和高度固定线；
6.所述操作控制设备通过所述信号中继器通讯连接所述被控设备，所述浮力气球设置在所述信号中继器上，所述信号中继器还通过所述高度固定线固定在地面上，所述操作控制设备通过调整所述高度固定线的长度控制所述浮力气球的悬浮高度；
7.所述通讯增程方法包括：
8.所述操作控制设备接收增程指令，所述增程指令包括所述信号中继器的预设高度；
9.根据所述增程指令计算所述高度固定线的长度，以及所述浮力气球需要达到的牵引浮力值；
10.向所述浮力气球输入安全气体，直至所述浮力气球的浮力达到所述牵引浮力值；
11.通过所述浮力气球将所述信号中继器牵引至所述预设高度并固定。
12.可选地，计算所述浮力气球需要达到的牵引浮力值，包括：
13.获取预留安全系数；
14.牵引浮力值＝(信号中继器质量 高度固定线质量)x(1 预留安全系数)。
15.可选地，向所述浮力气球输入安全气体，直至所述浮力气球的浮力达到所述牵引浮力值之前，包括：
16.计算所述浮力气球的浮力达到所述牵引浮力值时所述浮力气球的牵引半径。
17.可选地，所述浮力气球的浮力达到所述牵引浮力值，包括：
18.测量所述浮力气球的球体周长，获得所述浮力气球的当前半径；
19.当所述浮力气球的当前半径达到所述牵引半径，所述浮力气球的浮力达到所述牵引浮力值。
20.可选地，向所述浮力气球输入安全气体，直至所述浮力气球的浮力达到所述牵引浮力值之后，包括：
21.停止向所述浮力气球输入安全气体，并封闭所述浮力气球。
22.可选地，所述浮力气球包括气阀，通过关闭气阀封闭所述浮力气球。
23.可选地，所述通讯增程系统还包括手摇轮轴调节器和固定所述手摇轮轴调节器的卡扣，所述手摇轮轴调节器和所述卡扣设置在所述固定高度固定线的地面上；
24.通过所述浮力气球将所述信号中继器牵引至所述预设高度并固定，包括：
25.通过所述手摇轮轴调节器调整所述高度固定线长度为所述预设高度，以使所述浮力气球将所述信号中继器牵引至所述预设高度，并通过所述卡扣固定所述手摇轮轴调节器，固定所述预设高度。
26.本发明实施例第二方面提供一种通讯增程装置，应用于通讯增程系统，所述通讯增程系统包括操作控制设备、被控设备、信号中继器、浮力气球和高度固定线；
27.所述操作控制设备通过所述信号中继器通讯连接所述被控设备，所述浮力气球设置在所述信号中继器上，所述信号中继器通过所述高度固定线固定在地面上，所述操作控制设备通过调整所述高度固定线的长度控制所述浮力气球的预设高度；
28.所述通讯增程装置包括：
29.指令接收模块，用于接收增程指令，所述增程指令包括所述信号中继器的预设高度；
30.数据计算模块，用于根据所述增程指令计算所述高度固定线的长度，以及所述浮力气球需要达到的牵引浮力值；
31.安全气体传输模块，用于向所述浮力气球输入安全气体，直至所述浮力气球的浮力达到所述牵引浮力值；
32.牵引固定模块，用于通过所述浮力气球将所述信号中继器牵引至所述预设高度并固定。
33.本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在上述存储器中并可在上述处理器上运行的计算机程序，上述处理器执行上述计算机程序时实现如上第一方面所提供的方法的步骤。
34.发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面所提供的方法的步骤。
35.本发明实施例提出一种通讯增程方法，根据信号中继器的应用环境生成增程指令，在执行增程指令时，通过浮力气球准确改变信号中继器的高度，可以降低周围障碍物的阻隔影响，增加通讯距离，提高操作控制设备对被控设备的控制距离和控制效果，且操作可重复性高，当信号中继器的应用环境改变时，重新生成增程指令即可完成信号中继器的通讯增程。
附图说明
36.图1为本发明实施例提供的通讯增程方法的实现流程示意图；
37.图2为本发明实施例提供的通讯增程系统的组成结构示意图；
38.图3为本发明实施例提供的通讯增程装置的组成结构示意图。
39.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
40.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
41.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
42.在本文中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，"模块"与"部件"可以混合地使用。
43.如图1所示，本发明实施例提供一种通讯增程方法，应用于如图2所示的通讯增程系统20。
44.图2中，通讯增程系统20包括操作控制设备21、被控设备22、信号中继器23和浮力气球24。操作控制设备21通过信号中继器23通讯连接被控设备22，浮力气球24设置在信号中继器23上，信号中继器23通过高度固定线25固定在地面上，操作控制设备21通过调整高度固定线25的长度控制浮力气球24的悬浮高度。
45.需要说明的是，本发明实施例中，操作控制设备为远程控制设备，其可以远程控制信号中继器23的工作，以及远程调整高度固定线25的长度，其中，高度固定线25可以包括高度固定线本体和高度固定线长度控制设备，操作控制设备通过向高度固定线长度控制设备发送指令，实现其对高度固定线25的长度调整。
46.图1中，所述通讯增程方法包括但不限于如下步骤：
47.s101、所述操作控制设备接收增程指令。
48.所述增程指令包括所述信号中继器的预设高度。在具体应用中，预设高度即信号中继器与固定高度固定线的地面之间的最短距离。
49.在具体应用中，增程指令根据通讯增程系统20的应用环境生成，即根据信号中继器所设位置，以及信号中继器的周围障碍物信息生成，如信号中继器所在的建筑高度，遮挡信号中继器的建筑物高度、树木高度等，若信号中继器所在的建筑高度为a，遮挡信号中继器的建筑物高度b，则增程指令包括“调整信号中继器的预设高度为b-a”。
50.需要说明的是，本发明实施例中的增程指令根据通讯增程系统20的应用环境生成，则在实际应用中，操作控制设备周期性的接收增程指令，当通讯增程系统20的应用环境变化，增程指令改变，根据本发明实施例提供的通讯增程方法，讯增程系统20自动根据步骤s101至步骤s104，改变信号中继器的高度。
51.s102、根据所述增程指令计算所述高度固定线的长度，以及所述浮力气球需要达到的牵引浮力值。
52.在上述步骤s102中，高度固定线的长度大于或者等于预设高度。
53.在上述步骤s102中，所述浮力气球需要达到的牵引浮力值，大于信号中继器的重力值与高度固定线的重力值的总和。
54.需要说明的是，高度固定线的长度大于或者等于预设高度，因此，本发明实施例中，计算高度固定线的重力值时，按照增程指令中，信号中继器的预设高度作为高度固定线的长度来进行高度固定线的重力的计算。
55.则上述步骤s102中，计算所述浮力气球需要达到的牵引浮力值，包括：
56.获取预留安全系数；
57.牵引浮力值＝(信号中继器质量 高度固定线质量)x(1 预留安全系数)。
58.其中，预留安全系数为大于0且小于1的自然数，在一个实施例中，预留安全系数的值为0.2。
59.在本发明实施例中，通过预留安全系数，使得浮力气球需要达到的牵引浮力值必定大于信号中继器的重力值和高度固定线的重力值，从而确保浮力气球能够牵引信号中继器至增程指令所要求的预设高度。
60.s103、向所述浮力气球输入安全气体，直至所述浮力气球的浮力达到所述牵引浮力值。
61.在上述步骤s103中，安全气体为密度低于空气密度的气体。
62.本发明实施例中，将牵引浮力值转换为可测量的浮力气球的半径，实现牵引浮力值的准确控制。其中，浮力气球的半径，通过测量浮力气球的球体周长获得。
63.可以理解的是，牵引浮力值是理论值，因此，可以在上述步骤s103之前计算获得，包括：计算所述浮力气球的浮力达到所述牵引浮力值时所述浮力气球的牵引半径。
64.在具体应用中，首先，设牵引浮力值为f
浮力
，则f
浮力
＝(g
中继器
g
固定线
)*(1 0.2
预留安全系数
)；其中，g
中继器
为信号中继器的重力，g
固定线
为高度固定线的重力。
65.然后，f
浮力
还可以表示为，f
浮力
＝ρ
空气
gv
浮力气球
；
66.其中，v
浮力气球
＝(4/3)πr
牵引3
。
67.则可以推算出浮力气球的浮力达到牵引浮力值时浮力气球的牵引半径，即上述公式中的r
牵引
。
68.上述步骤s103的所述浮力气球的浮力达到所述牵引浮力值，包括：
69.测量所述浮力气球的球体周长，获得所述浮力气球的当前半径；
70.当所述浮力气球的当前半径达到所述牵引半径，所述浮力气球的浮力达到所述牵引浮力值。
71.在具体应用中，将测量浮力气球的球体周长，所获得的浮力气球的当前半径，设为r
当前
，
72.其中，c浮力气球＝2πr
当前
，则当测量获得c
浮力气球
以后，可以获得r
当前
。
73.则当r
当前
为上述的r
牵引
时，所述浮力气球的浮力达到所述牵引浮力值。
74.在本发明实施例中，浮力气球的浮力达到牵引浮力值，即向所述浮力气球输入安全气体，直至所述浮力气球的浮力达到所述牵引浮力值之后，包括：
75.停止向所述浮力气球输入安全气体，并封闭所述浮力气球。
76.本发明实施例提供的通讯增程系统20中，所述浮力气球还包括气阀，本发明实施
例中，通过关闭气阀封闭所述浮力气球。
77.s104、通过所述浮力气球将所述信号中继器牵引至所述预设高度并固定。
78.在上述步骤s104中，浮力气球将所述信号中继器牵引至所述预设高度的过程，实际为浮力气球提供上升力增加信号中继器的离地高度，同时，高度固定线提供向下拉力约束信号中继器的离地高度，从而将信号中继器稳定在预设高度并固定。
79.本发明实施例中，还通过对通讯增程系统20的结构进行优化，从而优化上述步骤s104中的固定效果。
80.图2中，通讯增程系统20还包括手摇轮轴调节器26和固定所述手摇轮轴调节器26的卡扣27，所述手摇轮轴调节器26和所述卡扣27设置在固定所述高度固定线25的地面上。
81.基于此，上述步骤s104中，通过所述浮力气球将所述信号中继器牵引至所述预设高度并固定，包括：
82.通过所述手摇轮轴调节器调整所述高度固定线长度为所述预设高度，以使所述浮力气球将所述信号中继器牵引至所述预设高度，并通过所述卡扣固定所述手摇轮轴调节器，固定高度固定线的长度，即预设高度。
83.图2中，通讯增程系统20还包括一端与信号中继器23连接，另一端固定在地面上的牵引固定线28。并且，牵引固定线28包括多组，用于稳定信号中继器23悬浮在空中的位置，确保信号中继器23可以在空中悬浮至预设高度，增加通讯增程系统20的稳定性。
84.需要说明的是，本发明实施例所述的操作控制设备21可以为地面操作器，被控设备22可以为无人机，则信号中继器用于接受并转发地面操作器遥控信号、接收并转发无人机图传信号。操作控制设备21也可以为移动终端，被控设备22可以为上位电子设备，则信号中继器用于接受并转发移动终端的控制信号、接收并转发上位电子设备的工作状态信号。通过本发明实施例，将信号中继通讯器设置于地面操作器与无人机飞行区域间的遮挡物上，或移动终端与上位电子设备区域间的遮挡物上，再通过手摇轮轴调节器的调整，来控制悬浮空中的信号中继器高度，降低楼房、高山等障碍物的阻隔影响，装拆方便快捷、装置灵活性高、设备维护便捷、设备成本低。
85.如图3所示，本发明实施例提供一种通讯增程装置30，应用于如图2所述的通讯增程系统20，所述通讯增程装置30包括：
86.指令接收模块31，用于接收增程指令，所述增程指令包括所述信号中继器的预设高度；
87.数据计算模块32，用于根据所述增程指令计算所述高度固定线的长度，以及所述浮力气球需要达到的牵引浮力值；
88.安全气体传输模块33，用于向所述浮力气球输入安全气体，直至所述浮力气球的浮力达到所述牵引浮力值；
89.牵引固定模块34，用于通过所述浮力气球将所述信号中继器牵引至所述预设高度并固定。
90.本发明实施例还提供一种终端设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上述实施例中所述的通讯增程方法中的各个步骤。
91.本发明实施例还提供一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，其上
存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述实施例中所述的通讯增程方法中的各个步骤。
92.以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。