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专利号: 2022102106433
申请人: 福云智控(厦门)智能科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-07-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.无人机网络的多址边缘计算系统,其特征在于:包括无人机、地面站、停机坪、与MEC设备参数相同的计算机和MEC装置,所述MEC装置均匀分布在各个位置,所述计算机配备有接收来自无人机的数据的通信设备,所述地面站GS配备了有比无人机搭载的嵌入式处理器更强大的数据处理能力的计算边缘设备,所述无人机通常携带有可见光摄像机、通信中继器和发射器,所述无人机搭载的摄像机采集图像通过图像传输模块传输到所有能够接收数据的设备,所述MEC装置通过基于感知和发送协议的分布式选择和发送协议进行多任务切换。

2.根据权利要求1所述的无人机网络的多址边缘计算系统,其特征在于:所述通信设备的信道带宽为8MHz,频带为750MHz,所述无人机是采用550飞行平台自制的四旋翼无人机,配备摄像头、图像传输模块和RTK定位模块。

3.根据权利要求1所述的无人机网络的多址边缘计算系统,其特征在于:所述GS通信包括无人机通信、卫星通信和互联网通信,无人机通信包括射频设备的图像传输和文本传输,卫星通信设备包括全球导航卫星系统。

4.根据权利要求1所述的无人机网络的多址边缘计算系统,其特征在于:所述无人机感知数据且数据被传送到连接的GS进行处理,处理过程包括三个阶段:数据感知、边缘处理和数据选择。

5.根据权利要求4所述的无人机网络的多址边缘计算系统,其特征在于:所述数据感知为无人机从机身的传感设备获取感知数据,边缘处理为机载计算平台和地面传感器分别对感知数据进行处理,所述边缘处理通过分布式选择发送协议传输感知数据,所述数据返回为GSs处理后的数据按原始时间戳顺序发回无人机,无人机可以根据时间戳对接收到的数据进行排序和处理。

6.根据权利要求5所述的无人机网络的多址边缘计算系统,其特征在于:所述分布式选择发送协议具体如下:终端UAV在执行任务时定期向所有GSs广播连接请求消息,连接请求消息包含请求编号、处理感知数据所需的计算能力估计值和UAV编号;

由于GSs的数据处理能力有一个上限,所有能够接收到连接请求消息的GSs都决定了可用的计算能力是否能够处理无人机采集到的数据;如果是,GS将向UAV返回响应消息,消息包含请求编号和GS的标识信息;当UAV与GSs进行连接请求通信时,由于通信延迟,一个GS的响应消息可能是UAV广播下一个连接请求消息后收到的第一个响应消息,从而导致错误判断;响应消息中的请求号可以简单地避免这种情况;

终端UAV建立专用数据处理信道,其中GS与第一接收到的响应消息中的标识信息相对应;无人机与地面服务系统之间的连接请求通信通道和专用数据处理通道相互独立,互不干扰,连接的GS用于数据处理,直到UAV广播下一个连接请求消息并建立新的专用数据处理通道。

7.根据权利要求1所述的无人机网络的多址边缘计算系统,其特征在于:所述地面站GS主要负责无人值守区域的存储、能源供应、日常管理、数据处理和通信,且具有各种设备来维护无人机的健康,并在无人机不执行任务时对其进行保护和充电;GS以机械方式更换无人机携带的设备,以满足不同的作业需要,GS通信包括无人机通信、卫星通信和互联网通信;无人机通信包括射频设备的图像传输和文本传输,卫星通信设备包括全球导航卫星系统。

8.根据权利要求1所述的无人机网络的多址边缘计算系统,其特征在于:所述无人机海量数据的边缘计算包括三个阶段:数据感知、数据传输和数据处理,所述数据感知为无人机的目标是利用其携带的传感设备执行任务,板载设备对数据进行分类,在本地对简单数据进行处理,将复杂数据通过专用传输信道发送给地面服务系统,GSs利用高性能边缘计算设备对接收到的数据进行处理。

9.根据权利要求8所述的无人机网络的多址边缘计算系统,其特征在于:所述数据传输为无人机选择具有最佳数据传输条件的GS建立数据传输的通信信道,无人机不能直接与地面站联系时搜索附近的通信无人机,然后创建中继通信。

10.根据权利要求8所述的无人机网络的多址边缘计算系统,其特征在于:所述数据处理为GSs处理接收到的感知数据,经过数据处理后,结果被传回终端无人机。