本實用新型涉及無線自組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種中繼無人機無線自組通信系統(tǒng)及飛行式中繼設(shè)備。

背景技術(shù)：

無線網(wǎng)具有數(shù)據(jù)傳輸速度快、信號穩(wěn)定可靠的優(yōu)點，但同時有信號傳輸距離有限的缺點。

尤其在遠(yuǎn)距離信號傳輸時，只能通過安裝多個地面無線網(wǎng)絡(luò)中繼設(shè)備來實現(xiàn)信號遠(yuǎn)距離傳輸，這樣存在地面無線網(wǎng)絡(luò)中繼設(shè)備的布網(wǎng)方法成本高，耗時長，還占用地皮資源。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，有必要提供一種能延長無線網(wǎng)絡(luò)信號傳輸距離且布網(wǎng)過程快捷簡單、成本低廉的中繼無人機無線自組通信系統(tǒng)。

一種中繼無人機無線自組通信系統(tǒng)，包括飛行式中繼設(shè)備、地面無線信號發(fā)送設(shè)備及地面無線信號接收設(shè)備，所述飛行式中繼設(shè)備無線連接所述地面無線信號發(fā)送設(shè)備和所述地面無線信號接收設(shè)備，所述飛行式中繼設(shè)備包括無人機和無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置，所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置設(shè)置在所述無人機的內(nèi)部，所述無人機與所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置電性連接，所述無人機能以智能控制的方式飛行至預(yù)定的懸停位置，通過所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置對無線信號進行中繼放大，實現(xiàn)兩間隔距離較遠(yuǎn)的所述地面無線信號發(fā)送設(shè)備與所述地面無線信號接收設(shè)備的信號互通，所述無人機包括外殼，所述外殼的底部設(shè)有一天線孔，所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置包括發(fā)射天線，所述發(fā)射天線的發(fā)射端向下，所述發(fā)射天線穿過所述天線孔，并與所述外殼固定連接，在所述天線孔周圍的所述外殼的底部的下表面上黏貼有一層由鋁箔制成的信號反射層，以反射所述發(fā)射天線向上輻射出的信號電磁波。

優(yōu)選的，所述中繼無人機無線自組通信系統(tǒng)包括若干所述飛行式中繼設(shè)備、地面無線信號發(fā)送設(shè)備及地面無線信號接收設(shè)備，每個飛行式中繼設(shè)備上均包含有無人機和無線網(wǎng)絡(luò)中繼設(shè)備，距所述地面無線信號發(fā)送設(shè)備最近的飛行式中繼設(shè)備通過所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼設(shè)備與地面無線信號發(fā)送設(shè)備建立無線連接，若干飛行式中繼設(shè)備之間依次串聯(lián)地?zé)o線連接，距離所述地面無線信號接收設(shè)備最近的飛行式中繼設(shè)備與所述地面無線信號接收設(shè)備也通過所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼設(shè)備建立無線連接，所述無人機包括外殼，所述外殼的底部設(shè)有一天線孔，所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置包括發(fā)射天線，所述發(fā)射天線的發(fā)射端向下，所述發(fā)射天線穿過所述天線孔，所述外殼的底部的下表面在所述天線孔的周圍黏貼有一層由鋁箔制成的信號反射層，以反射所述發(fā)射天線向上輻射出的信號電磁波。

優(yōu)選的，所述無人機還包括安裝在所述外殼內(nèi)的GPS定位儀和控制芯片，所述GPS定位儀與所述控制芯片電性連接，所述控制芯片內(nèi)預(yù)設(shè)無人機懸停位置的GPS參考坐標(biāo)信息，所述GPS定位儀能夠?qū)崟r監(jiān)測無人機的高度和位置，進而形成GPS實時坐標(biāo)信息，并將該GPS實時坐標(biāo)信息發(fā)送至所述控制芯片，所述控制芯片接收所述GPS實時坐標(biāo)信息，并將所述GPS實時坐標(biāo)信息與預(yù)設(shè)的無人機懸停位置的GPS參考坐標(biāo)信息進行比較，實時計算二者的相對位移，并依據(jù)所述相對位移控制所述無人機的飛行方向，以使所述無人機飛行至預(yù)定懸停位置。

優(yōu)選的，所述無人機還包括動力部和為所述動力部供電的移動電源，所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置與所述移動電源電性連接，以保證所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置的供電。

優(yōu)選的，所述無人機還包括超聲波檢測模塊，所述超聲波檢測模塊與所述控制芯片電性連接，所述超聲波檢測模塊探測周圍障礙物，并生成障礙信息，再將所述障礙信息傳輸至所述控制芯片，使所述控制芯片依據(jù)所述障礙信息及時控制所述無人機作出避讓飛行動作。

優(yōu)選的，所述地面無線信號發(fā)送設(shè)備為一數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，所述地面無線信號發(fā)送設(shè)備與工廠自控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存儲終端機電性連接，所述地面無線信號接收設(shè)備為一數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，所述地面無線信號接收設(shè)備與用戶終端機電性連接。

一種飛行式中繼設(shè)備，包括無人機和無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置，所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置設(shè)置在所述無人機的內(nèi)部，所述無人機與所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置電性連接，所述無人機能以智能控制的方式飛行至預(yù)定的懸停位置，通過所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置對無線信號進行中繼放大，實現(xiàn)兩間隔距離較遠(yuǎn)的所述地面無線信號發(fā)送設(shè)備與所述地面無線信號接收設(shè)備的信號互通，所述無人機包括外殼，所述外殼的底部設(shè)有一天線孔，所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置包括發(fā)射天線，所述發(fā)射天線的發(fā)射端向下，所述發(fā)射天線穿過所述天線孔，并與所述外殼固定連接，在所述天線孔周圍的所述外殼的底部的下表面上黏貼有一層由鋁箔制成的信號反射層，以反射所述發(fā)射天線向上輻射出的信號電磁波。

優(yōu)選的，所述無人機還包括安裝在所述外殼內(nèi)的GPS定位儀和控制芯片，所述GPS定位儀與所述控制芯片電性連接，所述控制芯片接收所述GPS定位儀提供的GPS坐標(biāo)信息，并將其與預(yù)定懸停位置的GPS坐標(biāo)信息進行比較，實時計算所述無人機與預(yù)定懸停位置的相對位移，所述控制芯片控制所述無人機的飛行方向以使所述無人機飛行至預(yù)定懸停位置。

優(yōu)選的，所述無人機還包括動力部和為所述動力部供電的移動電源，所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置與所述移動電源電性連接，以保證所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置的供電，所述動力部用于為所述無人機提供動力。

優(yōu)選的，所述無人機還包括超聲波檢測模塊，所述超聲波檢測模塊與所述控制芯片電性連接，所述超聲波檢測模塊探測周圍障礙物，并生成障礙信息，再將所述障礙信息傳輸至所述控制芯片，使所述控制芯片依據(jù)所述障礙信息及時控制所述無人機作出避讓飛行動作。

本實用新型采用無人機作為無線網(wǎng)絡(luò)中繼設(shè)備的載體和電源，還在無人機內(nèi)設(shè)置無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置、發(fā)射天線，從而解決了傳統(tǒng)地面無線網(wǎng)絡(luò)中繼設(shè)備安裝費時、成本高的問題，實現(xiàn)了低成本、高效率的無線布網(wǎng)，為無線網(wǎng)絡(luò)的布設(shè)提供了及時高效、價格低廉的新方法。

附圖說明

圖1為本申請一種較佳實施例的中繼無人機無線自組通信系統(tǒng)的示意圖。

圖2為本申請另一種較佳實施例的中繼無人機無線自組通信系統(tǒng)的示意圖。

圖3為所述發(fā)射天線與所述無人機的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：飛行式中繼設(shè)備10、無人機11、外殼110、天線孔111、信號反射層112、發(fā)射天線120、地面無線信號發(fā)送設(shè)備20、地面無線信號接收設(shè)備30。

具體實施方式

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

請參看圖1和圖3，一種中繼無人機無線自組通信系統(tǒng)包括飛行式中繼設(shè)備10、地面無線信號發(fā)送設(shè)備20及地面無線信號接收設(shè)備30，所述飛行式中繼設(shè)備10無線連接所述地面無線信號發(fā)送設(shè)備20和所述地面無線信號接收設(shè)備30，所述飛行式中繼設(shè)備10包括無人機11和無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置，無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置設(shè)置在無人機11的內(nèi)部，所述無人機11與所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置電性連接，所述無人機11能以智能控制的方式飛行至預(yù)定的懸停位置，通過所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置對無線信號進行中繼放大，實現(xiàn)兩間隔距離較遠(yuǎn)的地面無線信號發(fā)送設(shè)備20與地面無線信號接收設(shè)備30的信號互通，采用飛行式中繼設(shè)備能使所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼設(shè)備升至信號傳輸所需的高度，又省去了架設(shè)基站和鋪設(shè)電線的成本與工時。

本實用新型還提出一種較佳的中繼無人機無線自組通信系統(tǒng)的實施方式，如下所示：請參看圖2，一種中繼無人機無線自組通信系統(tǒng)，包括若干懸停在空中的飛行式中繼設(shè)備10、地面無線信號發(fā)送設(shè)備20及地面無線信號接收設(shè)備30，每個飛行式中繼設(shè)備10上均包含有無人機和無線網(wǎng)絡(luò)中繼設(shè)備，預(yù)定懸停位置距所述地面無線信號發(fā)送設(shè)備20最近的飛行式中繼設(shè)備10通過所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼設(shè)備與地面無線信號發(fā)送設(shè)備20建立無線連接，若干飛行式中繼設(shè)備10之間依次串聯(lián)地?zé)o線連接，距離所述地面無線信號接收設(shè)備30最近的預(yù)定懸停位置的飛行式中繼設(shè)備10與所述地面無線信號接收設(shè)備30也通過所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼設(shè)備建立無線連接。

進一步，所述無人機11包括外殼110，所述外殼110的底部設(shè)有一天線孔111，所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置包括發(fā)射天線120，所述發(fā)射天線120的發(fā)射端向下，所述發(fā)射天線120穿過所述天線孔111，并與外殼110固定連接，在所述天線孔111周圍的所述外殼110的底部的下表面上黏貼有一層由鋁箔制成的信號反射層112，以反射所述發(fā)射天線120向上輻射出的信號電磁波。

進一步，所述無人機11還包括安裝在所述外殼110內(nèi)的GPS定位儀和控制芯片，所述GPS定位儀與所述控制芯片電性連接，所述控制芯片內(nèi)預(yù)設(shè)無人機懸停位置的GPS參考坐標(biāo)信息，所述GPS定位儀能夠?qū)崟r監(jiān)測無人機的高度和位置，進而形成GPS實時坐標(biāo)信息，并將該GPS實時坐標(biāo)信息發(fā)送至所述控制芯片，所述控制芯片接收所述GPS實時坐標(biāo)信息，并將所述GPS實時坐標(biāo)信息與預(yù)設(shè)的無人機懸停位置的GPS參考坐標(biāo)信息進行比較，實時計算二者的相對位移，并依據(jù)所述相對位移控制所述無人機的飛行方向，以使所述無人機飛行至預(yù)定懸停位置。通過控制芯片和GPS定位儀，無人機11采用智能的自控飛行方式，避免了遙控式控制時因控制信號與無線網(wǎng)絡(luò)信號間的相互干擾而導(dǎo)致無線網(wǎng)絡(luò)信號的失真。

進一步，所述無人機11還包括動力部和為所述動力部供電的移動電源，所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置與所述移動電源電性連接，以保證所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置的供電，所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼設(shè)備與無人機11的動力部使用同一電源的設(shè)計，避免了使用兩個電源時機體重量大的缺點，滿足了無人機機身重量輕的設(shè)計要求。

進一步，所述無人機11還包括超聲波檢測模塊，所述超聲波檢測模塊與所述控制芯片電性連接，所述超聲波檢測模塊探測周圍障礙物，并生成障礙信息，再將所述障礙信息傳輸至所述控制芯片，使所述控制芯片依據(jù)所述障礙信息及時控制所述無人機11作出避讓飛行動作。

進一步，所述地面無線信號發(fā)送設(shè)備20為一數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，所述地面無線信號發(fā)送設(shè)備20與工廠自控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存儲終端機電性連接，所述地面無線信號接收設(shè)備30為一數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，所述地面無線信號接收設(shè)備30與用戶終端機電性連接。

一種飛行式中繼設(shè)備10包括無人機11和無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置，無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置設(shè)置在無人機11的內(nèi)部，所述無人機11與所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置電性連接，所述無人機11能以智能控制的方式飛行至預(yù)定的懸停位置，通過所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置對無線信號進行中繼放大，實現(xiàn)兩間隔距離較遠(yuǎn)的地面無線信號發(fā)送設(shè)備20與地面無線信號接收設(shè)備30的信號互通，采用飛行式中繼設(shè)備能使所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼設(shè)備升至信號傳輸所需的高度，又省去了架設(shè)基站和鋪設(shè)電線的成本與工時。

進一步，所述無人機11包括外殼110，所述外殼110的底部設(shè)有一天線孔111，所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置包括發(fā)射天線120，所述發(fā)射天線120的發(fā)射端向下，所述發(fā)射天線120穿過所述天線孔111，并與外殼110固定連接，在所述天線孔111周圍的所述外殼110的底部的下表面上黏貼有一層由鋁箔制成的信號反射層112，以反射所述發(fā)射天線120向上輻射出的信號電磁波。

進一步，所述無人機11還包括安裝在所述外殼110內(nèi)的GPS定位儀和控制芯片，所述GPS定位儀與所述控制芯片電性連接，所述控制芯片內(nèi)預(yù)設(shè)無人機懸停位置的GPS參考坐標(biāo)信息，所述GPS定位儀能夠?qū)崟r監(jiān)測無人機的高度和位置，進而形成GPS實時坐標(biāo)信息，并將該GPS實時坐標(biāo)信息發(fā)送至所述控制芯片，所述控制芯片接收所述GPS實時坐標(biāo)信息，并將所述GPS實時坐標(biāo)信息與預(yù)設(shè)的無人機懸停位置的GPS參考坐標(biāo)信息進行比較，實時計算二者的相對位移，并依據(jù)所述相對位移控制所述無人機的飛行方向，以使所述無人機飛行至預(yù)定懸停位置。通過控制芯片和GPS定位儀，無人機11采用智能的自控飛行方式，避免了遙控式控制時因控制信號與無線網(wǎng)絡(luò)信號間的相互干擾而導(dǎo)致無線網(wǎng)絡(luò)信號的失真。

進一步，所述無人機11還包括動力部和為所述動力部供電的移動電源，所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置與所述移動電源電性連接，以保證所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼裝置的供電所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼設(shè)備與無人機11的動力部使用同一電源的設(shè)計，避免了使用兩個電源時機體重量大的缺點，滿足了無人機機身重量輕的設(shè)計要求。

進一步，所述無人機11還包括超聲波檢測模塊，所述超聲波檢測模塊與所述控制芯片電性連接，所述超聲波檢測模塊探測周圍障礙物，并生成障礙信息，再將所述障礙信息傳輸至所述控制芯片，使所述控制芯片依據(jù)所述障礙信息及時控制所述無人機11作出避讓飛行動作。

飛行式中繼設(shè)備10通過所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼設(shè)備與一個地面無線信號發(fā)送設(shè)備20無線連接后，該地面無線信號發(fā)送設(shè)備20向飛行式中繼設(shè)備10發(fā)送起飛指令，飛行式中繼設(shè)備10接到該指令后起飛，并按預(yù)定的GPS參考坐標(biāo)信息的坐標(biāo)懸停在空中，飛行式中繼設(shè)備10懸停的水平位置處于地面無線信號發(fā)送設(shè)備20與地面無線信號接收設(shè)備30之間，然后，飛行式中繼設(shè)備10向下發(fā)射無線網(wǎng)絡(luò)信號，地面無線信號接收設(shè)備30檢測到由所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼設(shè)備發(fā)射的無線網(wǎng)絡(luò)信號并與所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼設(shè)備建立無線連接，如此，兩個間隔距離超過無線網(wǎng)絡(luò)信號最遠(yuǎn)傳輸距離的地面無線信號發(fā)送設(shè)備20與地面無線信號接收設(shè)備30就通過飛行式中繼設(shè)備10共同建立了無線自組網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了無線網(wǎng)絡(luò)信號的遠(yuǎn)距離傳輸。

所有飛行式中繼設(shè)備10接到指令同時起飛，飛行過程中飛行式中繼設(shè)備10依次按各自的預(yù)定懸停位置懸停在空中，按預(yù)定距離在空中排成在水平方向上指向地面無線信號接收設(shè)備30的一行，預(yù)定懸停位置距所述地面無線信號發(fā)送設(shè)備20最近的飛行式中繼設(shè)備10、中間的飛行式中繼設(shè)備10、預(yù)定懸停位置距所述地面無線信號接收設(shè)備30最近的飛行式中繼設(shè)備10依次無線連接，從而建立地面無線信號發(fā)送設(shè)備20及地面無線信號接收設(shè)備30之間的無線連接，飛行式中繼設(shè)備10的采用既能使所述無線網(wǎng)絡(luò)中繼設(shè)備升至信號傳輸所需的高度，又省去了架設(shè)基站和鋪設(shè)電線的成本與工時，飛行式中繼設(shè)備10的串聯(lián)布置進一步延長了無線網(wǎng)絡(luò)信號的傳輸距離。