無人飛行器通信方法及系統的制作方法

無人飛行器通信方法及系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種用于在無人飛行器與地面終端之間交換數據的無線傳輸協議。所述無人飛行器可以在飛行中傳輸圖像或視頻媒體數據。所述無人飛行器及所述地面終端使用時分多址數據協議共用單一通信信道。所述系統使用不同的通信協議發送不同類型的數據信號，且克服了使用單一通信信道的上行鏈路帶寬低和傳輸延時高的缺陷。
【專利說明】
無人飛行器通信方法及系統
【背景技術】
[0001]無人飛行器(UAV)的眾多應用之一是獲取所述無人飛行器上的相機拍攝的視頻或其他圖像。無人飛行器可以搭載照相機或攝像機，所述照相機或攝像機能夠拍攝圖像并將圖像存儲到機載存儲器中。無人飛行器降落后，用戶可以通過從存儲卡下載圖像或者只需拔下可拆卸的存儲卡，便可從所述機載存儲器中檢索圖像而查看所述圖像。或者，無人飛行器可以在飛行中將圖像數據傳輸給地面終端。所述地面終端通常與計算機連接，所述計算機可以將所述圖像顯示在監視器上。或者，所述地面終端可以是移動計算裝置(例如移動電話或平板計算機)，所述移動計算裝置將圖像顯示在自身的屏幕上。這樣，用戶可以在所述地面終端實時查看無人飛行器圖像。
[0002]用戶通常通過手持式遙控裝置控制無人飛行器。所述遙控裝置發送飛行控制信號給所述無人飛行器。所述遙控裝置還可以發送特殊的控制信號(例如觸發相機的拍攝照片或記錄視頻功能的信號)給所述無人飛行器。所述手持式遙控裝置可以是獨立的遙控裝置，或者可以與地面終端上的計算機或移動計算裝置連接。復雜的地面終端設備能夠顯示關于無人飛行器的實時狀態信息、顯示所述無人飛行器捕捉的圖像，以及提供諸如飛行路線規劃的其他功能。
[0003]用戶期望無人飛行器可以在飛行時無線傳輸圖像數據，這帶來了技術挑戰。圖像數據傳輸需要大量帶寬。因此，傳統的無人飛行器通常在彼此分離的無線信道上傳輸飛行控制信號和圖像信號。無線信道是以特定頻率為中心的頻段。例如，2.4G無線保真協議工作在以2.4千兆赫為中心的頻段。
[0004]雙信道系統的一個缺點是增加了系統的體積及復雜性。雙信道系統需要兩個彼此分離的發射器、無人飛行器上的圖像傳輸裝置及位于地面終端上的遠程飛行控制傳輸裝置。雙信道系統還需要兩個接收器、地面終端上的圖像接收裝置及無人飛行器上的飛行控制接收裝置。對于單個用戶來說，雙信道系統可能過于笨重，用戶難以獨立完成操作。用戶可能需要一個人操作無人飛行器，同時另一個人控制相機。受低帶寬的限制，目前通過單一信道傳輸圖像及遠程數據的方法具有高延時的缺陷。所公開的實施方式有利地通過選擇性地傳輸握手信號(例如應答信號)來減少延時。也就是說，并非每一傳輸都使用握手信號。

【發明內容】

[0005]所公開的第一方面是一種用于從地面終端向無人飛行器(UAV)傳送地面終端-無人飛行器(GT-UAV)數據的方法，其中所述GT-UAV數據被一次或多次傳輸給所述無人飛行器，所述方法包括:
[0006]接收所述GT-UAV數據；
[0007]確定是否根據ACK協議傳輸所述接收的GT-UAV數據;及
[0008]響應于確定根據所述ACK協議傳輸所述接收的GT-UAV數據，傳輸應答信號給所述地面終端。
[0009]所述方法可以任選地進一步包括嘗試接收所述GT-UAV數據，且在做出不成功的嘗試后，再次嘗試接收所述GT-UAV數據。
[0010]所述方法可以任選地進一步包括確定所述無人飛行器的狀態并將所述狀態傳輸給所述地面終端。
[0011]所述狀態可以任選地指明所述無人飛行器是否表現正常或異常。
[0012]所述方法可以任選地進一步包括確定一個或多個無人飛行器功能模塊的狀態，并將關于所述狀態的數據傳輸給所述地面終端。
[0013]所述狀態可以任選地指明所述無人飛行器功能模塊是否表現正常或異常。
[0014]所述方法可以任選地進一步包括響應于確定不根據所述ACK協議傳輸所述GT-UAV數據，基于所述GT-UAV數據發送命令給無人飛行器功能模塊。
[0015]在所公開方法的一個實施方式中，所述確定包括:當所述GT-UAV數據是飛行控制數據、起飛輔助數據、降落輔助數據及復位控制數據中的至少一者時，不根據ACK協議發送所述GT-UAV數據。
[0016]在所公開方法的一個實施方式中，所述確定包括:當所述GT-UAV數據是相機設置數據、最大飛行高度數據及最大飛行距離數據中的至少一者時，根據ACK協議發送所述GT-UAV數據。
[0017]所公開的第二方面是一種用于從地面終端向無人飛行器(UAV)傳送地面終端-無人飛行器(GT-UAV)數據的方法，所述方法包括:
[0018]確定是否根據ACK協議傳輸所述GT-UAV數據；
[0019]響應于確定根據ACK協議傳輸所述GT-UAV數據，根據ACK協議將所述GT-UAV數據一次或多次傳輸給所述UAV，直到所述地面終端收到來自所述無人飛行器的應答信號;及
[0020]響應于所述GT-UAV數據根據所述ACK協議發送并且被所述無人飛行器接收，接收來自所述無人飛行器的應答信號。
[0021]所述方法可以任選地進一步包括確定不根據ACK協議傳輸所述GT-UAV數據，并傳輸一次所述GT-UAV數據給所述無人飛行器。
[0022]所述方法可以任選地進一步包括從所述無人飛行器接收指明所述無人飛行器的狀態的狀態信號。
[0023]所述狀態信號可以任選地指明所述無人飛行器是否表現正常或異常。
[0024]所述方法可以任選地進一步包括從所述無人飛行器接收指明無人飛行器功能模塊的狀態的狀態信號。
[0025]所述狀態信號可以任選地指明所述無人飛行器功能模塊是否表現正常或異常。
[0026]所述方法可以任選地進一步包括當所述GT-UAV數據是飛行控制數據、起飛輔助數據、降落輔助數據及復位控制數據中的至少一者時，不根據ACK協議發送所述GT-UAV數據。
[0027]所述方法可以任選地進一步包括當所述GT-UAV數據是相機設置數據、最大飛行高度數據及最大飛行距離數據中的至少一者時，根據ACK協議發送所述GT-UAV數據。
[0028]所公開的第三方面是一種無人飛行器，包括:
[0029]收發器，能夠從地面終端接收地面終端-無人飛行器(GT-UAV)數據；
[0030]處理系統，所述收發器連接，用于確定是否根據ACK協議發送GT-UAV數據傳輸以及產生應答信號;且
[0031 ]其中所述ACK協議包括:所述地面終端根據所述ACK協議傳輸一次或多次GT-UAV數據，直到所述收發器成功接收所述GT-UAV數據，所述處理系統確定是否根據所述ACK協議發送所述GT-UAV數據，且所述收發器響應于根據所述ACK協議發送所述GT-UAV數據而傳輸應答信號給所述地面終端。
[0032]所述處理系統任選地進一步能夠產生關于功能模塊的狀態信息，且所述收發器進一步能夠將所述狀態信息傳輸給所述地面終端。
[0033]所述收發器任選地進一步能夠從所述地面終端接收用于控制功能模塊的命令信號，且所述處理系統進一步能夠解譯所述命令信號。
[0034]所述無人飛行器可以任選地包括相機，所述相機用于響應于來自所述處理系統的指令而記錄圖像，且其中所述收發器進一步能夠傳輸攜帶由所述相機產生的圖像的無人飛行器-地面終端(UAV-GT)數據。
[0035]所述無人飛行器可以任選地包括傳感器，所述傳感器用于響應于來自所述處理系統的指令而進行測量，且其中所述收發器進一步能夠按照規則時間間隔傳輸攜帶由所述傳感器產生的測量數據的無人飛行器-地面終端(UAV-GT)數據。
[0036]所公開的第四方面是一種地面終端，包括:
[0037]收發器，能夠向無人飛行器(UAV)傳輸地面終端-無人飛行器(GT-UAV)數據；
[0038]處理系統，所述收發器連接，用于確定是否根據ACK協議發送GT-UAV數據以及分析應答信號;且
[0039]其中所述ACK協議包括:響應于所述無人飛行器確定根據所述ACK協議發送所述GT-UAV數據，所述收發器根據所述ACK協議傳輸一次或多次GT-UAV數據，直到所述收發器接收到所述無人飛行器產生的應答信號，以及所述無人飛行器傳輸所述應答信號給所述地面終端。
[0040]所述處理系統任選地進一步能夠確定不根據ACK協議發送所述GT-UAV數據。
[0041]所述收發器任選地進一步能夠接收關于所述無人飛行器的狀態的傳感器數據，且所述處理系統進一步能夠分析所述傳感器數據。
[0042]所述收發器任選地進一步能夠接收關于所述無人飛行器的功能模塊的狀態的數據。
【附圖說明】
[0043]圖1是圖示使無人飛行器(UAV)能夠與地面終端通信的無人飛行器系統的實施方式的示例性頂層框圖。
[0044]圖2是圖示圖1的無人飛行器的實施方式的示例性框圖。
[0045]圖3是圖示圖1的地面終端的實施方式的示例性框圖。
[0046]圖4是圖示圖1的地面終端的可選實施方式的示例性框圖。
[0047]圖5是圖示圖1的地面終端的另一可選實施方式的示例性框圖。
[0048]圖6是圖示圖1的地面終端的另一可選實施方式的示例性框圖。
[0049]圖7是圖示圖1的無人飛行器與地面終端之間的一系列時間多址協議數據傳輸的實施方式的示例性時間軸。
[0050]圖8a、8b及8c是圖示圖9的動態多址協議所用的動態請求緩沖器的相應實施方式的示例性緩沖器裝置。
[0051]圖9是圖示用于實現動態時間多址協議的方法的實施方式的示例性流程圖。
[0052]圖10是圖示根據圖9的動態時間多址協議的一系列數據傳輸的實施方式的示例性時間軸。
[0053]圖11是圖示根據ACK協議的一系列數據傳輸的實施方式的示例性時間軸。
[0054]圖12是圖示針對從圖1的地面終端到無人飛行器傳輸的信號選擇性地實現ACK協議的過程的示例性流程圖。
[0055]圖13是圖示用于圖11及12中描述的過程的ACK查找表的實施方式的示例性查找表。
[0056]圖14是圖示用于確定是否通過圖11和12中描述的ACK協議傳輸圖1的傳輸信號的方法的實施方式的示例性流程圖。
[0057]圖15是圖示從圖1的地面終端的角度用于選擇性地實現ACK協議的過程的示例性流程圖。
[0058]圖16是圖示從圖1的無人飛行器的角度用于選擇性地實現ACK協議的過程的示例性流程圖。
[0059]需要說明的是，所述附圖并非按比例繪制，且為了便于說明，全部圖中相似結構或功能的元件通常用相似的元件標號表示。還需要說明的是，所述附圖只是為了方便優選實施方式的描述。所述附圖并未圖示所描述的實施方式的每一方面，也并未限制本公開的范圍。
【具體實施方式】
[0060]由于現有的雙信道通信系統需要兩個分離的發射器且增加了體積及復雜性，因此，采用單一無線信道、根據一個以上傳輸協議有選擇地傳輸圖像及飛行控制信號的通信系統可以為廣泛的系統應用(例如無人飛行器系統)奠定基礎。根據本發明的一個實施例，圖1中的無人飛行器系統100實現了上述目標。
[0061]參閱圖1所示，所述無人飛行器系統100圖示為包括無人飛行器110及地面終端120。所述無人飛行器110及地面終端120優選通過交換一個或多個無線傳輸信號而相互通信。所述無人飛行器110例如可以傳輸無人飛行器-地面終端(UAV-GT)數據130B給所述地面終端120。反之，所述地面終端120可以傳輸地面終端-無人飛行器(GT-UAV)數據130A給所述無人飛行器110。當所述無人飛行器110在飛行時，所述無人飛行器110與地面終端120之間交換的傳輸信號通常是無線信號。
[0062]在優選實施方式中，所述無人飛行器系統100是單一信道系統。無線信道是以特定頻率為中心的頻段。在一個優選實施方式中，GT-UAV數據傳輸130A及UAV-GT數據傳輸130B使用同一個無線信道130。因此，所述無人飛行器110及地面終端120共用單個無線信道130。
[0063]圖2是圖示無人飛行器110的實施方式的示例性框圖。如圖2所示，所述無人飛行器110(圖1所示)可以包括無人飛行器收發器111。無人飛行器收發器111可以包括任意適合類型、具有任意適合速度及/或大小的常規收發器，且能夠沿著無線信道130發送及接收無線信號。所述無人飛行器110有利地可以包括一個或多個額外的無人飛行器部件，且所述無人飛行器收發器111可以被配置成與所述無人飛行器110的至少一個額外部件通信。可以例如基于為所述無人飛行器110選定的應用來確定所述無人飛行器部件的數量及配置。
[0064]所述無人飛行器110例如可以包括連接到所述無人飛行器收發器111的無人飛行器處理器112。所述無人飛行器處理器112可以接收并分析由無人飛行器收發器111接收的GT-UAV數據傳輸130A(圖1所示)。此外，所述無人飛行器處理器112可以將要作為UAV-GT數據傳輸130B(圖1所示)發送給地面終端120(圖1所示)的數據發送給無人飛行器收發器111。無人飛行器收發器111可以將來自于無人飛行器處理器112的計算機可讀信號調制為無線信號以傳輸給地面終端120。類似地，無人飛行器收發器111可以將從地面終端120接收的無線信號解調為無人飛行器處理器112能夠讀取的機器可讀信號。無人飛行器處理器112可以包括任意類型的處理系統，例如一個或多個微處理器(μρ)、現場可編程門陣列(FPGA)、中央處理單元(CPU)及/或任意類型的數字信號處理器(DSP)。
[0065]無人飛行器110可以進一步包括相機113。所述相機113可以作為組裝的無人飛行器110的一部分預先安裝在所述無人飛行器110上。或者，所述無人飛行器110可以包括相機支架/平移-傾斜裝置(圖上未示出)，用于安裝及/或穩定所述相機113。所述相機113可以捕捉圖像以用于靜態攝影及/或視頻。所述相機113還可以用于為處理器112提供所有或部分圖像，以分析障礙物及引導無人飛行器110沿正確的飛行路線飛行以保證安全。所述相機優選與無人飛行器處理器112連接。所述無人飛行器處理器112優選可以控制承載相機113的平移/傾斜裝置的操作，例如，通過改變相機113的位置及/或指示相機113捕捉圖像來控制所述平移/傾斜裝置的操作。
[0066]無人飛行器110可以進一步包括飛行控制114。飛行控制114是無人飛行器110中控制所述無人飛行器110的推進的機械部件，用以控制所述無人飛行器110的俯仰、橫滾及偏航。飛行控制114可以改變無人飛行器110的速度及/或位置。飛行控制114優選與所述無人飛行器處理器112連接。地面終端120可以傳輸含有用戶定義的路線規劃數據的GT-UAV數據傳輸130A。無人飛行器收發器111接收所述GT-UAV數據傳輸130A并傳送給無人飛行器處理器112。所述無人飛行器處理器112隨后解譯所述飛行控制數據并發送適當的指令或指令集給所述飛行控制114。從而所述飛行控制114可以改變無人飛行器110的速度或位置。
[0067]無人飛行器110可以進一步包括傳感器115。所述傳感器115可以包括多個傳感器，每個傳感器用于執行至少一種選定類型的測量。所述無人飛行器110的第一傳感器115測量的類型可以與第二傳感器115測量的類型相同及/或不同。例如，選定的傳感器115可以測量無人飛行器110的速度、高度及/或位置。傳感器115可以包括全球定位衛星傳感器、加速度計、氣壓計、超聲波探測器等。所述無人飛行器處理器112優選與每個傳感器115連接并且能夠分析所述傳感器115提供的測量結果。所述無人飛行器處理器112還可以通過指示無人飛行器收發器111將攜帶所述傳感器115的測量結果的UAV-GT數據傳輸130B傳輸給地面終端120，而傳輸來自所述傳感器115的測量結果。所述無人飛行器處理器112或地面終端120可以利用所述傳感器115提供的數據確定所述無人飛行器110的狀態是否正常。例如，如果所述無人飛行器110的電池壽命低于某一閾值、偏離飛行路徑或高度超過某一值，則所述無人飛行器110的狀態可為異常。確定所述無人飛行器110工作是否正常有很多可能的準則。所述無人飛行器處理器112可以利用這些準則來確定所述無人飛行器110工作異常并傳輸信號給地面終端120，以向所述地面終端120發出所述無人飛行器110工作異常的警報。
[0068]所述無人飛行器110可以進一步包括無人飛行器存儲器116。所述無人飛行器存儲器116優選與所述無人飛行器處理器112連接。所述無人飛行器存儲器116可以用于存儲所述無人飛行器處理器112讀取及執行的指令。所述相機113也可以連接到所述無人飛行器存儲器116。所述相機113可以將圖像數據存儲在所述無人飛行器存儲器116中。所述無人飛行器110可以按下列方式傳輸圖像給地面終端120。所述處理器112從無人飛行器存儲器116或相機113檢索圖像。然后，所述無人飛行器處理器112調制并發送所述圖像給無人飛行器收發器111，所述無人飛行器收發器111將攜帶所述圖像的UAV-GT數據傳輸130B傳輸給所述地面終端120。
[0069]無人飛行器存儲器116可以包括多個硬件存儲器裝置。例如，所述相機113及無人飛行器處理器112可以均具有一個專用存儲器裝置。所述無人飛行器存儲器116可以包括任意適合類型的存儲器系統(優選包括非易失性存儲器系統)，例如包括但不限于任意電子、磁及/或光存儲介質。示例性存儲介質可以包括一個或多個靜態隨機存取存儲器(staticrandom access memories，SRAMs)、動態隨機存取存儲器(dynamic random accessmemories ,DRAMs)、電可擦除可編程只讀存儲器(electrically-erasable programmableread-only memories，EEPR0Ms)、閃存或硬盤。第一無人飛行器部件所關聯的第一無人飛行器存儲裝置與第二無人飛行器部件所關聯的第二無人飛行器存儲器裝置可以相同及/或不同。或者及/或此外，所述第一無人飛行器存儲器裝置可以與所述第二無人飛行器存儲器裝置相互分離，及/或與所述第二無人飛行器存儲器裝置至少部分集成在一起。
[0070]所述無人飛行器110可以因執行專用任務而邏輯上或物理上分為一個或多個功能模塊。功能模塊可以包括所述無人飛行器110的一個或多個部件。例如，用于測量大氣壓的功能模塊可以包括所述處理器112中的軟件及所述傳感器115中的氣壓計，以及用于傳輸大氣壓數據給地面終端120的無人飛行器收發器111。功能模塊可以向所述無人飛行器110或地面終端120或這兩者發出所述無人飛行器110工作異常的警報。例如，用于測量高度的功能模塊可以感測高度的快速下降。所述功能模塊從而可以向所述無人飛行器處理器112發出異常高度下降的警報。此外，所述無人飛行器110可以給所述地面終端120傳輸關于功能模塊的數據。因此，地面終端120可以接收關于功能模塊的狀態信息，以確定所述無人飛行器110或特定功能模塊工作是否正常。此外，地面終端120可以傳輸攜帶用于控制功能模塊的命令(例如，請求來自所述功能模塊的狀態信息)的GT-UAV傳輸130A。
[0071]圖3是圖示地面終端120(圖1所示)的一個實施方式的示例性框圖。如圖3所示，所述地面終端120可以包括地面終端收發器121。地面終端收發器121可以包括任意適合類型、具有任意適合速度及/或大小的常規收發器，且能夠沿著所述無線信道130發送及接收無線信號。所述地面終端120有利地可以包括一個或多個額外的地面終端部件，且所述地面終端收發器121可以被配置成與所述地面終端120的至少一個額外的部件通信。所述地面終端部件的數量及配置可以例如基于為所述無人飛行器110(圖1所示)或地面終端120選定的應用來確定。
[0072]所述地面終端120例如可以包括與所述地面終端收發器121的地面終端處理器122。所述地面終端處理器122可以接收并分析由所述地面終端收發器121接收的UAV-GT數據傳輸130B。此外，所述地面終端處理器122可以將要作為GT-UAV數據傳輸130A發送給所述無人飛行器終端110(圖1所示)的數據發送給所述地面終端收發器121。所述地面終端收發器121可以將來自所述地面終端處理器122的信號調制為無線信號以傳輸給所述無人飛行器110。類似地，所述地面終端收發器121可以將從所述無人飛行器110接收的無線信號解調為所述地面終端處理器122能夠讀取的機器可讀信號。所述地面終端處理器122可以包括任意類型的處理系統，例如一個或多個微處理器(μΡ)、現場可編程門陣列(FPGA)、中央處理單元(CPU)及/或任意類型的數字信號處理器(DSP)。
[0073]地面終端120可以進一步包括顯示屏123。所述顯示屏123可以包括任意類型的顯示屏，包括陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(LCD)、薄膜晶體管(TFT)屏幕、等離子等。所述顯示屏123優選可以向觀看者呈現描述所述無人飛行器110的狀態的屏上顯示(OSD)信息。例如，所述顯示屏123可以顯示所述無人飛行器110的高度、速度、位置等中的一個或多個。所述無人飛行器處理器112可以通過指示所述無人飛行器收發器111將攜帶測量結果的UAV-GT數據傳輸130B傳輸給地面終端120而傳輸來自所述傳感器115的測量結果。然后，所述地面終端收發器121將所述測量結果傳輸給所述地面終端處理器122，進而指示連接到所述地面終端120的所述顯示屏123顯示所述測量結果。
[0074]此外，所述監視器123優選可以顯示所述相機113拍攝的圖像。所述無人飛行器處理器112可以通過指示所述無人飛行器收發器111將攜帶圖像的UAV-GT傳輸信號130B傳輸給地面終端120而傳輸來自所述相機113或無人飛行器存儲器116的圖像。然后，所述地面終端收發器121傳輸所述圖像給所述地面終端處理器122，進而引導所述顯示屏123顯示所述圖像。
[0075]所述地面終端120可以進一步包括圖形用戶界面(GUI)124。所述圖形用戶界面124可以包括一個或多個按鈕(例如鍵盤或小鍵盤)及/或一個指向裝置(例如鼠標、軌跡球、操縱桿或觸控筆)。所述圖形用戶界面124接收操作者定義的飛行命令，并將所述飛行命令傳送給地面終端處理器122。所述地面終端處理器122可以解譯所述飛行命令，并將所述飛行命令發送給地面終端收發器121，所述地面終端收發器121可以傳輸攜帶所述飛行命令的GT-UAV數據傳輸130A。所述無人飛行器收發器111接收攜帶所述飛行命令的GT-UAV數據傳輸130A并將所述飛行命令傳送給無人飛行器處理器112。所述無人飛行器處理器112隨后解譯所述飛行命令且將它們發送給所述飛行控制114，所述飛行控制114繼而控制所述無人飛行器110的飛行行為。
[0076]所述地面終端120可以進一步包括地面終端存儲器126。所述地面終端存儲器126可以包括任意適合類型的存儲器系統(優選包括非易失性存儲器系統)，例如包括但不限于任意電子、磁及/或光存儲介質。示例性存儲介質可以包括一個或多個靜態隨機存取存儲器(SRAM)、動態隨機存取存儲器(DRAM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)、閃存或硬盤(HDD)。所述地面終端存儲器126優選與地面終端處理器122連接。所述地面終端處理器122優選使用所述地面終端存儲器126存儲所述地面終端處理器122讀取及執行的指令。第一地面終端部件所關聯的第一地面終端存儲器裝置與第二地面終端部件所關聯的第二地面終端存儲器裝置可以相同及/或不同。或者及/或此外，所述第一地面終端存儲器裝置與所述第二地面終端存儲器裝置可以相互分離，及/或與所述第二地面終端存儲器裝置至少部分集成在一起。
[0077]圖3中圖示的地面終端120可以包括膝上型計算機、桌上型計算機、便攜式電話、個人數字助理或任意其他類似的計算裝置。
[0078]在一個可選實施方式中，如圖4中圖示，所述地面終端120(圖1所示)可以包括觸摸屏125。所述觸摸屏125可以能夠向用戶顯示信息，還可以接收來自用戶的輸入命令。合適尺寸的常規觸摸屏可以用作所述觸摸屏125。圖4中圖示的地面終端120可以包括平板計算機、一體化計算機、膝上型計算機、便攜式電話、個人數字助理或任意其他類似的帶有觸摸屏的計算裝置。
[0079]在另一個可選實施方式中，如圖5中圖示，所述地面終端120(圖1所示)包括兩個分離的裝置一一地面終端站500與地面終端遙控裝置510。所述地面終端站500包括地面終端收發器121、地面終端處理器122、顯示屏123、地面終端存儲器126及輸入接口 127。所述輸入接口 127從外部裝置接收輸入，并將所述輸入傳送給所述地面終端處理器122。飛行控制命令是所述輸入接口 127可以接收的輸入的示例。所述輸入接口 127可以包括常規的輸入/輸出裝置，例如USB兼容接口。
[0080]所述地面終端遙控裝置510包括圖形用戶界面124及輸出接口 128。所述圖形用戶界面124可以包括一個或多個按鈕(例如鍵盤或小鍵盤)及/或一個指向裝置(例如鼠標、軌跡球、操縱桿或觸控筆)。所述圖形用戶界面124接收飛行命令并將所述飛行命令傳送給所述輸出接口 128。所述輸出接口 128可以包括常規的輸入/輸出裝置。所述輸出接口 128沿著用戶接口鏈路129傳輸所述飛行命令給所述輸入接口 127。所述用戶接口鏈路129可以包括任意合適的通信鏈路，例如金屬線。所述用戶接口鏈路129還可以是無線鏈路。在這種情況下，所述輸出接口 128與輸出接口 127將能夠接收和傳輸無線信號，例如藍牙信號、無線保真(W1-Fi)信號等。
[0081]在另一個可選實施方式中，如圖6中圖示，所述地面終端遙控裝置510包括遙控觸摸屏624。所述遙控觸摸屏624能夠向用戶顯示信息，還可以接收來自用戶的輸入命令。合適尺寸的常規觸摸屏可以用作所述遙控觸摸屏624。所述遙控觸摸屏624優選與遙控處理器622連接。所述遙控處理器622分析來自所述遙控觸摸屏624的輸入，并在所述遙控觸摸屏624上顯示圖形用戶界面。當從所述遙控觸摸屏624接收到飛行控制輸入時，所述遙控處理器622隨后傳送所述飛行控制輸入給所述輸出接口 128。所述地面終端站500包括輸入接口127。所述輸出接口 128通過用戶鏈路接口 129傳送飛行控制輸入給所述輸入接口 127。
[0082]所述GT-UAV數據傳輸130A(圖1所示)可以包括飛行控制信號。例如，如果用戶希望增加例如所述無人飛行器110的速度或高度，則所述地面終端120可以傳輸用以引導所述無人飛行器110改變其速度或高度的GT-UAV數據傳輸130A。
[0083 ] 所述GT-UAV數據傳輸130A還可以包括特殊控制信號。無人飛行器110可以包括自動起飛特征。所述GT-UAV數據傳輸130A可以包括引導所述無人飛行器110自動起飛的自動起飛信號。無人飛行器110可以包括降落輔助特征。所述GT-UAV數據傳輸130A可以引導所述無人飛行器110執行或不執行所述降落輔助特征。所述GT-UAV數據傳輸130A可以包括復位控制數據，以引導所述無人飛行器110重新校準其GPS原點。所述GT-UAV數據傳輸130A可以包括用以引導所述無人飛行器110更新所述GPS原點至用戶位置的信號。
[0084]所述GT-UAV數據傳輸130A還可以控制所述無人飛行器相機113的操作。例如，所述GT-UAV數據傳輸130A可以包括用于配置所述相機113的相機配置控制。所述GT-UAV數據傳輸130A還可以包括相機控制及/或設置，例如用于相機113拍攝照片或記錄視頻的命令。如果所述無人飛行器110包括云臺，則所述GT-UAV數據傳輸130A還可以用于使用及控制所述云臺。
[0085]所述UAV-GT數據130B(圖1所示)可以包括所述無人飛行器110發送給所述地面終端120的來自所述相機113的圖像數據。此外，所述傳感器115可以產生傳感器數據。所述無人飛行器110可以傳輸攜帶此傳感器數據的UAV-GT數據傳輸130B給所述地面終端120。這使得所述地面終端120能夠接收來自所述無人飛行器110的重要反饋。傳感器數據可以包括高度、姿態、電池電量、速度及某些緊急狀態信號(例如低電量警告或GPS信號丟失)。稍后會講到，所述UAV-GT數據傳輸130B還可以包括狀態或命令信號。
[0086]這些示例并非窮舉。所述GT-UAV數據傳輸130A及UAV-GT數據傳輸130B可以包括其他的信號類型。
[0087]在一個優選實施方式中，所述無人飛行器110及地面終端120通過同一無線信道130(圖1所示)傳輸信號。因此，為了保證所述無人飛行器110及地面終端120能夠正確共用無線信道130，所述無人飛行器110及地面終端120優選采用編碼的方法。在一個優選實施方式中，所述無人飛行器110及地面終端120采用時分多址來共用所述信道。根據時分多址協議，傳輸時間劃分為若干時間幀。時間幀又劃分為若干時隙，其中每個時間幀包括多個時隙。時分多址通常包括分配信道內的特定的時隙給無人飛行器收發器111使用，并分配信道內的特定的時隙給地面終端收發器121使用。給定時隙不會同時分配給所述無人飛行器收發器111及所述地面終端收發器121。
[0088]圖7圖示了示例性時分多址協議700的操作。在圖7中，所述無人飛行器110(圖1所示)及地面終端120(圖1所示)沿著同一無線信道130(圖1所示)交換傳輸信號。圖7顯示了兩個不同的時間幀:第一時間幀710及第二時間幀720。所述第一時間幀710早于所述第二時間幀720。所述第一時間幀710及第二時間幀720均劃分為三個時隙。第一時間幀710劃分為圖像數據時隙711、傳感器數據時隙712及飛行控制數據時隙713。第二時間幀720劃分為圖像數據時隙721、傳感器數據時隙722及飛行控制數據時隙723。在這個示例中，第一時間幀710及第二時間幀720均劃分為三個時隙，但每個時間幀也可能劃分為任意合適數量的時隙，例如根據所述無人飛行器系統100(圖1所示)所用信號的數量及所述信號需要交換的頻率而劃分為任意合適數量的時隙。例如，對特殊控制信號可以提供一個或多個時隙。此外，時間幀710、720可以含有不同數量的時隙。
[0089 ] 所述無人飛行器110及地面終端120使用時隙711 -713、7 21 -7 23中的特定時隙傳輸GT-UAV數據傳輸130A(圖1所示)或UAV-GT數據傳輸130B(圖1所示)。所述無人飛行器110可以在第一時間幀圖像數據時隙711傳輸攜帶圖像數據的第一UAV-GT數據傳輸130B，且在第二時間幀圖像數據時隙721傳輸攜帶額外圖像數據的第二 UAV-GT數據傳輸130B。所述無人飛行器110可以在第一時間幀傳感器數據時隙712及第二時間幀傳感器數據時隙722傳輸攜帶傳感器數據的UAV-GT數據傳輸130B。所述地面終端120可以在第一時間幀飛行控制數據時隙713及第二時間幀飛行控制數據時隙723傳輸攜帶飛行控制數據的GT-UAV數據傳輸130Ao
[0090]圖7表示時隙711-713及721-723彼此相鄰。一個時間幀中的時隙優選包括時隙之間的緩沖時間。例如，第一時間幀710內，圖像數據時隙711與傳感器數據時隙712之間可以有緩沖時間。第一時隙傳感器數據時隙712與第一時隙控制數據時隙713之間也可以有緩沖時間。
[0091 ]時分多址協議700是一種靜態時分多址協議。在靜態時分多址協議中，不管所述無人飛行器110或地面終端120是否有適當信號要在時隙內發送，都要為所述無人飛行器110及地面終端120分配時隙。例如，為所述無人飛行器110預留第一時間幀圖像數據時隙711，用于傳輸攜帶圖像的UAV-GT數據傳輸130B。但是，所述無人飛行器110可能在對應于第一時間幀圖像數據時隙711的時間周期內并沒有圖像要傳輸。
[0092]所述無人飛行器系統100的一個可選實施方式使用動態時分多址協議。在所述實施方式中，如圖8a-8c中圖示，所述無人飛行器系統100具有動態請求緩沖器800。圖8a例如顯示空的動態請求緩沖器800，表明所述無人飛行器110(圖1所示)及地面終端120(圖1所示)均不需要通過無線信道130(圖1所示)傳輸任何數據。圖Sb圖示了當所述無人飛行器100(圖1所示)希望通過無線信道130(圖1所示)傳輸圖像數據時的動態請求緩沖器800。所述動態請求緩沖器800的條目一801包含傳輸攜帶圖像數據的UAV-GT數據傳輸130B(圖1所示)的請求。
[0093]圖Sc圖示了當無人飛行器110(圖1所示)需要傳輸攜帶圖像數據的UAV-GT數據傳輸130B(圖1所示)及地面終端120(圖1所示)需要傳輸攜帶飛行控制數據的GT-UAV數據傳輸130A(圖1所示)時的動態請求緩沖器800。每個類型的信號優選具有優先級。較高優先級的信號優先傳輸。在這個示例中，飛行控制數據比圖像數據具有更高的優先級。因此，如果所述動態請求緩沖器800包含傳輸飛行控制數據的請求及傳輸圖像數據的請求，則傳輸飛行控制數據的請求具有更高優先級。在所述動態請求緩沖器800中用條目來表示優先級。最上面的條目，即條目一801包含最高優先級的傳輸請求。條目二802包含次高優先級的傳輸請求。因此，在這個示例中，所述飛行控制數據傳輸請求放在第一個條目801中，而所述圖像數據請求放在第二個條目802中。動態請求緩沖器800優選包含足夠多的條目來容納每個傳輸請求。
[0094]所述動態請求緩沖器800可以位于無人飛行器存儲器116(圖2所示)或地面終端存儲器126(圖3所示)。動態請求緩沖器800可以是獨立的存儲器裝置，或者可以是較大存儲器結構的分區。如果所述動態請求緩沖器800位于無人飛行器存儲器116內，則無人飛行器處理器112 (圖2所示)可以對所述動態請求緩沖器800進行控制。如果動態請求緩沖器800位于地面終端存儲器126，則地面終端處理器122(圖3所示)可以對所述動態請求緩沖器800進行控制。
[0095]圖9圖示了動態時分多址協議的操作方法900。在這個示例中，地面終端處理器122(圖3所示)控制所述動態請求緩沖器800 (圖8所示)。在步驟901，初始化動態請求緩沖器800。在步驟902，所述地面終端處理器122進行等待，直到所述無人飛行器110(圖1所示)或地面終端120(圖1所示)上的部件需要通過無線信道130(圖1所示)傳輸信號。
[0096]在步驟903，做出所述地面終端處理器122是否已接收到一個或多個通過無線信道130傳輸數據的請求的確定。所述請求可以來自于所述地面終端120內的部件及/或地面終端處理器122。或者及/或此外，如果所述無人飛行器110的部件需要通過無線信道130傳輸數據，則所述請求可以來自于所述無人飛行器110。
[0097]如果所述地面終端處理器122已接收到一個或多個通過無線信道130傳輸數據的請求，則所述地面終端處理器122將傳輸請求放入所述動態請求緩沖器800。所述地面終端處理器122以如前參閱圖8詳細論述的方式按照優先級順序將請求放入所述動態請求緩沖器800。也就是將最尚優先級的請求放在所述動態請求緩沖器800的最上或前面。在步驟904，將請求按照優先級順序放入所述動態請求緩沖器800。
[0098]框905表示所述動態請求緩沖器800中的最高優先級的請求是否對應于從無人飛行器110傳輸到地面終端120的信號的條件。也就是說，最高優先級的請求是否用于UAV-GT數據傳輸130B。例如，可以通過在所述傳輸請求中保留狀態位來執行此確定，所述狀態位指明所述傳輸是否是來自無人飛行器110或地面終端120。
[0099]如果所述動態請求緩沖器800中的最高優先級的請求對應于將從無人飛行器110傳輸到地面終端120的信號(S卩UAV-GT數據傳輸130B)，則所述地面終端120通過無線信道130傳輸短允許信號給所述無人飛行器110，警示所述無人飛行器110已被允許開始傳輸對應于最高優先級請求的UA V-GT數據傳輸130B。在框906中，所述地面終端120通過無線信道130傳輸允許信號，所述允許信號允許所述無人飛行器110傳輸所述UAV-GT數據傳輸130B。收到所述允許信號后，由框907表示，所述無人飛行器110傳輸對應于高優先級請求的UAV-GT數據傳輸130B。
[0100]如果框905中的條件不滿足，即所述動態請求緩沖器800中的最高優先級的請求對應于GT-UAV數據傳輸130A，則由框908表示，所述地面終端120開始傳輸所述GT-UA V數據傳輸130A。
[0101 ]然而，所述GT-UAV數據傳輸130A或UAV-GT數據傳輸130B的傳輸不一定是所需要傳輸的數據的完整傳送。框907及框908表示的傳輸對應于時間幀中的一個時隙。而完全傳輸某些信號需要多于一個時隙。因此，在框907或框908表示的傳輸發生之后，地面終端處理器122確定框907或框908表示的傳輸是否是對應于最高優先級請求的最后的傳輸。可以用結束碼對請求的數據傳送進行編碼，所述地面終端處理器122將所述結束碼視為指示信號完成傳輸。框909表示框907或框908表示的傳輸是否是最高優先級請求的最后傳輸的條件。
[0102]如果框909的條件為假且框907或框908表示的傳輸不是最高優先級請求的最后的傳輸，則地面終端處理器122再次檢查以確定是否有任何新的傳輸請求到達。也就是說，所述地面終端再次執行框903表示的過程。
[0103]如果框909的條件為真且框907或框908表示的傳輸是最高優先級請求的最后的傳輸，則從所述動態請求緩沖器800(圖8所示)的條目一 801(圖8所示)清空最高優先級請求。框910表示從所述動態請求緩沖器800的條目一 801清空最高優先級請求。地面終端處理器122還確定所述地面終端處理器122是否已接收到任何新的傳輸請求，即做出由框903表示的確定。
[0104]圖10圖示了動態時分多址協議900(圖9所示)的示例。在圖10中有四個數據時隙1011-1014。還有四個緩沖時隙1031。
[0105]所述緩沖時隙1031有利地使得所述無人飛行器110(圖1所示)能夠警示所述地面終端120(圖1所示)所述無人飛行器110需要將UAV-GT數據傳輸130B(圖1所示)傳輸給所述地面終端120。所述緩沖時隙1031還允許所述地面終端120經由通過無線信道130(圖1所示)發送的允許信號而警示所述無人飛行器110，以通知所述無人飛行器110已被允許發送對應于其最高優先級信號的UAV-GT數據傳輸130B。
[0106]在圖10的示例中，需要傳輸的第一信號是攜帶來自所述無人飛行器110的圖像的UAV-GT數據傳輸130B。所述無人飛行器110占用所述無線信道130且在第一數據時隙1011中傳輸攜帶圖像數據的UAV-GT數據傳輸130B。所述無人飛行器110還在第二數據時隙1012中傳輸攜帶圖像數據的UAV-GT數據傳輸130B。但是在第三數據時隙1013發生之前，所述地面終端處理器112(圖3所示)從用戶接口 124(圖3所示)接收飛行控制。在這個示例中，飛行控制比圖像數據具有更高優先級，因此，飛行控制請求被放到動態請求緩沖器800 (圖8所示)中的第一條目801中，且圖像請求被移動至第二條目802中。因此，所述地面終端120在第三數據時隙1013期間傳輸攜帶飛行控制數據的GT-UAV數據傳輸130給所述無人飛行器110。一旦在所述數據時隙1013中傳輸完成，便清空所述動態請求緩沖器800的條目一 801中的飛行控制請求，并將圖像傳輸請求從第二條目802移動至第一條目801。一旦飛行控制數據已完成傳輸，所述無人飛行器110便重新開始在第四數據時隙1014中傳輸圖像數據。緩沖時隙1031的持續時間優選與數據時隙1011 -1014的持續時間不一樣長。
[0107]對于特定信號，所述無人飛行器110或地面終端120可以使用應答協議(有時稱ACK協議)通過無線信道130傳輸數據。ACK協議通過要求數據接收方發送確認數據接收的應答信號而改善傳輸信號130的可靠性。然而，所述ACK協議的應答過程可能會造成延遲。因此，在所述無人飛行器110與地面終端120之間不宜使用所述ACK協議傳輸所有的信號。所述ACK協議的替代方案是實時非應答(rt-nACK)協議，在所述實時非應答協議中，數據接收方不發送應答信號，從而減少了延時。根據要傳輸的數據類型及可靠性與延時的所需權衡取舍來確定是否使用ACK協議。作為非限定性的示例，連續改變或高低改變的數據可以不需要使用ACK協議。
[0108]圖11圖示了說明在優選實施方式中使用的ACK協議的實例性ACK協議時間軸1100。在圖11的示例中，飛行控制數據時隙1101分配給所述地面終端120，用于傳輸飛行控制數據給所述無人飛行器110。圖像數據時隙1102分配給所述無人飛行器110，用于傳輸圖像數據給所述地面終端120。還存在傳感器/ACK數據時隙1103用于所述無人飛行器110，用于傳輸UAV-GT數據傳輸130B給所述地面終端120。所述無人飛行器110可以在所述傳感器/ACK數據時隙1103期間將來自傳感器115的傳感器數據或ACK信號傳輸給所述地面終端120。所述傳感器數據為所述地面終端120提供關于無人飛行器110的速度、位置及軌跡的有價值的反饋。如果成功接收所述地面終端120使用ACK協議發送的傳輸，則所述無人飛行器110傳輸ACK信號。例如，如果使用ACK協議傳輸飛行控制信號且所述無人飛行器110在第二飛行控制數據時隙1101期間成功接收所述飛行控制信號，則所述無人飛行器110在隨后的傳感器/ACK數據時隙1103期間傳輸ACK信號。
[0109]圖12圖示了選擇性地實現ACK協議1200的操作。在這個示例中，地面終端120使用ACK協議傳輸特定GT-UAV信號傳輸130A。框1201表示所述地面終端120例如在飛行控制數據時隙1101(圖11所示)期間傳輸攜帶飛行控制數據的GT-UAV數據傳輸130A。由框1202表示，所述地面終端120確定是否使用ACK協議傳輸所述飛行控制數據。盡管圖12中的框1202表示為在框1201之后發生，但所述地面終端120可以可選地在傳輸所述飛行控制數據之前或傳輸所述飛行控制數據的同時確定是否使用ACK協議。如果所述飛行控制數據不使用ACK協議，則在1208中，所述ACK協議終止。
[0110]在所述地面終端120傳輸所述飛行控制數據之后，如果有需要傳輸的圖像數據，則所述無人飛行器110傳輸所述圖像數據。此傳輸可以在圖像數據時隙1102(圖11所示)期間發生。如果所述無人飛行器110成功接收所述飛行控制數據傳輸(框1204中)，則所述無人飛行器110作為響應而傳輸ACK信號(1207中)，然后協議終止(1208中)。所述無人飛行器110可以在傳感器/ACK數據時隙1103(圖11所示)期間傳輸所述ACK信號。
[0111]如果所述無人飛行器110沒有成功接收所述飛行控制數據傳輸并且所述地面終端120沒有收到ACK信號，那么在框1205中，所述地面終端120確定其已做出多少次發送所述飛行控制數據的嘗試，并將所述次數與最大嘗試次數進行比較。此比較可以由地面終端處理器122以軟件來完成。或者可以通過例如計數器及比較器用硬件完成所述比較。
[0112]如果已經達到所述最大嘗試次數，則在框1209中，所述無人飛行器110可以在所述地面終端120處顯示錯誤消息，指明未成功接收所述飛行控制數據。如果沒有達到所述最大嘗試次數，那么在框1206中，所述地面終端120重傳所述飛行控制數據，且然后在框1203中傳輸新的圖像數據(不重傳圖像數據)。重傳所述飛行控制數據，直到所述無人飛行器110成功接收所述飛行控制數據(會使所述無人飛行器110傳輸ACK信號)或已經達到所述最大嘗試次數，不管二者中哪一個先發生。
[0113]在優選實施方式中，所述無人飛行器110及地面終端120在傳輸數據時不會一直使用ACK協議。對于某些信號，在傳輸數據時優選使用ACK協議。例如，在配置相機時，所述地面終端120發送的相機配置控制信號優選使用ACK協議來發送。類似地，在更新GPS原點至用戶位置時，所述地面終端發送的更新GPS原點至用戶位置的信號優選使用ACK協議來發送。還有某些控制信號，例如用于設置無人飛行器110的最大高度的信號，也有利地使用ACK協議來發送。
[0114]但是對于其他的信號，不優選使用ACK協議傳輸數據信號。例如，優選不使用ACK協議從所述地面終端120發送用于控制無人飛行器110的移動的飛行控制信號。用于打開和關閉降落輔助特征或起飛輔助特征的信號也不使用ACK協議來發送。類似地，用于拍攝圖片或記錄視頻的信號優選也不使用ACK協議來發送。
[0115]確定通過ACK協議發送傳輸信號是否有利的參數有很多，包括信號發送的頻率、信號的大小及信號對無人飛行器110的安全操作的重要性。
[0116]使用ACK表只發送某些信號的一個方式是使用查找表1300。可以用軟件在所述地面終端存儲器126(圖3所示)及/或無人飛行器存儲器116(圖2所示)或這兩者中建立查找表1300。或者，所述地面終端120或無人飛行器110或這兩者可以具有一個專用的硬件查找表1300。所述查找表1300還可以從外部源提供，例如通過與所述地面終端120連接的外部存儲器裝置提供。在另一個實施方案中，所述地面終端120及/或無人飛行器110內的非存儲器硬件可以確定是否通過ACK協議傳輸信號。所述信號本身可以帶有編碼于信號內的ACK位，所述位指明是否使用ACK協議。例如，可以使用組合邏輯及/或多路復用器及/或多路分用器使一個或多個信號選路通過一個或多個特定硬件路徑。可以使用ACK控制信號作為控制所述多路復用器及多路分用器的選擇信號，所述ACK控制信號可以包含在要傳輸的數據信號內。
[0117]圖13圖示了用于確定是否使用ACK協議發送給定信號的查找表1300。所述查找表1300具有多個條目。每個條目，例如條目一 1301，存儲是否應當使用ACK協議傳輸特定類型(或多個類型)的信號。所述查找表1300可以是一位寬，即每個條目只有一位的存儲。或者，所述查找表1300可以含有更多關于每個特定信號的具體信息，即所述查找表超過一位寬。通常來說，當只使用兩種無線協議時，只需要使用一位來存儲是否應當使用ACK協議發送特定信號，且所述位稱為ACK位。然而當使用超過兩種無線傳輸協議時，需要多個ACK位。
[0118]在所述查找表1300中，描述特定信號的信息可以延伸跨越幾個條目。例如，如果查找表1300是八位寬，且需要傳輸的每一類型的數據信號有十六個狀態位，則使用所述查找表1300的兩行(例如條目一 1301及條目二 1302)存儲關于每一數據信號類型的信息。
[0119]圖14圖示了用于確定是否使用ACK協議傳輸信號的示例性過程1400。框1401表示在地面終端存儲器126(圖3所示)及無人飛行器存儲器116(圖2所示)中均建立查找表1300(圖13所示)，并在所述查找表1300中填充描述所述無人飛行器110(圖1所示)及所述地面終端120(圖1所示)可交換的可能信號的狀態信息。可以通過非易失性存儲器填充所述查找表1300。或者，可以由地面終端處理器122(圖3所示)及/或無人飛行器處理器122(圖2所示)填充所述查找表1300 ο所述查找表1300包括一位或多位ACK位。
[0120]當所述地面終端120需要無線傳輸數據時，所述地面終端處理器122在所述地面終端存儲器126內的查找表1300在對應于所要傳輸的信號的存儲器地址處執行讀取命令。框1402表示此存儲器讀取。然后，由框1403表示，所述地面終端處理器122分析所述查找表1300中的ACK位。如果所述ACK位為“高”，則由框904表示，所述地面終端120將最終使用ACK協議傳輸所述數據。如果所述ACK位為“低”，則將不使用ACK協議傳送所述數據，8卩，只是通過無線信道130傳輸所述數據。框1405表示不使用ACK協議傳輸所述傳輸信號130。
[0121]圖15圖示了從地面終端120的角度用于實現ACK協議的過程1500。在1501，地面終端120評估要傳輸的數據的數據類型。在1502，所述地面終端120確定是否將通過ACK協議傳輸數據。如果ACK協議是不必要的，則在1503，所述地面終端120通過無線信道130只傳輸一次所述數據。然而如果將通過ACK協議傳輸數據，則在1504，所述地面終端120根據ACK協議通過無線信道130傳輸所述數據。所述地面終端120以必要的次數重傳所述數據，直到無人飛行器110傳輸應答信號給所述地面終端120，指明所述無人飛行器110成功接收所述數據。對于諸如起飛輔助、降落輔助、飛行控制及復位控制信號等數據，不使用ACK協議是有利的。對于諸如相機設置信號及其他配置信號(例如最大飛行高度或距離數據)等數據，使用ACK協議是有利的。
[0122]圖16圖示了從無人飛行器110的角度用于實現ACK協議的過程1600。在1601，所述無人飛行器110從所述地面終端120接收數據，并評估所傳輸數據的數據類型。在1602，所述無人飛行器110確定是否需要通過ACK協議傳輸所述數據。如果ACK協議不是必要的，則在1603，所述無人飛行器110僅執行所述地面終端120請求的任務。然而如果通過ACK協議傳輸數據，則在1604，所述無人飛行器110傳輸應答信號給所述地面終端120，指明所述無人飛行器110成功接收所述數據，并執行所述地面終端120請求的任務。對于諸如起飛輔助、降落輔助、飛行控制及復位控制信號等數據，不使用ACK協議是有利的。對于諸如相機設置信號及其他配置信號(例如最大飛行高度或距離數據)等數據，使用ACK協議是有利的。此外，所述無人飛行器處理器112可以基于接收的GT-UAV傳輸130A發送命令給無人飛行器功能模塊。響應于確定將不根據ACK協議傳輸所述GT-UAV數據時，所述無人飛行器處理器112優選這樣做。
[0123]在一個實施例中，所述系統將圖像數據分為小塊，以提高成功傳輸的可能性。在接收到圖像數據后，地面站將小塊的圖像數據重新組合在一起。例如，可以如例如圖7、10及11中所描述在多個時隙的過程中傳送圖像數據。
[0124]所公開的實施方式易于有各種改進和替代形式，且其具體示例已經在附圖中舉例示出且在本文詳細描述。然而應該理解的是，公開的實施方式將不局限于所公開的特定形式或方法，相反，公開的實施方式將涵蓋所有修改、等效項和替代方案。
【主權項】
1.一種用于從地面終端向無人飛行器(UAV)傳送地面終端-無人飛行器(GT-UAV)數據的方法，其中所述GT-UAV數據被一次或多次傳輸給所述UAV，所述方法包括: 接收所述GT-UAV數據； 確定是否根據ACK協議傳輸所述接收的GT-UAV數據;及 響應于確定將根據所述ACK協議傳輸所述接收的GT-UAV數據，將應答信號傳輸給所述地面終端。2.如權利要求1所述的方法，進一步包括嘗試接收所述GT-UAV數據，且在做出不成功的嘗試后，再次嘗試接收所述GT-UAV數據。3.如權利要求1或權利要求2所述的方法，進一步包括確定所述無人飛行器的狀態并將所述狀態傳輸給所述地面終端。4.如權利要求3所述的方法，其中所述狀態指明所述無人飛行器是否表現正常或異常。5.如前述權利要求中任一項所述的方法，進一步包括確定一個或多個無人飛行器功能模塊的狀態，并將關于所述狀態的數據傳輸給所述地面終端。6.如權利要求5所述的方法，其中所述狀態指明所述無人飛行器功能模塊是否表現正常或異常。7.如前述權利要求中任一項所述的方法，進一步包括響應于確定將不根據所述ACK協議傳輸所述GT-UAV數據而基于所述GT-UAV數據發送命令給無人飛行器功能模塊。8.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述確定包括:當所述GT-UAV數據是飛行控制數據、起飛輔助數據、降落輔助數據及復位控制數據中的至少一者時，不根據ACK協議發送所述GT-UAV數據。9.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述確定包括:當所述GT-UAV數據是相機設置數據、最大飛行高度數據及最大飛行距離數據中的至少一者時，根據ACK協議發送所述GT-UAV數據。10.—種用于從地面終端向無人飛行器(UAV)傳送地面終端-無人飛行器(GT-UAV)數據的方法，所述方法包括: 確定是否根據ACK協議傳輸所述GT-UAV數據； 響應于確定根據ACK協議傳輸所述GT-UAV數據，根據ACK協議將所述GT-UAV數據一次或多次傳輸給所述UAV，直到所述地面終端接收到來自所述無人飛行器的應答信號;及 響應于所述GT-UAV數據根據所述ACK協議發送并且被所述無人飛行器接收，接收來自所述無人飛行器的應答信號。11.如權利要求10所述的方法，進一步包括確定不根據ACK協議傳輸所述GT-UAV數據，并傳輸一次所述GT-UAV數據給所述無人飛行器。12.如權利要求10或權利要求11所述的方法，進一步包括從所述無人飛行器接收指明所述無人飛行器的狀態的狀態信號。13.如權利要求12所述的方法，其中所述狀態信號指明所述無人飛行器是否表現正常或異常。14.如權利要求10至13中任一項所述的方法，進一步包括從所述無人飛行器接收指明UAV功能模塊的狀態的第二狀態信號。15.如權利要求14所述的方法，其中所述第二狀態信號指明所述無人飛行器功能模塊是否表現正常或異常。16.如權利要求10至15中任一項所述的方法，進一步包括當所述GT-UAV數據是飛行控制數據、起飛輔助數據、降落輔助數據及復位控制數據中的至少一者時，不根據ACK協議發送所述GT-UAV數據。17.如權利要求10至16中任一項所述的方法，進一步包括當所述GT-UAV數據是相機設置數據、最大飛行高度數據及最大飛行距離數據中的至少一者時，根據ACK協議發送所述GT-UAV 數據。18.—種無人飛行器(UAV)，包括: 收發器，能夠從地面終端接收地面終端-無人飛行器(ground terminal to unmannedaerial vehicle，GT_UAV)數據； 處理系統，所述收發器連接，用于確定是否根據ACK協議發送GT-UAV數據傳輸以及產生應答信號;且 其中所述ACK協議包括:所述地面終端根據所述ACK協議傳輸一次或多次GT-UAV數據，直到所述收發器成功接收所述GT-UAV數據，所述處理系統確定是否根據所述ACK協議發送所述GT-UAV數據，且所述收發器響應于根據所述ACK協議發送所述GT-UAV數據而傳輸應答信號給所述地面終端。19.如權利要求18所述的無人飛行器，其中所述處理系統能夠產生關于功能模塊的狀態信息，且所述收發器能夠將所述狀態信息傳輸給所述地面終端。20.如權利要求18或權利要求19所述的無人飛行器，其中所述收發器能夠從所述地面終端接收用于控制功能模塊的命令信號，且所述處理系統能夠解譯所述命令信號。21.如權利要求18至20中任一項所述的無人飛行器，進一步包括相機，所述相機用于響應于來自所述處理系統的指令而記錄圖像，其中所述收發器能夠傳輸攜帶由所述相機產生的圖像的無人飛行器-地面終端(UAV-GT)數據。22.如權利要求18至21中任一項所述的無人飛行器，進一步包括傳感器，所述傳感器用于響應于來自所述處理系統的指令而進行測量，且其中所述收發器進一步能夠按照規則時間間隔傳輸攜帶由所述傳感器產生的測量數據的無人飛行器-地面終端(UAV-GT)數據。23.—種地面終端，包括: 收發器，能夠向無人飛行器(UAV)傳輸地面終端-無人飛行器(GT-UAV)數據； 處理系統，所述收發器連接，用于確定是否根據ACK協議發送所述GT-UAV數據以及分析應答信號;且 其中所述ACK協議包括:響應于所述UAV確定根據所述ACK協議發送所述GT-UAV數據，所述收發器根據所述ACK協議傳輸一次或多次GT-UAV數據，直到所述收發器收到由所述無人飛行器產生的應答信號，以及所述無人飛行器傳輸所述應答信號給所述地面終端。24.如權利要求23所述的地面終端，其中所述處理系統能夠確定不根據ACK協議發送所述GT-UAV數據。25.如權利要求23或權利要求24所述的地面終端，其中所述收發器能夠接收關于所述無人飛行器的狀態的傳感器數據，且所述處理系統能夠分析所述傳感器數據。26.如權利要求23至25中任一項所述的地面終端，其中所述收發器進一步能夠接收關于所述無人飛行器的功能模塊的狀態的數據。
【文檔編號】H04L1/16GK105940627SQ201480074335
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2014年8月21日
【發明人】謝鵬, 周萬程, 王洪濤, 趙濤, 王銘鈺
【申請人】深圳市大疆創新科技有限公司