中國農業機械化科學研究院呼和浩特分院有限公司;中國農業大學王天一獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉中國農業機械化科學研究院呼和浩特分院有限公司;中國農業大學申請的專利一種基于智能化鏈路自愈的無人車-無人機通信連接方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN120110503B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-02發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202510375428.2,技術領域涉及:H04B7/185;該發明授權一種基于智能化鏈路自愈的無人車-無人機通信連接方法是由王天一;路夢源;王強;楊莉;孫文婷;董佳佳;趙小娟;翟改霞;張麗設計研發完成,并于2025-03-27向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種基于智能化鏈路自愈的無人車-無人機通信連接方法在說明書摘要公布了:本發明聚焦于通信技術領域,精準定位于無人車與無人機協同作業場景下的通信連接難題。在實際應用中,二者協同作業時的通信連接飽受復雜環境困擾,信號易受強烈干擾、傳輸距離存在明顯局限,并且在數據傳輸特性方面,難以兼顧實時性與準確性的雙重要求。本發明集成ZigBee、5G、衛星通信模塊多模通信模塊,優化適配協議,通過實時感知信道,以智能算法選擇切換信道,利用定向天線與波束賦形增強信號,自適應濾波和糾錯編碼抗干擾,借助鏈路監測與自愈機制保障穩定。該方法可確保復雜環境中無人車?無人機間數據的可靠交互,即便遇強電磁干擾或惡劣天氣,也能保障監測數據實時精準傳輸。
本發明授權一種基于智能化鏈路自愈的無人車-無人機通信連接方法在權利要求書中公布了:1.一種基于智能化鏈路自愈的無人車-無人機通信連接方法,其特征在于,包括以下步驟: S10、在無人車和無人機上分別配備ZigBee、LoRa、5G、北斗通信模塊,使用TICC1352P芯片構建多路低功耗射頻集成電路,實現ZigBee和LoRa通信模塊的融合設計和雙通信模式的動態切換,選擇X555G調制解調器和北斗RDSS芯片集成5G信號和北斗信號,并使用現場可編程門陣列(FPGA)作為4種通信模塊的管理中心,實現多模塊間的動態資源調度和協議適配; S20、無人車在作業過程中,由傳感器實時監測各模塊所接收的無人機數據傳輸信息的強度,并使用Welch功率譜估計分析算法評估信道的干擾噪聲強度和頻譜利用情況,使用Shannon-Hartley定理計算信道容量,根據容量指標和實時帶寬需求評估當前數據傳輸信道的可用性,并進多種信道的動態調度和切換使用; S30、在無人車和無人機上配備電控可調天線,通過慣性導航系統(INS)和GPS數據實時計算無人車與無人機二者的相對位置和方向,利用基于相控陣技術的動態波束控制技術,將通信信號聚焦于二者的傳輸方向上,同時在通信數據中采用最小均方誤差(LMS)自適應濾波算法,并引入低密度奇偶校驗碼(LDPC)進行高頻干擾噪聲的實施過濾和低頻干擾噪聲中的比特錯誤率降低,當通信信號受到多路徑干擾時,結合多輸入多輸出(MIMO)技術,通過分集接收解耦干擾信號; S40、無人車和無人機定期互相發送鏈路檢測數據包,分析數據包往返時間、丟包率、信號強度變化參數,實時掌握通信鏈路健康狀況、中心控制系統歷史通信數據與實時鏈路數據,通過長短期記憶網絡(LSTM)算法建立鏈路健康狀態預測和管控模型,根據數據傳輸的實時監測狀況,識別信道干擾、信號衰減情況,并在異常發生的短時間內快速發送預警信號,啟動糾錯機制,實現信道的智能選擇與修復切換,同時調整天線角度、降低傳輸速率,實現無人車與無人機間通信連接的自我修復和持續穩定。
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