一种无线信号的路测方法、无人机和控制装置与流程

1.本技术实施例涉及无人机领域，尤指一种无线信号的路测方法、无人机和控制装置。

背景技术：

2.在移动通信中，通常采用扫频仪或其他专用的设备进行无线信号的路测，以测试网络覆盖情况、优化网络规划、优化终端设备性能等。以扫频仪为例，它是一种广泛应用于运营商网络规划或网络优化的测试设备，一般通过车载路测方式测试移动通信网络的无线覆盖情况，基于高速频谱分析进行清频和干扰排查测试。
3.上述无线信号的路测设备一般针对特定的移动通信标准定制设计，体积较大，价格较昂贵。

技术实现要素：

4.为了解决上述任一技术问题，本技术实施例提供了一种无线信号的路测方法、无人机和控制装置。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种无线信号的路测方法，应用于无人机，包括：
6.以预设的频点为工作频点，生成工作频点对应的无线信号的测试数据；
7.在传输帧中记录所述工作频点对应的测试数据；
8.发送所述传输帧。
9.可选的，所述在传输帧中记录所述工作频点对应的测试结果，包括：
10.根据预先获取的各频点与传输帧中子帧的对应关系，确定作为工作频点的频点对应的子帧，得到目标子帧；
11.在所述目标子帧中记录所述工作频点对应的测试数据。
12.第二方面本技术实施例提供了一种无人机，包括：
13.机身；
14.机臂，与所述机身相连；
15.动力装置，设于所述机臂，用于给所述无人机提供飞行的动力；以及
16.飞行控制器，设于所述机身；
17.其中，所述飞行控制器包括：
18.至少一个处理器；以及
19.与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够用于执行上文所述的方法。
20.第三方面，本技术实施例提供了一种无线信号的路测方法，应用于控制装置，包括：
21.接收传输帧，所述传输帧中携带有无人机的工作频点对应的无线信号的路测数
据；
22.从所述传输帧中获取所述工作频点对应的测试数据。
23.可选的，所述方法还包括：
24.在接收传输帧之前，发送无线信号的路测请求，其中所述测试请求携带有工作频点的设置信息和/或各频点与传输帧中子帧的对应关系。
25.可选的，所述工作频点的设置信息中的频点覆盖所述无人机的工作频段。
26.可选的，所述各频点与传输帧中子帧的对应关系是通过如下方式得到的，包括：
27.获取所述传输帧中用于无人机发送视频的第一子帧，以及用于无人机接收控制命令的第二子帧；
28.选择所述传输帧中除所述第一子帧和所述第二子帧之外的子帧作为可用子帧；
29.根据所述可用子帧的个数以及频点的个数，建立各频点与传输帧中子帧的对应关系。
30.可选的，所述方法还包括：
31.在从所述传输帧中获取所述工作频点对应的测试数据之后，从所述工作频点对应的测试结果中获取所述工作频点对应带宽内的功率谱；
32.根据所述工作频点对应带宽的功率谱，得到所述无人机的工作频段对应的功率谱；
33.根据所述无人机的工作频段对应的功率谱，生成图传链路的优化信息。
34.可选的，所述从所述工作频点对应的测试结果中获取所述工作频点对应带宽内的功率谱，包括：
35.按照预设的频域粒度基准值对所述工作频点对应的测试结果进行提取，得到所述工作频点对应的带宽内的功率谱，其中所述频域粒度基准值大于所述工作频点对应的测试结果中的频域粒度值。
36.第四方面，申请实施例提供了一种控制装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上文任一项中所述的方法。
37.上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
38.通过将无人机的工作频点进行设置，从而无线信号的测试数据的采集，达到无线信号的路测目的，使得扫频测量和图传通信能够协同工作，避免了互相影响，测量更准确。
39.本技术实施例的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术实施例而了解。本技术实施例的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
40.附图用来提供对本技术实施例技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术实施例的实施例一起用于解释本技术实施例的技术方案，并不构成对本技术实施例技术方案的限制。
41.图1为本技术实施例提供的一种无线信号的路测方法的流程图；
42.图2(a)为相关技术中传输帧的示意图；
43.图2(b)为本技术实施例提供的无线信号的路测模式下传输帧的示意图；
44.图3为本技术实施例提供的另一种无线信号的路测方法的流程图。
具体实施方式
45.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本技术实施例的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
46.在实现本技术过程中，对相关技术进行了技术分析，发现相关技术至少存在如下问题，包括：
47.无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机上无驾驶舱，但安装有飞控系统和通信系统，地面遥控站人员可以通过通信系统对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。
48.本技术实施例中的无人机包括但不限于无人直升飞机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇及无人伞翼机等。
49.当前无人机在各行各业的应用越来越广泛。无人机和地面控制器通过图传无线通信链路进行连接，操作者的控制命令以及无人机通过传感器获得的各种信息等都通过该图传无线通信链路进行传输，该图传无线通信链路链路的性能对无人机至关重要。
50.图传链路主要有基于运营商公网的网联方式、基于wifi的标准连接方式以及基于自定义私有协议的方式。其中，基于自定义私有协议联网方式由于可以针对无人机通信特点定制优化，因此在很多场景下可以达到图传链路最优的性能。
51.为了优化图传性能，与移动通信中的无线信号路测类似，需要对各种场景进行测试分析，分析各场景下的信号衰减情况和干扰特征等，从而进行针对性的优化设计。
52.相较于移动通信中常基于扫频仪等设备进行无线信号的路测，基于无人机的无线信号的路测存在如下问题：
53.1)无人机载荷较低，无法搭载相关设备；
54.2)相关的专业设备较昂贵，造成测试成本高；
55.3)由于无线信号的路测频段和无人机图传工作频段一致，使得扫频测量和图传通信协同工作无法协同，难以避免图传信号本身对无线信号路测的影响。
56.基于上述分析，本技术实施例提供如下解决方案，包括：
57.图1为本技术实施例提供的一种无线信号的路测方法的流程图。如图1所示，所述方法包括：
58.步骤101、以预设的频点为工作频点，生成工作频点对应的无线信号的路测数据；
59.具体的，利用无线信号的路测频段和无人机图传工作频段一致的特点，通过为无人机的工作频点生成无线信号的测试数据，达到无线信号的路测目的，使得扫频测量和图传通信能够协同工作，避免了互相影响，测量更准确。
60.无人机的工作频段可被n个频点覆盖，将n个频点分别记录为f0、f1、
……
fn，其中n为正整数。可以从所述n个频点中选择一个频点作为工作频点，进行测试数据的采集。
61.可选的，在测试请求为至少两个频点对应的测试数据时，可以逐个以每个频点为工作频点进行测试数据的采集。
62.具体的，还可以为每个频点设置对应的时长阈值，在当前频点被设置为工作频点后计时开始，当计时时长达到该频点对应的时长阈值后，更换下一个频点作为工作频点。
63.其中，测试数据可以是空白数据，即数据内容为空，对应的，接收侧接收的数据内容为背景噪声和背景干扰。
64.或者，
65.其中，该测试数据可以为工作频点的无线信号的频谱信息。
66.与相关技术中利用专业测试设备进行测试相比，本技术实施例通过将无人机的工作频点进行设置，完成无线信号的测试数据的采集，达到扫频测试目的，无需使用专业测试设备，降低了测试成本。同时，由于上述测试操作无需借助外部的测试设备，不需要无人机搭载测试设备，对于载荷较低的无人机仍然适用，提高了测试方案的适用范围。
67.步骤102、在传输帧中记录所述工作频点对应的测试数据；
68.具体的，传输帧为图传链路上传输信号的帧结构。该传输帧可以有多个子帧组成，每个子帧所承载的数据内容可以预先设置。
69.图2(a)为相关技术中传输帧的示意图。如图2(a)所示，传输帧的帧帧长为10ms，分为10个子帧，每个子帧为1ms，其中d帧是用于无人机向控制装置传输视频的子帧，u帧是用于控制装置向无人机传输控制命令的子帧。
70.图2(b)为本技术实施例提供的无线信号的路测模式下传输帧的示意图。如图2(b)所示，该帧结构与图2(a)所示不同。与图2(a)中配置每个子帧作为d帧或u帧不同，图2(b)中仅选择传输帧部分子帧作为d帧或u帧，将其他子帧全部可以用于无线信号的路测。
71.在一个示例性实施例中，可以在传输帧中设置每个子帧在无线路测中所存储的数据。
72.具体的，可以根据预先获取的各频点与传输帧中子帧的对应关系，确定作为工作频点的频点对应的子帧，得到目标子帧；在所述目标子帧中记录所述工作频点对应的测试数据。
73.进一步的，以传输帧中除d帧和u帧之外的子帧总数为m为例，可以从m个子帧中选择一个或至少两个子帧作为某一频点对应的子帧，该频点对应的子帧用于存储在该频点为工作频点时的无线信号的测试数据，其中m为正整数。
74.可选的，在测试请求为至少两个频点对应的测试数据时，可以为每个频点设置对应的子帧，以便存储各频点作为工作频点时的测试数据。
75.通过预先设置每个频点对应的子帧，方便控制装置在提取测试数据时，确定频点与测试数据的对应关系。
76.步骤103、发送所述传输帧；
77.具体的，可以通过与控制装置之间的图传链路发送传输帧，以便控制装置得到无线信号的路测数据。
78.本技术实施例提供的方法，通过将无人机的工作频点进行设置，从而无线信号的测试数据的采集，达到无线信号的路测目的，使得扫频测量和图传通信能够协同工作，避免了互相影响，测量更准确。
79.图3为本技术实施例提供的另一种无线信号的路测方法的流程图。如图3所示，所述方法包括：
80.步骤301、接收传输帧，所述传输帧中携带有无人机的工作频点对应的无线信号的测试数据；
81.具体的，在当前设备为控制装置时，可以通过与无人机之间的图传链路接收传输帧；在当前设备为服务器或上位机时，可以由其他设备转发的该传输帧。例如，在遥控器接收到该传输帧后，服务器可以向遥控器请求该传输帧，从而得到该传输帧。
82.可选的，在接收传输帧之前，发送无线信号的路测请求，以触发无人机进入无线信号的路测模式。
83.具体的，可以根据无人机飞行的当前位置，发送所述测试请求，以达到对特定区域的无线信号的测试。其中，当前位置可以利用无人机返回的数据确定。
84.可选的，还可以预先设置测试操作的开始条件，如飞行时长达到预设的时长阈值等。
85.进一步的，所述测试请求携带有无人机的工作频点的设置信息；
86.具体的，可以周期性发送测试请求。该设置信息用于设置预设的频点为工作频点。可选的，如果频点的个数为至少两个，则可以为至少两个频点设置作为工作频点的顺序。
87.进一步的，所述测试请求还包括各频点与传输帧中子帧的对应关系。通过设置对应关系，方便在接收到传输帧中确定测试数据对应的频点。
88.具体的，所述各频点与传输帧中子帧的对应关系是通过如下方式得到的，包括：
89.步骤a、获取所述传输帧中用于无人机发送视频的第一子帧，以及用于无人机接收控制命令的第二子帧；
90.具体的，第一子帧为上文提及的d帧，第二子帧为上文提及的u帧。其中第一子帧或第二子帧的个数为一个或至少两个。
91.在实际应用中，如果利用无人机进行无线信号的路测，则可以控制无人机需发送视频的数据量和无人机需接收控制命令的数据量，从而有效降低第一子帧和第二子帧的个数在传输帧中的占比，剩余更多的子帧用于支持无线信号的路测。
92.步骤b、选择所述传输帧中除所述第一子帧和所述第二子帧之外的子帧作为可用子帧；
93.具体的，可以选择所述传输帧中除所述第一子帧和所述第二子帧之外的全部或部分子帧作为可用子帧。
94.步骤c、根据所述可用子帧的个数以及频点的个数，建立各频点与传输帧中子帧的对应关系；
95.具体的，如果可用子帧的总数m大于或等于无人机的工作频点对应的频点总数n，则可以为每个频点均设置对应的子帧，从而减少每次测试请求均发送对应关系，提高处理效率。
96.如果可用子帧的总数m小于无人机的工作频点对应的频点总数n，则可以根据测试请求中设置信息中指示作为工作频点的频点，设置对应关系，该对应关系中记录有示作为工作频点的频点对应的子帧。在接收到当前测试请求对应的测试数据后，可以发送新的测试请求，并通过新的测试请求重新设置新的工作频点以及频点与子帧的对应关系。
97.所述工作频点的设置信息中的频点覆盖所述无人机的工作频段，通过周期性发送测试请求，可以遍历设置不同的频点，达到覆盖无人机的整个工作频段的目的。
98.或者，
99.一次性触发无人机持续工作至所有频点均完成对应测试操作为止。
100.具体的，在接收到测试请求后，依次将每个频点均作为工作频点进行测试，直到所有工作频点均遍历完成为止。
101.步骤302、从所述传输帧中获取所述工作频点对应的测试数据；
102.具体的，可以根据各频点与传输帧中子帧的对应关系，确定子帧中测试数据对应的频点，从而完成对测试数据的提取和预处理。
103.可选的，在从所述传输帧中获取所述工作频点对应的测试数据之后，从所述工作频点对应的测试结果中获取所述工作频点对应带宽内的功率谱；
104.根据所述工作频点对应带宽的功率谱，得到所述无人机的工作频段对应的功率谱；
105.根据所述无人机的工作频段对应的功率谱，生成图传链路的优化信息。
106.具体的，计算各个频点带宽内的功率谱，所有频点拼接起来即可获得工作频段内的完整功率谱，可以根据工作频段内的功率谱，生成图传链路的优化信息，达到优化图传链路的目的。
107.可选的，工作频段对应的功率谱可以通过保存到存储介质中，供离线读取和分析，以便更加全面地进行分析。在存储工作频段对应的功率谱的同时，还可以存储图传链路的关键参数(如，信号强度)和关键处理(如，跳频处理)等，以便进行图传链路的优化分析。
108.例如，可以将信息保存在存储卡等硬件设备中，在外部设备(如，pc)上读取卡中的数据信息，进行分析，以优化图传设计。
109.进一步的，按照预设的频域粒度基准值，对所述工作频点对应的测试结果进行提取，得到所述工作频点对应的带宽内的功率谱，其中所述频域粒度基准值大于所述工作频点对应的测试结果中的频域粒度值。
110.具体的，在每个子帧计算功率谱时，频域粒度可能非常小。例如，在lte系统中，频域粒度可以达到子载波间隔15khz。如果采用如此小的频域粒度，所需要的存储空间需求较大。为此，可以采样更大的频域粒度作为频域粒度基准值，将基于频域粒度值的功率谱按照频域粒度基准值进行提取。此处的提取可以是直接抽取，或是从频域粒度基准值对应带宽内的各个子载波的测量值进行平均得到。
111.以在lte系统中频域粒度为子载波间隔15khz为例，可以以1mhz带宽为粒度，将原始15khz的功率谱提取为1mhz粒度的功率谱。可以是直接抽取，或是从1mhz带宽内的各个子载波的测量值进行平均得到。
112.本技术实施例提供的方法，通过传输帧接收无人机对无线信号的测试数据，达到无线信号的路测目的，使得扫频测量和图传通信能够协同工作，避免了互相影响，测量更准确。
113.本技术实施例还提供一种无人机，可以包括：机身、机臂、动力装置、磁力计、多种传感器、飞行控制器以及通信模块。其中，飞行控制器包括处理器和存储器。
114.所述机臂与所述机身相连；所述动力装置设于所述机臂，用于给所述无人机提供飞行的动力。
115.多种所述传感器用于分别采集相应的飞行数据，多种所述传感器可为加速度计、
陀螺仪、磁力计、gps导航仪和视觉传感器中的多种。
116.所述处理器、存储器以及通信模块之间通过总线的方式，建立任意两者之间的通信连接。
117.处理器可以为任何类型，具备一个或者多个处理核心的处理器。其可以执行单线程或者多线程的操作，用于解析指令以执行获取数据、执行逻辑运算功能以及下发运算处理结果等操作。
118.存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的无线信号的路测方法对应的程序指令。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行无人机保护装置80的各种功能应用以及数据处理，即实现上述无线信号的路测方法实施例中方法。
119.存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储提供该方法使用所需的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至无人机。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
120.本技术实施例还提供一种所述遥控器，该遥控器包括处理器、存储器和通信装置；遥控器中处理器的数量可以是一个或多个，以一个处理器为例；遥控器中的处理器、存储器和通信装置可以通过总线或其他方式连接，存储器作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的应用于道路的无线信号的测试方法。处理器通过运行存储在存储器中的软件程序、指令以及模块，从而执行遥控器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法。
121.存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
122.通信装置，用于实现服务器之间的网络连接或者移动数据连接。
123.本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其
他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

技术特征：

1.一种无线信号的路测方法，其特征在于，应用于无人机，包括：以预设的频点为工作频点，生成工作频点对应的无线信号的测试数据；在传输帧中记录所述工作频点对应的测试数据；发送所述传输帧。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在传输帧中记录所述工作频点对应的测试结果，包括：根据预先获取的各频点与传输帧中子帧的对应关系，确定作为工作频点的频点对应的子帧，得到目标子帧；在所述目标子帧中记录所述工作频点对应的测试数据。3.一种无线信号的测试方法，其特征在于，应用于控制装置，包括：接收传输帧，所述传输帧中携带有无人机的工作频点对应的无线信号的测试数据；从所述传输帧中获取所述工作频点对应的测试数据。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在接收传输帧之前，发送无线信号的测试请求，其中所述测试请求携带有工作频点的设置信息和/或各频点与传输帧中子帧的对应关系。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述工作频点的设置信息中的频点覆盖所述无人机的工作频段。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述各频点与传输帧中子帧的对应关系是通过如下方式得到的，包括：获取所述传输帧中用于无人机发送视频的第一子帧，以及用于无人机接收控制命令的第二子帧；选择所述传输帧中除所述第一子帧和所述第二子帧之外的子帧作为可用子帧；根据所述可用子帧的个数以及频点的个数，建立各频点与传输帧中子帧的对应关系。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在从所述传输帧中获取所述工作频点对应的测试数据之后，从所述工作频点对应的测试结果中获取所述工作频点对应带宽内的功率谱；根据所述工作频点对应带宽的功率谱，得到所述无人机的工作频段对应的功率谱；根据所述无人机的工作频段对应的功率谱，生成图传链路的优化信息。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述从所述工作频点对应的测试结果中获取所述工作频点对应带宽内的功率谱，包括：按照预设的频域粒度基准值对所述工作频点对应的测试结果进行提取，得到所述工作频点对应的带宽内的功率谱，其中所述频域粒度基准值大于所述工作频点对应的测试结果中的频域粒度值。9.一种无人机，其特征在于，包括：机身；机臂，与所述机身相连；动力装置，设于所述机臂，用于给所述无人机提供飞行的动力；以及飞行控制器，设于所述机身；其中，所述飞行控制器包括：
至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够用于执行如权利要求1或2所述的方法。10.一种控制装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求3至8任一项中所述的方法。

技术总结

本申请实施例公开了一种无线信号的路测方法、无人机和控制装置。所述方法包括：以预设的频点为工作频点，生成工作频点对应的无线信号的测试数据；在传输帧中记录所述工作频点对应的测试数据；发送所述传输帧。本申请实施例提供的方案能够实现扫频测量和图传通信协同工作，避免了互相影响。避免了互相影响。避免了互相影响。