(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210791063.8 (22)申请日 2022.07.05 (71)申请人 江苏大势航空科技有限公司 地址 215300 江苏省苏州市昆山 开发区春 旭路188号帝宝金融大厦17层1701-06 室 (72)发明人 姚昌华　窦景立　刘畅　 (74)专利代理 机构 宁波久日专利代理事务所 (普通合伙) 33299 专利代理师 陈超 (51)Int.Cl. H04B 7/185(2006.01) G06K 9/62(2022.01) H04N 7/18(2006.01) H04W 4/02(2018.01)H04W 4/029(2018.01) (54)发明名称 无人机群倾斜摄影数据传输动态中继方法、 控制系统 (57)摘要 本发明提供一种无人机群倾斜摄影数据传 输动态中继方法、 控制系统， 无人机群倾斜摄影 数据传输动态中继方法包括以下步骤： 获取目标 区域的三维地图和基站位置； 初始化无人机拍摄 点以形成无人机拍摄轨迹集合； 衰落值大于阈值 的拍摄点形成数据传输点集合； 定义聚类中心和 聚类中心数量； 更新无人机拍摄轨迹集合； 将获 得中继服务的中继位置从传输点集合中删除， 并 重新确定聚类中心、 聚类中心数量、 中继无人机、 中继位置、 中继对象和中继时间， 并根据约束条 件更新无人机拍摄轨迹集合， 直至传输点集合为 空集。 根据本发 明实施例的无人机群倾斜摄影数 据传输动态中继方法达到了使用有 限的无人机 提高作业效率、 同时满足倾 斜摄影需要的目的。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 115378488 A 2022.11.22 CN 115378488 A 1.一种无 人机群倾 斜摄影数据传输动态中继方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 获取目标区域的三维地图和基站位置； 初始化无 人机拍摄点以形成无 人机拍摄轨 迹集合； 计算所述拍摄轨迹集合中每个所述拍摄点与临近所述基站之间的信号传播衰落值， 所 述衰落值大于阈值的所述拍摄点形成数据传输点 集合； 以所述数据传输点 集合中的所述拍摄点 为原始数据， 定义聚类中心和聚类中心数量； 定义预定时间点经过所述聚类中心的无人机为中继无人机， 所述 聚类中心的拍摄点为 中继位置， 所述聚类中心拍摄点周围的需要中继服务的无人机为中继对 象， 所述中继无人 机在所述中继位置服 务中继对象的时间为中继时间； 以中继无人机在中继时间服务于所述中继对象为约束条件， 更新所述无人机拍摄轨迹 集合； 将获得中继服务的中继位置从传输点集合中删除， 并重新确定所述聚类中心、 所述聚 类中心数量、 所述中继无人机、 所述中继位置、 所述中继对象和所述中继时间， 并根据所述 约束条件更新所述无 人机拍摄轨 迹集合， 直至传输点 集合为空集。 2.根据权利要求1所述的无人机群倾斜摄影数据传输动态中继方法， 其特征在于， 所述 初始化无 人机拍摄点以形成无 人机拍摄轨 迹集合， 包括以下步骤： 选取拍摄点的空间三维坐标mk＝(xk,yk,zk)， 形成拍摄点坐标集合M＝{m1,m2,...,mK}， 其中， k为自然数； 通过优化 模型， 将不同拍摄点分配给不同的无人机， 其 中N为自然数； 其中， 为集合M中的拍摄点组成的拍摄轨迹， C为N架无人机中最迟完成拍摄任务的无 人机所消耗的时间。 3.根据权利要求1所述的无人机群倾斜摄影数据传输动态中继方法， 其特征在于， 所述 计算所述拍摄轨迹集合中每个所述拍摄点与临近所述基站之间的信号传播衰落值， 所述衰 落值大于阈值的所述拍摄点形成数据传输点 集合， 包括以下步骤： 对目标地 域划分网格， 取网格中心的坐标为网格的位置坐标； 计算无人机所在网格的位置与临近基站之间的传播衰落 值L， L的计算公式如下： 其中， L0＝69.55+26.16lgf ‑13.82lght‑a(hr)+(44.9‑6.55lght)lgd； d为无人机所在网格位置与临近基站之间的距离； f为无人机与基站通信频率； ht， hr分权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115378488 A 2别为基站天线高度和无 人机所在高度； a(hr)为无人机接收信号天线高度修 正因子。 4.根据权利要求1所述的无人机群倾斜摄影数据传输动态中继方法， 其特征在于， 所述 阈值L*的计算公式如下： 其中， P为基站发送功率的平均值， B为无人机与基站通信带宽， R为无人机数据传输所 要求的最低速率， N 为无人机所处位置的背景噪声强度均值。 5.根据权利要求1所述的无人机群倾斜摄影数据传输动态中继方法， 其特征在于， 所述 以所述数据传输点集合中的所述拍摄点为原始数据， 定义聚类中心和聚类中心数量包括以 下步骤： 以数据传输点 集合G＝{g1,g2,...,gs,...,gS}为原始数据集,以设定距离为聚类半径； 以机群总量的1/4 为聚类中心数量的上限V， 设置聚类中心数量范围为2 ～V； 根据标准K ‑means算法计算， 并以数据传输点集合G中各点距离聚类中心的距离的平方 和最小为判别标准进行聚类， 选出最 合适的聚类中心数量。 6.根据权利要求5所述的无人机群倾斜摄影数据传输动态中继方法， 其特征在于， 所述 设定距离为25 0m～350m。 7.根据权利要求3所述的无人机群倾斜摄影数据传输动态中继方法， 其特征在于， 所述 网格尺寸 为边长为4.5m～5.5m的正方 形。 8.一种无 人机群倾 斜摄影数据传输动态中继方法控制系统， 其特 征在于， 包括： 输入模块， 所述输入 模块获取目标区域的三维地图和基站位置； 第一处理模块， 所述第一处 理模块初始化无 人机拍摄点以形成无 人机拍摄轨 迹集合； 第二处理模块， 所述第二处理模块计算所述拍摄轨迹集合中每个所述拍摄点与临近所 述基站之间的信号传播衰落 值， 所述衰落 值大于阈值的所述拍摄点形成数据传输点 集合； 第一定义模块， 所述第一定义模块以所述数据传输点集合中的所述拍摄点为原始数 据， 定义聚类中心和聚类中心数量； 第二定义模块， 所述第二定义模块定义预定时间点经过所述聚类中心的无人机为中继 无人机， 所述聚类中心的拍摄点为中继位置， 所述聚类中心拍摄点周围的需要中继服务的 无人机为中继对象， 所述中继无 人机在所述中继位置服 务中继对象的时间为中继时间； 第三处理模块， 所述第三处理模块以中继无人机在中继时间服务于所述中继位置为约 束条件， 更新所述无 人机拍摄轨 迹集合； 循环模块， 所述循环模块将获得中继服务的中继位置从传输点集合中删除， 并重新确 定所述聚类中心、 所述聚类中心数量、 所述中继无人机、 所述中继位置、 所述中继对 象和所 述中继时间， 并根据所述约束条件更新所述无 人机拍摄轨 迹集合， 直至传输点 集合为空集。 9.一种电子设备， 其特征在于， 包括： 处理器、 通信接口、 通信总线、 存储器及存储在存 储器上并可在处理器上运行的计算机程序， 所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利 要求1至7任一项所述的无 人机群倾 斜摄影数据传输动态中继方法。 10.一种可读存 储介质， 其特征在于， 所述可读存 储介质上存 储有程序， 所述 程序被处理 器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的 无人机群倾斜摄影数据传输动态中继方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115378488 A 3