面向频谱监测的无人机感知数据回传方法

【摘  要】无人机执行频谱监测任务时需要将数据回传至地面站，当无人机距地面站超过数据链路的传输距离时，如何回传数据是一个关键任务。基于此，提出了两种方案：一种是基于蜂窝网络传输，适用于蜂窝信号强且存在高带宽云服务器的场景；另一种是基于无人机自组网，适用于多无人机协同数据采集的场景。最后分析了两种方案的局限性，并通过实验评估了两种方案的性能。 

【关键词】频谱监测；数据回传；无人机自组网；蜂窝网络

0   引言

随着通信技术的发展，无线用频设备不断增多，为了加强电磁频谱管理和维护电磁频谱安全[1-2]，国家有关部门利用监测设备对电磁频谱进行了全方位地监控和管理。传统的频谱监测设备一般位于地面，如地面监测车、监测站，频谱监测结果易受障碍物遮挡、环境限制、多径效应干扰等不利因素影响[3]。近年来，无人机凭借其成本低廉、易于部署、机动性强等特点在危险偏远且成本较高的场景中受到广泛的欢迎，并在军事和民用领域得到越来越多的应用[1, 4-5]。因此，多个军用、民用场景采用了无人机搭载频谱监测装置，从空中进行频谱监测，提高频谱监测的机动性和效率[2]。

为了得到某一地区无线设备的用频信息，将频谱监测设备装载在无人机上作为一个节点执行频谱监测任务。多架无人机部署在所监测区域的上方形成多个节点同时进行监测，每个节点都采集数据，采集数据的速度恒定。节点需将采集的频谱数据实时回传至地面站，地面站作为收集各节点所采集频谱数据的终端节点，对数据进行分析和处理。

无人机将采集的监测数据回传至地面站时，当无人机距离地面站较近时