本發(fā)明涉及一種用于控制一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程自動(dòng)化采礦資產(chǎn)的無線通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括高海拔平臺(tái)，高海拔平臺(tái)包括至少一個(gè)高海拔通信裝置，并且用于傳送用于采礦資產(chǎn)的控制消息。低海拔平臺(tái)包括至少一個(gè)低海拔通信裝置，并且適于傳送用于采礦資產(chǎn)的控制消息。優(yōu)選地，高海拔平臺(tái)是長(zhǎng)期通信平臺(tái)，而低海拔平臺(tái)是短期通信平臺(tái)，短期通信平臺(tái)能夠被快速地部署和靈活地重構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于控制遠(yuǎn)程自動(dòng)化采礦資產(chǎn)的無線通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)

本說明書中對(duì)任何現(xiàn)有技術(shù)的引用并非也不應(yīng)被視為對(duì)現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)成公知常識(shí)的一部分的承認(rèn)或任何形式的暗示。

自動(dòng)化采礦資產(chǎn)例如挖掘機(jī)和卡車用于在沒有固定通信基礎(chǔ)設(shè)施或固定通信基礎(chǔ)設(shè)施有限的遠(yuǎn)程位置進(jìn)行采礦操作。

地面移動(dòng)無線通信系統(tǒng)可用于傳送來自基站的控制消息以控制遠(yuǎn)程采礦資產(chǎn)。根據(jù)需要移動(dòng)可重新定位的拖掛式無線通信站以維持基站和資產(chǎn)之間的通信。然而，礦井拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和相關(guān)資產(chǎn)位置的動(dòng)態(tài)特性經(jīng)常不期望地導(dǎo)致通信黑點(diǎn)。此外，通信站的重新定位也給駕駛員帶來了安全風(fēng)險(xiǎn)。

需要一種改進(jìn)的用于控制遠(yuǎn)程自動(dòng)化采礦資產(chǎn)的無線通信系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于控制一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程自動(dòng)化采礦資產(chǎn)的無線通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

高海拔平臺(tái)，其包括至少一個(gè)高海拔通信裝置，并且用于傳送用于采礦資產(chǎn)的控制消息；以及

可部署的低海拔平臺(tái)，其包括至少一個(gè)低海拔通信裝置，并且用于傳送用于采礦資產(chǎn)的控制消息。

低海拔通信裝置可包括無人駕駛飛行器(UAV)或自主地面車輛。高海拔平臺(tái)可以是長(zhǎng)期平臺(tái)。有利地，長(zhǎng)期高海拔平臺(tái)可以提供較廣的通信覆蓋范圍和較長(zhǎng)的耐久性。低海拔平臺(tái)可以是短期平臺(tái)。相比之下，短期低海拔平臺(tái)可以被快速地部署和靈活地重構(gòu)，以適應(yīng)局部區(qū)域內(nèi)的較高或意外的通信需求。在低海拔平臺(tái)需要再充電的情況下，略不靈活的高海拔平臺(tái)可以確保維持與資產(chǎn)的通信而沒有黑點(diǎn)或無需重新定位地面通信站。

在覆蓋范圍和平臺(tái)性能之間可存在折衷。進(jìn)一步說明，更高的平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)更大的通信覆蓋范圍。然而，更高的平臺(tái)也會(huì)導(dǎo)致更窄的通信帶寬和更高的通信等待時(shí)間(延遲)。優(yōu)選地，相比一個(gè)較低的平臺(tái)，一個(gè)較高的平臺(tái)會(huì)導(dǎo)致：更大的通信覆蓋范圍、更窄的通信帶寬或更高的通信等待時(shí)間。

高海拔通信裝置可包括氣球或偽衛(wèi)星。高海拔平臺(tái)可直接與低海拔平臺(tái)、衛(wèi)星平臺(tái)和地面平臺(tái)通信。

UAV可以在數(shù)百米到數(shù)公里之間工作。UAV可包括無人機(jī)。UAV可提供視線(LOS)通信。低海拔平臺(tái)可直接與高海拔平臺(tái)和/或地面平臺(tái)通信。

該系統(tǒng)還可包括衛(wèi)星平臺(tái)，該衛(wèi)星平臺(tái)包括位于高海拔平臺(tái)之上的至少一個(gè)衛(wèi)星，并且用于傳送用于采礦資產(chǎn)的控制消息。衛(wèi)星平臺(tái)可直接與高海拔平臺(tái)和/或地面平臺(tái)通信。

該系統(tǒng)還可包括地面平臺(tái)。地面平臺(tái)可包括采礦資產(chǎn)。地面平臺(tái)可包括傳送用于采礦資產(chǎn)的控制消息的移動(dòng)地面車輛。地面車輛可包括自主無人地面車輛(UGV)。地面車輛可包括拖掛式通信站。地面平臺(tái)可直接與低海拔平臺(tái)、高海拔平臺(tái)和/或衛(wèi)星平臺(tái)通信。

平臺(tái)中的每一個(gè)可直接或間接地將控制消息無線地傳送到采礦資產(chǎn)。優(yōu)選地，兩個(gè)平臺(tái)之間的任何單個(gè)通信鏈路的斷開不會(huì)導(dǎo)致通信中斷，由此，控制消息仍然能夠在任何平臺(tái)之間中繼。此外，每個(gè)平臺(tái)可采集數(shù)據(jù)。

平臺(tái)可以是分層的。高海拔平臺(tái)可位于衛(wèi)星平臺(tái)的下方。衛(wèi)星平臺(tái)可位于熱大氣層處或熱大氣層之外。高海拔平臺(tái)可以比外逸層或平流層高出數(shù)公里，或者與外逸層或平流層相交。衛(wèi)星平臺(tái)就位的時(shí)間可以比高海拔平臺(tái)長(zhǎng)。高海拔平臺(tái)就位的時(shí)間可以比低海拔平臺(tái)長(zhǎng)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方案，提供了一種用于控制一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程自動(dòng)化采礦資產(chǎn)的無線通信方法，該方法包括：