用于无人飞行器遥控链路与数传链路聚合的通讯处理系统技术方案

本实用新型专利技术为了解决现有无人飞行器遥控链路作用距离有限且两条无线链路所带来的重量、功耗、成本增加以及电磁兼容性问题，提供了一种用于无人飞行器遥控链路与数传链路聚合的通讯处理系统，其包括SBus电平转换电路、电源转换电路、通讯电平转换电路以及MCU处理器电路，通过通讯处理系统将无线遥控链路的数据帧通过无线数传链路发送给无人飞行器，如此可将无人飞行器上的由无线遥控链路和无线数传链路实现的遥控和数据传输功能合并到一条无线数传链路实现，既降低了无人飞行器的重量、功耗、成本和电磁兼容性影响，又通过大功率的无线数传链路有效延长了遥控的距离。

Communication processing system for unmanned aerial vehicle remote control link and data link aggregation

The utility model in order to solve the existing UAV remote control link distance is limited and two wireless link caused by the weight and power consumption, and increase the cost of the electromagnetic compatibility problem for communication processing system for unmanned aerial vehicle remote control link and data transmission link aggregation is provided, which comprises a SBus level conversion circuit, power conversion circuit, communication level conversion circuit and MCU processor circuit, the data frame of wireless remote control link to unmanned aircraft by the wireless data transmission link is sent through the communication system, so the unmanned aircraft from the wireless remote control link and remote wireless data transmission link and realize the function of data transmission with a wireless link, which not only reduces the vehicle weight, power consumption, cost and effect of electromagnetic compatibility, and through the wireless power transmission chain The road extends the remote control effectively.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无人飞行器
，具体涉及一种用于无人飞行器遥控链路与数传链路聚合的通讯处理系统。
技术介绍
无人飞行器包括固定翼、单旋翼带尾桨直升机、共轴双桨直升机、多旋翼飞行器等各种分支。这些无人飞行器由于具有体积小、重量轻、成本低、使用方便、无人员伤亡等优点，在航空摄影、交通监控、地理测绘、电力巡线以及侦察等方面具有广阔的应用前景。通常情况下，这些无人飞行器上会装备两条无线通讯链路，其中：遥控链路包括遥控器和接收机，在手动遥控飞行模态下，遥控器将无人机飞行员对飞行器各个通道的遥控动作转化成数字信号并通过无线发送给接收机，无人飞行器上的飞行控制系统对接收机信号进行解码实现飞行器的手动遥控飞行；数据传输链路由分别安装在无人飞行器和地面站系统上的两套无线通讯模块组成，无人飞行器通过数据传输链路向地面站系统发送自身的飞行状态信息，地面站系统通过数据传输链路向无人飞行器发送航点管理命令和各种配置命令。现有的无人机系统大都采用两条独立的遥控链路和数据传输链路，普遍存在以下问题：（1）市场上现有的遥控链路遥控距离有限，如FUTABA的2.4GHz遥控链路，作用距离一般在800米以内，难以满足远距离情况下的遥控需要；（2）两条无线通讯链路不可避免地会增加无人飞行器的重量、功耗、成本并带来额外的电磁兼容性问题，给无人飞行器的设计与制造带来困难。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是现有无人飞行器遥控链路作用距离有限且两条无线链路所带来的重量、功耗、成本增加以及电磁兼容性问题，并提供了一种用于无人飞行器遥控链路与数传链路聚合的通讯处理系统。本技术提供：一种用于无人飞行器遥控链路与数传链路聚合的通讯处理系统，其包括SBus电平转换电路、电源转换电路、通讯电平转换电路以及MCU处理器电路，所述SBus电平转换电路的输入端与作为遥控链路的SBus接收机的输出端连接，其输出端与MCU处理器电路的UART6串口连接，将SBus接收机的信号转换成串口TTL电平；所述电源转换电路一端与输入电压连接，并对SBus电平转换电路、通讯电平转换电路、MCU处理器电路和SBus接收机提供3.3V和5V的电源；所述通讯电平转换电路一端与MCU处理器电路的UART2和UART4串口连接，另一端通过RS422总线和RS232总线分别与无线数传链路和地面站系统连接，实现将串口TTL电平与RS422电平、RS232电平之间的转换；所述MCU处理器电路聚合SBus接收机输出的手动遥控信号和地面站系统的上传指令，并通过无线数传链路与无人飞行器实现数据传输和接收。所述SBus电平转换电路包括SBus接收机接口JP1和单路反相器芯片U1；所述SBus接收机接口JP1与SBus接收机连接，其1脚连接单路反相器芯片U1的3脚，其2脚接5V电压，管脚3接地；所述单路反相器芯片U1的3脚接地，其4脚与MCU处理器电路的UART6串口连接，其5脚接3.3V电压。所述电源转换电路包括输出5V电压的隔离式DC-DC降压转换电路和输出3.3V电压的线性降压电路。所述隔离式DC-DC降压转换电路包括隔离降压转换器芯片U2，所述隔离降压转换器芯片U2的1脚和2脚与电源接口JP2连接，所述隔离降压转换器芯片U2的6脚输出5V电压，所述隔离降压转换器芯片U2的5脚接地，所述隔离降压转换器芯片U2的1脚和2脚之间并联电解电容C1，所述隔离降压转换器芯片U2的6脚通过电解电容C2接地。所述线性降压电路包括线性稳压电源芯片U3，所述线性稳压电源芯片U3的3脚接隔离式DC-DC降压转换电路输出的5V电压，并依次通过电解电容C3和电容C4接地，所述线性稳压电源芯片U3的1脚接地，所述线性稳压电源芯片U3的2脚依次通过电解电容C5和电容C6接地，并输出3.3V电压。所述通讯电平转换电路包括RS422电平转换芯片U4、RS232电平转换芯片U5、RS232/422选择跳线接口JP3、RS422接口JP4、无线数传链路DB9公口接口JP5和地面站系统DB9母口接口JP6，所述RS232/422选择跳线接口JP3的1脚与RS422电平转换芯片U4的2脚连接，所述RS232/422选择跳线接口JP3的3脚与RS232电平转换芯片U5的9脚连接，所述RS232/422选择跳线接口JP3的2脚与MCU控制器电路连接，RS422电平转换芯片U4、电阻器R1、RS422接口JP4组成TTL-RS422电平转换电路；RS232电平转换芯片U5、电容器C7、C8、C9、C10、无线数传链路DB9公口接口JP5、地面站系统DB9母口接口JP6组成TTL-RS232电平转换电路。所述MCU处理器电路包括MCU处理器芯片U6、稳压电路和指示电路。所述MCU处理器芯片U6为STM32F405RBT6芯片。本技术通过通讯处理系统将无线遥控链路的数据帧通过无线数传链路发送给无人飞行器，如此可将无人飞行器上的由无线遥控链路和无线数传链路实现的遥控和数据传输功能合并到一条无线数传链路实现，既降低了无人飞行器的重量、功耗、成本和电磁兼容性影响，又通过大功率的无线数传链路有效延长了遥控的距离。附图说明图1是本技术的应用原理图。图2是SBus电平转换电路的电路原理图。图3是电源转换电路的电路原理图。图4是通讯电平转换电路的电路原理图。图5是MCU处理器电路的电路原理图。具体实施方式下面结合附图对本技术实施例作进一步说明：如图1、图2、图3、图4和图5所示，本技术提供一种用于无人飞行器遥控链路与数据传输链路聚合的通讯处理系统，其包括SBus电平转换电路101、电源转换电路102、通讯电平转换电路103、MCU处理器电路104。所述SBus电平转换电路101的主要作用是将遥控链路SBus接收机的信号经单路反向芯片转换成TTL电平的UART串口信号，其输入端与SBus接收机的输出端连接，其输出端与MCU处理器电路104的UART6串口连接；所述电源转换电路102一端与18-36V的输入电压连接，将输入电源转换成5V和3.3V电压输出，为SBus电平转换电路101、通讯电平转换电路103、MCU处理器电路104和SBus接收机200供电；所述通讯转换电路103的主要作用是实现UART串口TTL电平与RS422电平、RS232电平之间的转换，其一端与MCU处理器电路104的UART2和UART4串口连接，另一端通过RS422总线和RS232总线分别与无线数传链路300和地面站系统400连接；所述MCU处理器电路104的主要作用是分别通过UART6串口和UART4串口接收SBus接收机输出手动遥控信号和地面站系统400的上传到飞行器的命令，将两路信号聚合并通过无线数传链路300发送到无人飞行器，同时将无线数传链路300从飞行器接收到的飞行状态信息通过UART4经通讯电平转换电路转发给地面站系统400。所述SBus电平转换电路101包括SBus接收机接口JP1和单路反相器芯片U1；所述SBus接收机接口JP1用于连接SBus接收机200，其1脚连接单路反相器芯片U1的3脚，2脚接5V电压，3脚接地；所述单路反相器芯片U1的3脚接地，4脚与MCU处理器芯片U6集成的UART6串口（引脚PC7）连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无人飞行器遥控链路与数传链路聚合的通讯处理系统，其特征在于：其包括SBus电平转换电路(101)、电源转换电路（102）、通讯电平转换电路（103）以及MCU处理器电路（104），所述SBus电平转换电路(101)的输入端与作为遥控链路的SBus接收机(200)的输出端连接，其输出端与MCU处理器电路的UART6串口连接，将SBus接收机的信号转换成串口TTL电平；所述电源转换电路（102）一端与输入电压连接，并对SBus电平转换电路（101）、通讯电平转换电路（103） 、MCU处理器电路（104）和SBus接收机（200）提供3.3V和5V的电源；所述通讯电平转换电路（103）一端与MCU处理器电路的UART2和UART4串口连接，另一端通过RS422总线和RS232总线分别与无线数传链路（300）和地面站系统（400）连接，实现将串口TTL电平与RS422电平、RS232电平之间的转换；所述MCU处理器电路（104）聚合SBus接收机输出的手动遥控信号和地面站系统的上传指令，并通过无线数传链路与无人飞行器实现数据传输和接收。

【技术特征摘要】
1.一种用于无人飞行器遥控链路与数传链路聚合的通讯处理系统，其特征在于：其包括SBus电平转换电路(101)、电源转换电路（102）、通讯电平转换电路（103）以及MCU处理器电路（104），所述SBus电平转换电路(101)的输入端与作为遥控链路的SBus接收机(200)的输出端连接，其输出端与MCU处理器电路的UART6串口连接，将SBus接收机的信号转换成串口TTL电平；所述电源转换电路（102）一端与输入电压连接，并对SBus电平转换电路（101）、通讯电平转换电路（103）、MCU处理器电路（104）和SBus接收机（200）提供3.3V和5V的电源；所述通讯电平转换电路（103）一端与MCU处理器电路的UART2和UART4串口连接，另一端通过RS422总线和RS232总线分别与无线数传链路（300）和地面站系统（400）连接，实现将串口TTL电平与RS422电平、RS232电平之间的转换；所述MCU处理器电路（104）聚合SBus接收机输出的手动遥控信号和地面站系统的上传指令，并通过无线数传链路与无人飞行器实现数据传输和接收。2.根据权利要求1所述的用于无人飞行器遥控链路与数传链路聚合的通讯处理系统，其特征在于：所述SBus电平转换电路（101）包括SBus接收机接口JP1和单路反相器芯片U1；所述SBus接收机接口JP1与SBus接收机（200）连接，其1脚连接单路反相器芯片U1的3脚，其2脚接5V电压，管脚3接地；所述单路反相器芯片U1的3脚接地，其4脚与MCU处理器电路的UART6串口连接，其5脚接3.3V电压。3.根据权利要求1所述的用于无人飞行器遥控链路与数传链路聚合的通讯处理系统，其特征在于：所述电源转换电路（102）包括输出5V电压的隔离式DC-DC降压转换电路和输出3.3V电压的线性降压电路。4.根据权利要求3所述的用于无人飞行器遥控链路与数传链路聚合的通讯处理系统，其特征在于：所述隔离式DC-DC降压转换电路包括隔离降压转换器芯片U2，所述隔离降压转换器芯片U...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐玉，余文彬，高冬冬，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33