用于无人机的机载终端及相应的数据传输系统和传输方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于无人机的机载终端及相应的数据传输系统和传输方法，所述机载终端包括：网络选择单元，专网数据处理单元，公网数据处理单元，以及天线；所述网络选择单元接收无人机上的测控设备所输出的测控数据，并选择将数据发送至所述专网数据处理单元或公网数据处理单元；所述专网数据处理单元按照专用数据传输网络的通信要求来处理所接收的数据，并将处理后的数据经过天线发送至所述专用数据传输网络；所述公网数据处理单元按照公共移动通信网络的通信要求来处理所接收的数据，并将处理后的数据经过天线发送至所述公共移动通信网络。通过本发明专利技术的技术方案能够实现稳定、可靠、高效的无人机数据传输。

Airborne terminal for unmanned aerial vehicle and its corresponding data transmission system and transmission method

The invention discloses a method for airborne terminal and corresponding data transmission system and transmission method of UAV, the airborne terminal comprises a network selection unit, network data processing unit, network data processing unit, and antenna; the network selection control data output control unit receives the unmanned equipment on the machine, and choose to send data to the network data processing unit or network data processing unit; the network data processing unit in accordance with the requirements of special communication data transmission network to process the received data and the processed data is sent to the antenna through the special data transmission network; the network data processing unit in accordance with the requirements of communication the public mobile communication network to process the received data and the processed data is sent to the public through the antenna of mobile communication Network. Through the technical scheme of the invention, the stable, reliable and efficient data transmission of the UAV can be realized.

【技术实现步骤摘要】
用于无人机的机载终端及相应的数据传输系统和传输方法
本专利技术涉及无人机应用
，具体涉及一种用于无人机的机载终端及相应的数据传输系统和传输方法。
技术介绍
随着无人机在民用领域的广泛应用，对应用于无人机的数据传输系统的需求也不断增强，加之对传输图像、视频等数据量不断提高，飞行航程逐步变长，对新一代数据传输系统的传输速率、误码率、稳定性等都有了更高的要求。数据传输系统作为地面与空中平台之间联系的唯一通道，在无人机应用中起着至关重要的作用，数据传输系统所传递信息的实时性、准确性、可靠性直接影响着搭载载荷的任务完成情况乃至无人机和人员的安全状况。然而当前数据传输系统的发展水平却远远赶不上需求的提高，难以达到任何时候、任何地点、任何平台顺畅互通的目的。现有无人机数据传输系统大多采用数传电台和无线图传相结合，其传输速率相对较低，传输频带窄，在传输距离和可靠性方面并不理想，抗遮挡与抗干扰能力相对较弱。概括起来主要有以下几点问题：1.现有数据传输系统均采用点对点微波通信模式，当存在障碍物遮挡的非视距传输环境中，通信系统无法正常工作；2.现有数据传输系统受天线增益、射频发射功率限制，传输距离短；3.现有数据传输系统多采用单一的专用数据传输网络，当其受到干扰时将直接影响到链路性能，可靠性差；4.现有数据传输系统工作频带较窄，传输速率较低。因此，研制高效、稳定的数据传输系统对于无人机应用领域有着重大的意义。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种用于无人机的机载终端及相应的数据传输系统和传输方法，以满足目前的需求。第一方面，本专利技术实施例提供了一种用于无人机的机载终端，包括：网络选择单元，专网数据处理单元，公网数据处理单元，以及天线；所述网络选择单元接收无人机上的测控设备所输出的测控数据，并选择将数据发送至所述专网数据处理单元或公网数据处理单元；所述专网数据处理单元按照专用数据传输网络的通信要求来处理所接收的数据，并将处理后的数据经过天线发送至所述专用数据传输网络；所述公网数据处理单元按照公共移动通信网络的通信要求来处理所接收的数据，并将处理后的数据经过天线发送至所述公共移动通信网络。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种用于无人机的数据传输系统，包括：如第一方面所述的机载终端、地面终端、移动通信基站、以及服务器；所述机载终端通过公共移动通信网络与移动通信基站连接，通过专用数据传输网络与地面终端连接；所述地面终端和移动通信基站均与所述服务器相连。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种用于无人机的数据传输方法，包括：接收无人机上的测控设备所输出的测控数据；确定传输数据所使用的目标网络；所述目标网络包括专用数据传输网络和公共移动通信网络；按照所述目标网络的通信要求来处理所接收的数据，并将处理后的数据发送至所述目标网络。本专利技术所研发的数据传输系统将专用数据传输网络与公共移动通信网络集成于一体，实现了无人机平台与地面指控终端的实时通信。本专利技术采用了宽带高速率收发芯片、智能网络切换等关键技术，数据传输速率高、可实时传送1080P高清视频及图像信息，载波工作频率范围宽，可根据具体需要任意定制载波频率，并在无人机平台上采用了4G公共网络接入模式，用户可自行主动进行网络切换或采用系统自行智能切换，可调整设备参数，提升抗干扰能力，降低系统的误码率，提高平台的稳定性与可靠性，以适应未来复杂的行业应用电磁环境。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对本专利技术实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本专利技术实施例的内容和这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术具体实施例一所述的用于无人机的机载终端的结构框图；图2是本专利技术具体实施例二所述的用于无人机的机载终端的结构框图；图3是本专利技术具体实施例三所述的用于无人机的数据传输系统的结构框图；图4是本专利技术具体实施例四所述的用于无人机的数据传输方法的流程图。具体实施方式为使本专利技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。实施例一图1是本实施例所述的用于无人机的机载终端的结构框图，如图1所示，所述机载终端100包括：网络选择单元101，专网数据处理单元102，公网数据处理单元103，以及天线104；其中，所述网络选择单元101接收无人机上的测控设备所输出的测控数据，并选择将数据发送至所述专网数据处理单元102或公网数据处理单元103二者之一。然后，所述专网数据处理单元102按照专用数据传输网络的通信要求来处理所接收的数据，并将处理后的数据经过天线发送至所述专用数据传输网络；类似地，所述公网数据处理单元103按照公共移动通信网络的通信要求来处理所接收的数据，并将处理后的数据经过天线发送至所述公共移动通信网络。优选地，所述公共移动通信网络为3G或4G移动通信网络，当然并不限于此，任何现在或以后出现的更优质的移动通信网络都可作为本专利技术的公共移动通信网络。所述网络选择单元可以根据所述专用数据传输网络和公共移动通信网络的网络状态来自动选择将数据发送至专网数据处理单元和公网数据处理单元中的哪一个。网络状态反映了网络的通信质量，例如信号强度、信噪比、干扰幅度、响应时间、传输速率等。随着网络状态的变化，当前所使用的网络可能无法满足预期的数据传输要求，此时就需要在上述两种不同网络之间进行切换。实际工作中常用的切换触发事件一般包括：当前使用网络的信号强度明显下降；当前使用网络拥塞严重；新网络有更好的无线链路质量；用户提出额外的业务需求而现有网络无法提供。实际应用中需要综合考虑各方面情况，制定出合理的切换策略，保证网间无缝切换。除上述方式外，所述网络选择单元还可以根据外部发送过来的指令来选择将数据发送至专网数据处理单元和公网数据处理单元中的哪一个。例如，用户或其他设备可以发送指令来控制如何进行上述选择。当前应用于无人机的数据传输系统多采用单链路模式，随着无人机监视监测业务在各行各业的应用推广，其作业环境也日益复杂，受多径干扰障碍遮挡等容易中断，严重威胁着无人机系统安全；其次，无人机一般飞行高度较低，视距范围极为有限。本实施例所述的无人机机载终端突破了现有的依赖于专用数据传输网络的单链路模式，采用了公共移动通信网络与专用数据传输网络的双通信网络模式，而且，随着网络通信质量的变化，可以实时切换所使用的网络。通过上述方案，可有效的提高通信的可靠性，以适应未来复杂的行业应用电磁环境，并解决了传统的专用数据传输网络所存在的视距传输限制，从而满足复杂地形和电磁环境、机动灵活长距离作业等无人机测控通信要求。实施例二图2是本实施例所述的用于无人机的机载终端的结构框图，如图2所示，所述机载终端200包括：网络选择单元201，专网数据处理单元202，公网数据处理单元203，以及天线204。所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无人机的机载终端，其特征在于，包括：网络选择单元，专网数据处理单元，公网数据处理单元，以及天线；所述网络选择单元接收无人机上的测控设备所输出的测控数据，并选择将数据发送至所述专网数据处理单元或公网数据处理单元；所述专网数据处理单元按照专用数据传输网络的通信要求来处理所接收的数据，并将处理后的数据经过天线发送至所述专用数据传输网络；所述公网数据处理单元按照公共移动通信网络的通信要求来处理所接收的数据，并将处理后的数据经过天线发送至所述公共移动通信网络。

【技术特征摘要】
1.一种用于无人机的机载终端，其特征在于，包括：网络选择单元，专网数据处理单元，公网数据处理单元，以及天线；所述网络选择单元接收无人机上的测控设备所输出的测控数据，并选择将数据发送至所述专网数据处理单元或公网数据处理单元；所述专网数据处理单元按照专用数据传输网络的通信要求来处理所接收的数据，并将处理后的数据经过天线发送至所述专用数据传输网络；所述公网数据处理单元按照公共移动通信网络的通信要求来处理所接收的数据，并将处理后的数据经过天线发送至所述公共移动通信网络。2.根据权利要求1所述的机载终端，其特征在于，所述网络选择单元选择将数据发送至所述专网数据处理单元或公网数据处理单元，包括：所述网络选择单元根据所述专用数据传输网络和公共移动通信网络的网络状态来自动选择将数据发送至专网数据处理单元和公网数据处理单元中的哪一个；或者，所述网络选择单元根据外部指令来选择将数据发送至专网数据处理单元和公网数据处理单元中的哪一个。3.根据权利要求2所述的机载终端，其特征在于，所述网络状态包括以下至少一项：信号强度、信噪比、干扰幅度、响应时间、传输速率。4.根据权利要求1所述的机载终端，其特征在于，所述专网数据处理单元包括：基带处理模块，用于对从所述网络选择单元接收的测控数据进行编码并输出；中频处理模块，用于对从所述基带处理模块所输出的数据进行信号调制、扩频、以及成形滤波，并输出；射频前端模块，用于将从所述中频处理模块输出的数据以特定频率输出至所述天线。5.根据权利要求4所述的机载终端，其特征在于：所述信号调制方式为BPSK；和/或所述成形滤波采用根升余弦滚降滤波器完成。6.根据权利要求1所述的机载终端，其特征在于，所述公网数据处理单元包括：压缩模块，用于对从所述网络选择单元接收的测控数据进行压缩；收发模块，用于发射或接收数据；参数配置模块，用于设置移动通信的参数；监测模块，用于监控系统状态。7.根据权利要求1所述的机载终端，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晨，李超，朱铁林，
申请(专利权)人：天津航天中为数据系统科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12