双通道无人机视距通信系统及其通信方法技术方案

本发明专利技术提出了一种双通道无人机视距通信系统及其通信方法，在无人机和地面上设有对应的主链路模块和副链路模块，通过信息处理单元将GPS数据包同时通过主链路和副链路下行以实现对地面主天线伺服控制系统的跟踪引导，提出了双链路同时下行GPS数据时，GPS数据包的筛选判别方法，克服传统方式仅用主链下行GPS数据，一旦丢失目标则不能再次自动捕获目标的缺陷，同时也解决高速链路通信波束宽度窄而在近场跟踪难度大的问题，提高从滑跑到飞行全过程的通信可靠性。通信可靠性。通信可靠性。

【技术实现步骤摘要】
双通道无人机视距通信系统及其通信方法


[0001]本专利技术属于无人机通信
，具体涉及一种双通道无人机视距通信系统及其通信方法。

技术介绍

[0002]一般地，无人机系统中用于实现通信功能的系统包含测控通信系统和数据传输系统。其中，测控通信系统用于传输无人机飞行控制系统(飞控系统)上行遥控和下行遥测数据。数据传输系统用于实现任务载荷数据上下行传输。
[0003]为满足无人机测控通信和任务载荷传输要求，无人机一般配备主链路和副链路。传统设计方式中，无人机主链路和副链路通常相互独立，在这种情况下，无人机主链路只能通过主链路下行的无人机GPS信息引导伺服控制系统进行跟踪，一旦主链路失去无人机下行信息，则无法获进行基于GPS的引导跟踪，只能手动设置目标GPS信息。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种双通道无人机视距通信系统及其通信方法，其中该系统包括机载端机和地面端机，所述机载端机包括机载信息处理模块、机载双通道模块和机载天线模块，所述机载信息处理模块用于通过所述机载双通道模块收发数据；所述机载双通道模块包括机载主链路射频通道和机载副链路射频通道，所述机载主链路射频通道和所述机载副链路射频通道用于给机载端机提供两条独立的数据收发路径；所述机载天线模块包括机载主天线和机载副天线，所述机载主天线与所述机载主链路射频通道连接，所述机载副天线与所述机载副链路射频通道连接；
[0005]所述地面端机包括地面信息处理模块、地面双通道模块和地面天线模块，所述地面信息处理模块用于通过所述地面双通道模块收发数据；所述地面双通道模块包括地面主链路射频通道和地面副链路射频通道，所述地面主链路射频通道和所述地面副链路射频通道用于给地面端机提供两条独立的数据收发路径；所述地面天线模块包括地面主天线和地面副天线，所述地面主天线与所述地面主链路射频通道连接，所述地面副天线与所述地面副链路射频通道连接；
[0006]所述机载端机和所述地面端机均包括电源管理模块，用于为机载端机和地面端机的各组件提供工作电路。
[0007]进一步的，所述机载信息处理模块和所述地面信息处理模块均包括处理器芯片，所述处理器芯片连接有调试接口电路、RTC电路、网口电路、内存电路、电子盘电路和串口电路。
[0008]进一步的，所述机载主天线与所述地面主天线之间通过主链路通信连接，所述机载副天线与所述地面副天线之间通过副链路通信连接。
[0009]进一步的，所述主链路采用X波段频率资源，所述副链路采用U波段频率资源。
[0010]进一步的，所述地面主天线为环焦型双反射面天线，所述地面副天线为全向杆状
天线。
[0011]一种上述的双通道无人机视距通信系统的通信方法，包括以下步骤：
[0012]机载端机发出GPS数据包；
[0013]地面端机接收GPS数据包；
[0014]对收到的GPS数据包进行校验；
[0015]利用通过校验的数据计算出地面主天线的相关调整参数；
[0016]根据计算出的调整参数，利用地面伺服跟踪控制系统对地面主天线进行调整；
[0017]判断数据通信是否结束。
[0018]进一步的，在对收到的GPS数据包进行校验之前先判断地面端机是接收到的GPS数据包来源是一路还是两路——若数据包的来源仅仅是主链路，则直接进行校验；若数据包的来源同时包括主链路和副链路，则从这两路GPS数据包中选择一个进行校验。
[0019]进一步的，对收到的两路GPS数据包进行选择包括如下步骤：
[0020]若两路GPS数据包相同，任选其一进行后续步骤；
[0021]若两路GPS数据包不同，选择其中与无人机飞行距离理论值最接近的GPS数据包进行后续步骤。
[0022]进一步的，选择其中与无人机飞行距离理论值最接近的GPS数据包具体包括如下步骤：
[0023]获得主链路可用的GPS数据包；
[0024]获得副链路可用的GPS数据包；
[0025]将主链路的可用GPS数据包和副链路的可用GPS数据包分别与无人机飞行距离理论值进行比对，与无人机飞行距离理论值最接近的GPS数据包即为最接近的GPS数据包。
[0026]进一步的，获得主链路和副链路可用的GPS数据包均包括以下步骤：
[0027]根据当前链路收到的GPS数据包和上一个有效GPS数据包中的时间信息、当前无人机实际飞行速度以及最大飞行速度，计算收到两个GPS数据包的时间间隔内无人机飞行距离理论值；同时，根据当前和上一个有效GPS数据包中无人机的位置信息计算无人机的实际移动距离——若实际移动距离超过理论值，则将该数据包视为不可用数据包；若实际移动距离未超过理论值，则将该数据包视为可用数据包。
[0028]本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的双通道无人机视距通信系统及其通信方法，通过信息处理单元将GPS数据包同时通过主链路和副链路下行以实现对地面主天线伺服控制系统的跟踪引导，提出了双链路同时下行GPS数据时，GPS数据包的筛选判别方法，克服传统方式仅用主链下行GPS数据，一旦丢失目标则不能再次自动捕获目标的缺陷，同时也解决高速链路通信波束宽度窄而在近场跟踪难度大的问题，提高从滑跑到飞行全过程的通信可靠性。
附图说明
[0029]图1为本专利技术通信系统的示意图，
[0030]图2为本专利技术机载信息处理模块和地面信息处理模块的逻辑连接图；
[0031]图3为本专利技术通信方法的流程示意图。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的描述，下列实施例仅用于解释本专利技术的
技术实现思路
，不用于限定本专利技术的保护范围。
[0033]如图1所示，本专利技术提出了一种双通道无人机视距通信系统，该系统包括机载端机和地面端机，机载端机包括机载信息处理模块、机载双通道模块和机载天线模块，机载信息处理模块用于通过机载双通道模块收发数据；机载双通道模块包括机载主链路射频通道和机载副链路射频通道，机载主链路射频通道和机载副链路射频通道用于给机载端机提供两条独立的数据收发路径；机载天线模块包括机载主天线和机载副天线，机载主天线与机载主链路射频通道连接，机载副天线与机载副链路射频通道连接；
[0034]地面端机包括地面信息处理模块、地面双通道模块和地面天线模块，地面信息处理模块用于通过地面双通道模块收发数据；地面双通道模块包括地面主链路射频通道和地面副链路射频通道，地面主链路射频通道和地面副链路射频通道用于给地面端机提供两条独立的数据收发路径；地面天线模块包括地面主天线和地面副天线，地面主天线与地面主链路射频通道连接，地面副天线与地面副链路射频通道连接；机载端机和地面端机均包括电源管理模块，用于为机载端机和地面端机的各组件提供工作电路。
[0035]其中，副链路主要是满足近场范围内的通信需要，传输频段不用选择高频段；而主链路主要是为了保障远距离数据通信，传输频段一般选择高频段(L、C和X频段)，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双通道无人机视距通信系统，包括机载端机和地面端机，其特征在于：所述机载端机包括机载信息处理模块、机载双通道模块和机载天线模块，所述机载信息处理模块用于通过所述机载双通道模块收发数据；所述机载双通道模块包括机载主链路射频通道和机载副链路射频通道，所述机载主链路射频通道和所述机载副链路射频通道用于给机载端机提供两条独立的数据收发路径；所述机载天线模块包括机载主天线和机载副天线，所述机载主天线与所述机载主链路射频通道连接，所述机载副天线与所述机载副链路射频通道连接；所述地面端机包括地面信息处理模块、地面双通道模块和地面天线模块，所述地面信息处理模块用于通过所述地面双通道模块收发数据；所述地面双通道模块包括地面主链路射频通道和地面副链路射频通道，所述地面主链路射频通道和所述地面副链路射频通道用于给地面端机提供两条独立的数据收发路径；所述地面天线模块包括地面主天线和地面副天线，所述地面主天线与所述地面主链路射频通道连接，所述地面副天线与所述地面副链路射频通道连接；所述机载端机和所述地面端机均包括电源管理模块，用于为机载端机和地面端机的各组件提供工作电路。2.根据权利要求1所述的双通道无人机市局通信系统，其特征在于：所述机载信息处理模块和所述地面信息处理模块均包括处理器芯片，所述处理器芯片连接有调试接口电路、RTC电路、网口电路、内存电路、电子盘电路和串口电路。3.根据权利要求2所述的双通道无人机视距通信系统，其特征在于：所述机载主天线与所述地面主天线之间通过主链路通信连接，所述机载副天线与所述地面副天线之间通过副链路通信连接。4.根据权利要求3所述的双通道无人机视距通信系统，其特征在于：所述主链路采用X波段频率资源，所述副链路采用U波段频率资源。5.根据权利要求4所述的双通道无人机视距通信系统，其特征在于：所述地面主天线为环焦型双反射面天线，所述地面副天线为全向杆状天线。6.一种如权利要求5所述的双通道无人机视距通信系统的通信方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈萍，李东，张黎，陈华志，倪志刚，唐越，丁云冰，周生伟，
申请(专利权)人：中国船舶工业系统工程研究院，
类型：发明
国别省市：