一种基于多卡复用的无人机通信保障方法、系统和设备技术方案

本发明专利技术属于数据链路传输领域，具体涉及一种基于多卡复用的无人机通信保障方法、系统和设备，本发明专利技术的采用基于多卡复用的无人机通信保障方法，将原来北斗短报文最快30秒一次的发送速度提升为最快20ms每次，可以为无人机的链路系统提供应急所需的保障，同时本发明专利技术提出了使用北斗短报文通信作为无人机链路系统的保障，当无人机飞行控制器原链路系统无法正常工作，向主控芯片发送使能信号，并发送无法接收的信息为遥控器，进入北斗短报文多卡复用模式，保障无人机的正常飞行，使无人机可以工作在有北斗系统覆盖的如山坳、峡谷以及地形遮挡区域等各种复杂地形，同时也可以使无人机的飞行不受其他无线电设备的干扰影响。行不受其他无线电设备的干扰影响。行不受其他无线电设备的干扰影响。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多卡复用的无人机通信保障方法、系统和设备


[0001]本专利技术属于数据链路传输领域，具体的，涉及一种基于多卡复用的无人机通信保障方法、系统和设备。

技术介绍

[0002]数据链传输系统是无人机的重要技术组成，链路系统主要任务是建立一个空地双向数据传输通道，包括数传链路和遥控器，负责完成对无人机遥控和数据传输等功能。无人机通信链路一般使用无线电资源，主流的遥控器传输频段是2.4GHz，国内的数传使用的频段是433MHz，这种方式存在的问题在于（1）当无人机与地面站之间有障碍物或地形阻挡时，2.4GHz的避让障碍物能力差，会导致无法对无人机进行控制进而出现飞行安全问题；（2）还有一个问题在于433MHz由于频段频率相对不是很高，且成本较低、天线较小易小型化，所以使用这个频段的设备较多，频段较为拥挤，无人机的数传链路会受到很大的干扰，同样会导致无人机失控。
[0003]北斗短报文是直接卫星通信，卫星通信是全球覆盖，是一种更为可靠和可随时接入的通信方式。此方案采用北斗短报文通信的目的是为了避免传统的通信链路中断导致的影响，用北斗短报文技术重新介入飞机的飞行控制，确保飞行安全。北斗短报文的不足在于（1）北斗短报文单次收发的字节数有限制，二代卡为78字节，三代卡根据等级不同为98字节
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2000字节不等；（2）北斗短报文发送频率较慢，二代卡和三代卡最快也只能30s进行一次数据的发送。这两个不足导致北斗短报文无法满足无人机控制和数传的需求，所以无法直接使用在无人机的链路系统中。
专利技术内容
[0004]为了解决当前无人机链路通信过程中的数据传输准确和高效的需求，本专利技术请求一种基于多卡复用的无人机通信保障方法、系统和设备，采用多卡复用技术，精确地基于报文卡周期通信特点最大化利用通信时间中的数据传输效率。
[0005]根据本专利技术的第一方面，本专利技术请求保护一种基于多卡复用的无人机通信保障方法，其特征在于，包括：当地面的遥控器发送的遥控信号或数传信号无法发送至无人机的飞行控制器时，启动多卡复用通信模式；在多卡复用通信模式中，采用多个短报文卡进行轮换发送策略，将遥控信号或数传信号发送给无人机的飞行控制器；无人机的飞行控制器接收多个短报文卡发送的遥控信号或数传信号，对无人机进行飞行控制；当无人机的飞行控制器能够正常接收来自遥控器的指令后，关闭多卡复用通信模式。
[0006]进一步地，当地面的遥控器发送的遥控信号或数传信号无法发送至无人机的飞行
控制器时，启动多卡复用通信模式，具体包括：地面的链路系统的遥控信号从地面的遥控器发送到无人机上的接收器，接收器将遥控信号发送到飞行控制器对无人机进行控制；数传信号从地面的遥控器的数传软件发送到飞行控制器；当飞行控制器无法正常接收到遥控器的遥控信号或数传信号时，原链路系统无法正常工作；飞行控制器向主控芯片发送使能信号，并发送无法接收的信息为遥控信号或数传信号，启动多卡复用通信模式。
[0007]进一步地，在多卡复用通信模式中，采用多个短报文卡进行轮换发送策略，将遥控信号或数传信号发送给无人机的飞行控制器，具体包括：主控芯片接收到来自飞行控制器的无法接收遥控器的遥控信号的信息时，向多个发送单元发出调用指令；多个发送单元基于调用指令接收遥控器的遥控信号并激活各个发送单元的MCU单元；多个发送单元的MCU单元使能各个发送单元的第一选卡芯片与北斗模块，通电第一时长；所述MCU单元收到所述遥控信号后，发给所述北斗模块；第一发送单元当前被使能的所述第一短报文卡将自身的卡号信息发送给第一选卡芯片，所述第一选卡芯片将所述卡号信息发送给所述北斗模块；所述北斗模块将所述遥控信号和当前被使能的第一短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送给短报文发送天线，所述短报文发送天线将所述遥控信号发送给北斗卫星；经过第二时长之后，第二发送单元的当前被使能的第一短报文卡将自身的卡号信息发送到第一选卡芯片，所述第一选卡芯片将所述卡号信息发送到北斗模块；所述北斗模块将所述遥控信号和当前被使能的第一短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送到短报文发送天线，所述短报文发送天线将所述遥控信号发送给北斗卫星；经过第二时长之后，第三发送单元的第一短报文卡继续执行数据传输过程，直至所有的发送单元完成将遥控信号发送给北斗卫星。
[0008]进一步地，在多卡复用通信模式中，采用多个短报文卡进行轮换发送策略，将遥控信号或数传信号发送给无人机的飞行控制器，具体包括：主控芯片接收到来自飞行控制器的无法接收遥控器的数传信号的信息时，向多个发送单元发出调用指令；多个发送单元基于调用指令接收遥控器的数传信号并激活各个发送单元的MCU单元；多个发送单元的MCU单元使能各个发送单元的第一选卡芯片与北斗模块，通电第一时长；所述MCU单元收到所述遥控信号后，发给所述北斗模块；第一发送单元当前被使能的所述第一短报文卡将自身的卡号信息发送给第一选
卡芯片，所述第一选卡芯片将所述卡号信息发送给所述北斗模块；所述北斗模块将所述数传信号和当前被使能的第一短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送到短报文发送天线，所述短报文发送天线将述数传信号发送给北斗卫星；经过第三时长之后，第二发送单元的当前被使能的第一短报文卡将自身的卡号信息发送到第一选卡芯片，所述第一选卡芯片将所述卡号信息发送到北斗模块；所述北斗模块将所述数传信号和当前被使能的第一短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送到短报文发送天线，所述短报文发送天线将所述数传信号发送给北斗卫星；经过第三时长之后，第三发送单元的第一短报文卡继续执行数据传输过程，直至所有的发送单元完成将数传信号发送给北斗卫星。
[0009]进一步地，当主控芯片接收到来自飞行控制器的无法接收遥控器的遥控信号的信息时，向多个发送单元发出调用指令时，调用第一数量的多个发送单元；当主控芯片接收到来自飞行控制器的无法接收遥控器的数传信号的信息时，向多个发送单元发出调用指令时，调用第二数量的多个发送单元。
[0010]进一步地，当第一发送单元的第一短报文卡发送数据完成之后，第一发送单元的MCU单元向第一发送单元的北斗模块发送禁用指令，禁用北斗模块第四时长；经过第四时长之后，第一发送单元的MCU单元再次使能第一发送单元的第二选卡芯片与北斗模块通电第一时长；经过第一时长后，所述MCU单元收到所述遥控信号后，发给所述北斗模块；第一发送单元当前被使能的所述第二短报文卡将自身的卡号信息发送给第二选卡芯片，所述第一选卡芯片将所述卡号信息发送给所述北斗模块；所述北斗模块将所述遥控信号和当前被使能的第二短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送到短报文发送天线，短报文发送天线将遥控信号发送给北斗卫星；经过第四时长与第一时长之后，第一发送单元的第三短报文卡继续执行数据传输过程，直至第一发送单元的所有短报文卡完成将遥控信号发送给北斗卫星；当所有的发送单元的所有短报文卡均完成将遥控信号发送给北斗卫星后，第一发送单元的第一短报文卡的未发时长已达到短报文卡的发射频率周期时长；经过第二时长后，第一发送单元的第一短报文卡再次接收遥控信号进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多卡复用的无人机通信保障方法，其特征在于，包括：当地面的遥控器发送的遥控信号或数传信号无法发送至无人机的飞行控制器时，启动多卡复用通信模式；在所述多卡复用通信模式中，采用多个短报文卡进行轮换发送策略，将所述遥控信号或数传信号发送给所述无人机的飞行控制器；所述无人机的飞行控制器接收所述多个短报文卡发送的所述遥控信号或数传信号，对所述无人机进行飞行控制；当所述无人机的飞行控制器能够正常接收来自遥控器的指令后，关闭所述多卡复用通信模式。2.如权利要求1所述的一种基于多卡复用的无人机通信保障方法，其特征在于，所述当地面的遥控器发送的遥控信号或数传信号无法发送至无人机的飞行控制器时，启动多卡复用通信模式，具体包括：地面的链路系统的遥控信号从地面的所述遥控器发送到所述无人机上的接收器，所述接收器将所述遥控信号发送到所述飞行控制器对无人机进行控制；所述数传信号从地面的所述遥控器的数传软件发送到所述飞行控制器；当所述飞行控制器无法正常接收到所述遥控器的所述遥控信号或数传信号时，原链路系统无法正常工作；所述飞行控制器向主控芯片发送使能信号，并发送无法接收的信息为所述遥控信号或所述数传信号，启动多卡复用通信模式。3.如权利要求1所述的一种基于多卡复用的无人机通信保障方法，其特征在于，所述在所述多卡复用通信模式中，采用多个短报文卡进行轮换发送策略，将所述遥控信号或数传信号发送给所述无人机的飞行控制器，具体包括：主控芯片接收到来自所述飞行控制器的无法接收所述遥控器的遥控信号的信息时，向多个发送单元发出调用指令；多个所述发送单元基于所述调用指令接收所述遥控器的所述遥控信号并激活各个发送单元的MCU单元；多个所述发送单元的MCU单元使能各个发送单元的第一选卡芯片与北斗模块，通电第一时长；所述MCU单元收到所述遥控信号后，发给所述北斗模块；第一发送单元当前被使能的所述第一短报文卡将自身的卡号信息发送给第一选卡芯片，所述第一选卡芯片将所述卡号信息发送给所述北斗模块；所述北斗模块将所述遥控信号和当前被使能的第一短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送给短报文发送天线，所述短报文发送天线将所述遥控信号发送给北斗卫星；经过第二时长之后，第二发送单元的当前被使能的第一短报文卡将自身的卡号信息发送到第一选卡芯片，所述第一选卡芯片将所述卡号信息发送到北斗模块；所述北斗模块将所述遥控信号和当前被使能的第一短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送到短报文发送天线，所述短报文发送天线将所述遥控信号发送给北斗卫星；经过第二时长之后，第三发送单元的第一短报文卡继续执行数据传输过程，直至所有的发送单元完成将所述卡号信息发送给北斗卫星。
4.如权利要求3所述的一种基于多卡复用的无人机通信保障方法，其特征在于：所述在所述多卡复用通信模式中，采用多个短报文卡进行轮换发送策略，将所述遥控信号或数传信号发送给所述无人机的飞行控制器，具体包括：主控芯片接收到来自所述飞行控制器的无法接收所述遥控器的数传信号的信息时，向多个发送单元发出调用指令；多个所述发送单元基于所述调用指令接收所述遥控器的所述数传信号并激活各个发送单元的MCU单元；多个所述发送单元的MCU单元使能各个发送单元的第一选卡芯片与北斗模块，通电第一时长；所述MCU单元收到所述遥控信号后，发给所述北斗模块；第一发送单元当前被使能的所述第一短报文卡将自身的卡号信息发送给第一选卡芯片，所述第一选卡芯片将所述卡号信息发送给所述北斗模块；所述北斗模块将所述数传信号和当前被使能的第一短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送到短报文发送天线，所述短报文发送天线将述数传信号发送给北斗卫星；经过第三时长之后，第二发送单元的当前被使能的第一短报文卡将自身的卡号信息发送到第一选卡芯片，所述第一选卡芯片将所述卡号信息发送到北斗模块；所述北斗模块将所述数传信号和当前被使能的第一短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送到短报文发送天线，所述短报文发送天线将所述数传信号发送给北斗卫星；经过第三时长之后，第三发送单元的第一短报文卡继续执行数据传输过程，直至所有的发送单元完成将所述数传信号发送给北斗卫星。5.如权利要求4所述的一种基...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜学梁，凌敏，李吉，吴延双，董峪杠，杜胜洪，余建君，胡欣，
申请(专利权)人：四川牦牛先生科技有限公司，
类型：发明
国别省市：