一种无人机测控系统地面高集成综合处理终端技术方案

本发明专利技术公开了一种无人机测控系统地面高集成综合处理终端，属于无人机测控技术领域。综合处理终端实现无人机上行遥控、下行遥测终端处理功能。综合处理终端接收外部控制指令，完成信息处理、信号处理和数模转换处理；综合处理终端接收外部中频模拟信号，完成模数转换、信号处理和信息处理，对外输出下行遥测数据。该综合处理终端将传统的主副链路信号处理、信息处理、接口处理、健康管理等功能进行高度集成，将各自独立的资源进行充分整合共享，形成高度集成综合处理终端，大幅减少了无人机测控系统终端的体积、功耗、重量，提升了系统效能，可广泛用于1站1机、1站多机等无人机测控系统中。统中。统中。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机测控系统地面高集成综合处理终端


[0001]本专利技术涉及无人机测控
，特别是指一种无人机测控系统地面高集成综合处理终端的设计。

技术介绍

[0002]随着航空技术以及军事装备的发展，无人机(unmannedaerial vehicle,UAV)作为一种远程可操控的航空器，具有质量轻、体积小、使用便捷等特性，在军用及民用方面都发挥着非常重要的作用。
[0003]无人机测控系统是实现地面控制系统与机载平台实时、可靠与稳定通信的重要手段，能够传递地面遥控指令、遥测接收无人机飞行状态和传感器获取的情报数据。
[0004]随着无人机大规模广泛应用，无人机机群内部间的高效协同、互操作问题日渐凸显。
[0005]传统无人机测控系统地面处理终端采用定制化硬件平台和软件模块，扩展能力差、通用性差、可靠性低、集成度低、体积大，缺乏多机协同互操作能力。

技术实现思路

[0006]本专利技术为了解决上述
技术介绍
中的问题，提出一种无人机测控系统地面高集成综合处理终端，具有扩展能力强、通用性好、可靠性高、集成度高等特点，可用于1站1机、1站多机等无人机测控系统中。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0008]一种无人机测控系统地面高集成综合处理终端，包括机箱、电源模块、信号处理模块和信息处理模块；
[0009]其中，所述机箱用于实现模块承载、背板互联、风冷散热和对外信号转接，包含7个模块槽位，左侧1～3槽位为3U电源模块槽位，右侧上方4～5槽位为6U信号处理模块，右侧下方6～7槽位为3U信息处理模块；
[0010]所述4槽位信号处理模块通过机箱背板高速数据总线与5槽位信号处理模块和6槽位信息处理模块互联，所述5槽位信号处理模块通过机箱背板高速数据总线与4槽位信号处理模块和7槽位信息处理模块互联；所述6槽位信息处理模块通过机箱背板高速数据总线与4槽位信号处理模块和7槽位信息处理模块互联，所述7槽位信息处理模块通过机箱背板高速数据总线与5槽位信号处理模块和6槽位信息处理模块互联；
[0011]信号处理模块用于接收信息处理模块发送的上行遥控数据帧，进行上行链路信道编码、信号调制和数模转换，输出上行基带信号，以及接收下行中频模拟信号，进行下行链路模数转换、信号解调和信道译码，输出下行遥测数据帧至信息处理模块；两块信号处理模块相互备份并资源共享；
[0012]信息处理模块用于从远程监控端接收上行遥控指令信息，进行上行遥控指令数据成帧和加密，输出上行遥控数据帧至信号处理模块，以及接收信号处理模块输出的下行遥
测数据帧，进行下行遥测数据分帧和解密，输出下行遥测信息帧，还用于链路协议处理；两块信息处理相互备份并资源共享；
[0013]所述电源模块的输入端通过机箱背板与外部输入电源相连，输出端通过机箱背板分别与信号处理模块和信息处理模块的电源输入端相连，三个电源模块相互冗余备份。
[0014]进一步的，电源模块包括保险丝、防浪涌冲击电路、EMC滤波电路、整流滤波电路、DC
‑
DC变换电路、并联冗余均流控制电路、电源健康管理电路、第一辅助供电电路、第一温度监测传感器和第一电压电流监测传感器；
[0015]防浪涌冲击电路用于输入AC220V，并进行输入浪涌抑制和开机冲击电流限流处理，将AC220V输出至EMC滤波电路；EMC滤波电路包含共模电感、共模电容和差模电容，用于对输入的AC220V进行共模干扰和差模干扰的抑制后，输出AC220V至整流滤波电路；整流滤波电路包含整流桥堆和滤波电容，用于将正弦交流电转换为平滑的直流电，并输出DC300V至DC
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DC变换电路；DC
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DC变换电路用于实现300V
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12V和12V
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5V的DC
‑
DC变换以及电压纹波滤波，输出+12V和+5V至并联冗余均流控制电路；并联冗余均流控制电路内包含均流控制器和冗余控制器，均流控制器通过检测比较三个电源模块+12V或+5V输出电流的大小，来调节+12V或+5V电压的高低，实现+12V或+5V均流，冗余控制器通过检测比较电源模块输出端MOS管的输入输出电压，来导通或关闭MOS管，实现电源模块冗余备份；电源健康管理电路用于接收第一温度监测传感器、第一电压电流监测传感器、防浪涌冲击电路、EMC滤波电路、整流滤波电路、DC
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DC变换电路和并联冗余均流控制电路的BIT状态信息，完成信息复接收后通过CAN总线发送给信息处理模块；第一辅助供电电路输入DC300V，输出DC3.3V和DC1.8V，为电源健康管理电路单独供电。
[0016]进一步的，信号处理模块包括第一时钟分配电路、接收电路、发射电路、数字信号处理电路、第一监控管理电路、第二辅助供电电路、第二温度监测传感器和第二电压电流监测传感器；
[0017]第一时钟分配电路用于接收参考时钟，并通过功分网络向接收电路、发射电路、数字信号处理电路和第一监控管理电路提供参考时钟，实现系统同源；接收电路用于接收下行中频模拟信号，进行滤波、放大、单端转差分和模数转换处理后向数字信号处理电路输出下行基带数字信号；发射电路用于从数字信号处理电路接收上行基带信号，进行上变频、滤波、数模转换、滤波、放大和差分转单端后输出上行中频模拟信号；数字信号处理电路用于从接收电路接收下行基带数字信号，进行数字下变频、数字解调、信道译码和信息分接处理后向信息处理模块输出下行遥测数据帧，还用于从信息处理模块接收上行遥控数据帧，进行信道编码、差分编码、扩频调制和成型滤波后向发射电路输出上行基带信号；第一监控管理电路用于接收第二温度监测传感器、第二电压电流监测传感器、接收电路、发射电路和数字信号处理电路发送的BIT状态信息，完成信息复接收后通过CAN总线发送给信息处理模块；第二辅助供电电路用于接收+12V和+5V电压输入，通过DC
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DC变换输出+3.3V、+2.5V、+1.8V和+1.0V电压，向第一时钟分配电路、接收电路、发射电路、数字信号处理电路和第一监控管理电路供电。
[0018]进一步的，信息处理模块包括第二时钟分配电路、加密电路、解密电路、信息处理电路、第二监控管理电路、第三辅助供电电路、第三温度监测传感器和第三电压电流监测传感器；
[0019]第二时钟分配电路用于接收参考时钟，并通过功分网络向加密电路、解密电路、信息处理电路和第二监控管理电路提供参考时钟，实现系统同源；加密电路用于从信息处理电路接收上行遥控信息帧，进行加密处理后输出上行遥控数据帧；解密电路用于从信息处理电路接收下行遥测数据帧，完成解密处理后输出下行遥测信息帧；信息处理电路用于通过网络从远程监控端接收上行遥控指令信息，进行指令信息处理和组帧后输出上行遥控信息帧至加密电路，并从加密电路接收上行遥控数据帧发送给信号处理模块，还用于从信号处理模块接收下行遥测数据帧，进行接口转换后发送给解密模块，还用于从解密模块接收下行遥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机测控系统地面高集成综合处理终端，其特征在于，包括机箱、电源模块、信号处理模块和信息处理模块；其中，所述机箱用于实现模块承载、背板互联、风冷散热和对外信号转接，包含7个模块槽位，左侧1～3槽位为3U电源模块槽位，右侧上方4～5槽位为6U信号处理模块，右侧下方6～7槽位为3U信息处理模块；所述4槽位信号处理模块通过机箱背板高速数据总线与5槽位信号处理模块和6槽位信息处理模块互联，所述5槽位信号处理模块通过机箱背板高速数据总线与4槽位信号处理模块和7槽位信息处理模块互联；所述6槽位信息处理模块通过机箱背板高速数据总线与4槽位信号处理模块和7槽位信息处理模块互联，所述7槽位信息处理模块通过机箱背板高速数据总线与5槽位信号处理模块和6槽位信息处理模块互联；信号处理模块用于接收信息处理模块发送的上行遥控数据帧，进行上行链路信道编码、信号调制和数模转换，输出上行基带信号，以及接收下行中频模拟信号，进行下行链路模数转换、信号解调和信道译码，输出下行遥测数据帧至信息处理模块；两块信号处理模块相互备份并资源共享；信息处理模块用于从远程监控端接收上行遥控指令信息，进行上行遥控指令数据成帧和加密，输出上行遥控数据帧至信号处理模块，以及接收信号处理模块输出的下行遥测数据帧，进行下行遥测数据分帧和解密，输出下行遥测信息帧，还用于链路协议处理；两块信息处理相互备份并资源共享；电源模块的输入端通过机箱背板与外部输入电源相连，输出端通过机箱背板分别与信号处理模块和信息处理模块的电源输入端相连，三个电源模块相互冗余备份。2.根据权利要求1所述的一种无人机测控系统地面高集成综合处理终端，其特征在于，电源模块包括保险丝、防浪涌冲击电路、EMC滤波电路、整流滤波电路、DC
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DC变换电路、并联冗余均流控制电路、电源健康管理电路、第一辅助供电电路、第一温度监测传感器和第一电压电流监测传感器；防浪涌冲击电路用于输入AC220V，并进行输入浪涌抑制和开机冲击电流限流处理，将AC220V输出至EMC滤波电路；EMC滤波电路包含共模电感、共模电容和差模电容，用于对输入的AC220V进行共模干扰和差模干扰的抑制后，输出AC220V至整流滤波电路；整流滤波电路包含整流桥堆和滤波电容，用于将正弦交流电转换为平滑的直流电，并输出DC300V至DC
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DC变换电路；DC
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DC变换电路用于实现300V
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12V和12V
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5V的DC
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DC变换以及电压纹波滤波，输出+12V和+5V至并联冗余均流控制电路；并联冗余均流控制电路内包含均流控制器和冗余控制器，均流控制器通过检测比较三个电源模块+12V或+5V输出电流的大小，来调节+12V或+5V电压的高低，实现+12V或+5V均流，冗余控制器通过检测比较电源模块输出端MOS管的输入输出电压，来导通或关闭MOS管，实现电源模块冗余备份；电源健康管理电路用于接收第一温度监测传感器、第一电压电流监测传感器、防浪涌冲击电路、EMC滤波电路、整流滤波电路、DC
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DC变换电路和并...

【专利技术属性】
技术研发人员：王利平，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：