【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无人机，具体涉及一种空地数据链传输时延测量装置及方法。
技术介绍
1、无人机集群所采用的测控数据链一般采用一台地面站与多个无人机节点的自组网体制，随着集群中通信节点数量增多，每个节点的发送时间间隔就越长；如果部分无人机节点距离地面站较远，那么较远的数据链会通过距离较近的无人机节点多跳转发数据至地面站，带来传输时延的大幅度提升。
2、针对无人机集群协同编队飞行时，采用机载位置测试系统对飞行航迹进行测量，然后通过数据链下传航迹信息时，存在多个节点依次顺序传输引起的时延问题，这个时延对于所获取航迹数据的时效性有显著影响。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种空地数据链传输时延测量装置及方法，该装置由发射探针、接收探针和处理计算机三部分构成，发射探针部署在无人机载数据链端机侧，用于解析机载位置测量模块输出的精确时间码，以及捕获无人机要发送的数据包，并在数据包尾部位置添加精确的发送时刻ts信息；接收探针部署在数据链地面站侧，用于解析时统模块输出的精确时间码，捕获地面站接收的无人机下发测量数据包，并在数据包尾部添加到达时刻ta信息；处理计算机解析发送ts和接收ta时间信息，得到传输时延δt；发射和接收探针能够在不影响无人机与地面设备之间业务信息交互的条件下，捕获数据链接口的数据包，实现对每台机载数据链端机的传输时延、速率等性能指标的统计分析功能。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案包括如下步骤：
3、一种空地
4、所述发射探针部署在无人机的机载数据链端机侧，能够捕获无人机载数据链端机要发送的数据包，并在数据包中标记发送时刻tsi信息；
5、所述接收探针运行于数据链地面站的数据处理设备上，采用旁路监测模式在数据链地面站捕获无人机载数据链端机发送的数据包，并在数据包中标记到达时刻tai信息；
6、所述处理计算机对接收探针接收的数据包进行统计、分析，得到传输时延、速率指标参数。
7、优选地，所述发射探针是基于arm硬件平台的linux微内核系统开发的嵌入式系统。
8、优选地，所述数据包包括无人机的航迹数据和时统信息；所述航迹数据包括无人机id、卫星时间、纬度、经度和高程，其中无人机id是用于区分无人机的识别码。
9、优选地，所述接收探针是运行于地面站的数据处理设备上的软件模块，运行环境是基于x86硬件平台的windows系统。
10、一种空地数据链传输时延测量方法，包括如下步骤：
11、步骤1：发射探针捕获无人机的机载位置测试模块输出的航迹数据和时统信息；发射探针解析时统信息获取标准时间，并在航迹数据包尾部添加发送时刻tsi信息，然后通过机载数据链端机将该数据包发送至地面站；
12、步骤2：接收探针运行于旁路监测模式，采用npcap技术在网络驱动层捕获地面站接收到的数据包；解析时统模块输出的irig-b码信息，从而获得标准时间信息，并在数据包尾部添加到达时刻tai，接收探针将捕获的所有无人机航迹数据包通过旁路网络端口传输给处理计算机；
13、步骤3：处理计算机获得接收探针发送的数据包，将每个数据包中的飞行器id、发送时刻tsi和接收时刻tai信息解析出来，通过δti＝tsi-tai处理得到每个数据包的传输时延，然后采用数据库技术将每个数据包的信息与无人机id进行关联、分类存储，通过无人机id统计其数据包转发率和时延，分析相应机载数据链端机的传输速率、时延性能指标。
14、本专利技术的有益效果如下：
15、1)本专利技术公开一种无人机集群的空地数据链时延测量装置，能够在数据链发送、接收侧同时捕获数据并标记精确时间戳，实现了对空地数据链传输时延统计分析功能；为无人机蜂群数据链性能测试评估提供技术手段。
16、2)本专利技术实现了批量处理分析多个机载数据链端机的传输速率、时延等性能指标的功能，为无人机蜂群数据链性能测试评估提供技术手段。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种空地数据链传输时延测量装置，其特征在于，包括发射探针、接收探针和处理计算机；
2.根据权利要求1所述的一种空地数据链传输时延测量装置，其特征在于，所述发射探针是基于ARM硬件平台的linux微内核系统开发的嵌入式系统。
3.根据权利要求1所述的一种空地数据链传输时延测量装置，其特征在于，所述数据包包括无人机的航迹数据和时统信息；所述航迹数据包括无人机ID、卫星时间、纬度、经度和高程，其中无人机ID是用于区分无人机的识别码。
4.根据权利要求1所述的一种空地数据链传输时延测量装置，其特征在于，所述接收探针是运行于地面站的数据处理设备上的软件模块，运行环境是基于x86硬件平台的windows系统。
5.一种采用如权利要求1所述装置的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种空地数据链传输时延测量装置，其特征在于，包括发射探针、接收探针和处理计算机；
2.根据权利要求1所述的一种空地数据链传输时延测量装置，其特征在于，所述发射探针是基于arm硬件平台的linux微内核系统开发的嵌入式系统。
3.根据权利要求1所述的一种空地数据链传输时延测量装置，其特征在于，所述数据包包括无人机的航迹数据和时统信息；所...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖鸣，常磊，闫国闯，杜柏成，李琳，郑家欢，
申请(专利权)人：西安现代控制技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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