[發明專利]一種無人機遙控器實時傳送高保真語音數據的方法

無效

• 申請號: 200910236709.0
• 申請日: 2009-11-04
• 公開（公告）號: CN101702315A
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發明（設計）人: 熊小軍;劉春輝;楊永強
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G10L19/00
• 分類號: G10L19/00;G10L15/00
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文利

技術領域

本發明屬于無人機遙控工程技術領域，具體涉及一種用于無人機遙控器實時傳送高保真語音數據的方法。

背景技術

無人機是一種有動力、可控制、能攜帶多種任務設備、執行多種作戰任務并能重復使用的無人機戰術飛行器。由于其零傷亡風險和高機動性等優勢引起了各國軍方的高度重視。對無人機的控制，一般采用采用車內測控臺和無人機遙控器協同合作的方式，高空飛行階段，無人機飛行環境和飛行速度相對穩定使用車內測控臺的GPS導航；而起飛和降落階段則讓經驗豐富的飛行人員通過觀察用無人機遙控器來控制無人機，從而滿足起飛、降落階段對控制系統實時性、機動性、高度復雜性的要求。

圖1為無人機遙控器歷程過程示意圖，如圖所示最初的無人機遙控器4并沒有自己獨特的設計，基本上就是使用航模遙控器3。而航模遙控器無語音處理模塊，不利于車內測控臺2和無人機遙控器4控制人員的協同合作。

隨后的無人機遙控器4在航模遙控器3的基礎上增加了串口通信模塊來取代航模遙控器3無線通信抗干擾、抗截獲能力差等問題，但是還是沒有語音模塊，車內測控臺2和無人機遙控器4控制人員的交流問題并沒有得到解決。

后來為了方便車內外的交流更好的協調控制無人機1的飛行，操作人員使用對講機5來進行通話，但是對講機5的加入使得無人機1本來就惡劣的無線環境變得更加惡劣，而且對講機5是單工通信的語音通信設備，當無人機1進入緊急狀況的時候，如果車內車外都要說話就會形成競爭從而影響無人機1的控制。

隨著無人機1的作用日益突出，對無人機1的研究日益深入，針對無人機遙控器4的設計也日益完善，這個階段的無人機遙控器4在有線無人機遙控器的基礎上增加了模擬語音，模擬語音實現了車內測控臺2和無人機遙控器4控制人員的雙工通信，也解決了對講機5對無人機測控鏈路的干擾問題，但是模擬語音也存在著許多不足：

1.模擬語音容易自激，通話質量不高。

2.模擬語音和數字測控信號同電纜，為了消除數字和模擬信號的相互干擾，電纜內部的隔離層增加了電纜的成本，較粗的電纜使用起來也不方便。

發明內容

本發明的目的是利用無人機上已有的傳輸遙控數據電纜，采用高保真數字語音信號，實現無人機遙控器與車內測控臺的語音通信，解決使用模擬信號需要使用的電纜成本高、體積大和模擬語音質量差等問題。

一種無人機遙控器實時傳送高保真語音數據的方法，包括以下步驟：

步驟一：語音數據幀編碼；

具體包括以下步驟：

一：接收原始語音幀；

無人機遙控器的控制芯片從語音編解碼模塊接收一幀完整的原始語音幀數據；

二：識別標志位；

按照語音編解碼模塊的語音幀的格式協議對標志位進行識別；

三：判斷語音幀；

通過標志位判斷語音幀是否有效；如果判斷結果為“是”，即語音幀為有效，則按照無人機遙控器與車內測控臺的通信協議進行語音數據編碼，編制成語音數據幀，等待發送；如果判斷結果為“否”，即語音幀為靜音幀，則將靜音幀數據直接丟棄，并退出當前處理流程；

步驟二：信息復用；

具體包括以下步驟：

一：無人機遙控器的控制芯片判斷發送周期是否已到；

如果判斷結果為“否”，則退出當前處理流程；如果判斷結果為“是”，即發送周期已到時，則無人機遙控器再進行是否有語音數據幀等待發送的判斷；

二：判斷當前是否有語音數據幀等待發送；

如果判斷結果為“是”，即有語音數據幀等待發送，則發送語音數據幀到車內測控臺；如果判斷結果為“否”，即沒有語音數據幀等待發送，則發送遙控數據幀到車內測控臺；

步驟三：信息分解；

車內測控臺通過串行通信接口接收到無人機遙控器發來的下位機數據幀，并在其控制芯片中該數據幀進行信息分解的處理，具體包括以下幾個步驟：

一：車內測控臺從無人機遙控器接收一幀下位機數據幀；

二：進行下位機數據幀的校驗和計算；

三：根據計算結果判斷該數據幀是否有效；

如果判斷結果為“否”，即數據幀無效，則直接丟棄，退出當前處理流程；如果判斷結果為“是”，即數據幀有效，則進行數據幀類型的判斷；

四：進行數據幀類型的判斷；

根據識別標志判斷其類型，如果為語音數據幀，則下一步的處理步驟為語音數據幀解碼與處理；如果為遙控數據幀，則下一步的處理為遙控數據幀解碼；

步驟四：語音數據幀解碼與處理；

具體包括以下步驟：

一：語音數據幀與處理將收到語音數據幀按鏈路通信協議進行解碼，得到單純的語音數據包；