[發明專利]一種無人機測控信號分配器及分配方法

有效

• 申請號: 201510018305.X
• 申請日: 2015-01-14
• 公開（公告）號: CN104702333B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 魯希團;劉少華;呂慧;田雪濤;張波;臧頻陽;孫美蕊
• 申請（專利權）人: 西安愛生技術集團公司;西北工業大學
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 西北工業大學專利中心61204
• 代理人: 王鮮凱

技術領域

本發明涉及無人機遙測與遙控數據傳輸技術領域，具體為一種無人機測控信號分配器及分配方法。

背景技術

現有的無人機測控通信過程中，無人機遙測下行信號是通過地面數據鏈終端測控接口與地面控制站的實時處理計算機連接，實時處理計算機接收遙測數據幀，然后通過網絡發送到多個地面監控設備。

地面監控設備發送遙控指令時，通過網絡將遙控數據幀發送至實時處理計算機，實時處理計算周期性地發送至地面數據鏈終端，形成遙控信息上行傳送至無人機。

該方式以單臺實時處理計算機作為測控數據(遙控與遙測)接收與轉發核心設備，存在傳輸環節多，延時大、誤碼率高、智能化程度低、冗余性差等問題，影響無人機飛行安全。

發明內容

要解決的技術問題

為了避免現有技術的傳輸環節多，延時大、誤碼率高、智能化程度低、冗余性差等問題，本發明提出一種無人機測控信號分配器及分配方法。

技術方案

一種無人機測控信號分配器，其特征在于包括單片機C8051F020、第一模擬開關74HC4066、第二模擬開關74HC4066、第一電平轉換電路75175、第二電平轉換電路75175、第三電平轉換電路75175、多個電平轉換電路75174和三位切換開關；第一電平轉換電路75175、第二電平轉換電路75175的輸出端分別連接單片機C8051F020的兩個串行接口，單片機C8051F020的IO口兩個引腳分別連接第一模擬開關74HC4066、第二模擬開關74HC4066的使能引腳，第一模擬開關74HC4066、第二模擬開關74HC4066的輸出端并聯后連接第三電平轉換電路75175輸入端，第三電平轉換電路75175的輸出端連接多個電平轉換電路75174，三位切換開關與單片機C8051F020的IO口三個引腳連接。

當用于遙測分配時，第三電平轉換電路75175的輸出端連接四個電平轉換電路75174。

當用于遙控分配時，第三電平轉換電路75175的輸出端連接兩個電平轉換電路75174。

一種利用無人機測控信號分配器進行的遙測信號分配方法，其特征在于三位切換開關分別至“1”“2”“3”號位，步驟如下：

步驟1a：三位切換開關至“1”號位，單片機C8051F020使能1路遙測信號對應的第一模擬開關74HC4066，第一模擬開關74HC4066打開；

步驟1b：1路遙測信號傳輸至第三電平轉換電路75175，將差分式電平信號轉換為TTL電平信號，然后將TTL電平信號輸入到四個電平轉換電路75174；

步驟1c：四個電平轉換電路75174將TTL電平信號恢復為差分式電平信號，實現1路遙測分出四路信號；

步驟2a：三位切換開關至“2”號位，單片機C8051F020使能2路遙測信號對應的第二模擬開關74HC4066，第二模擬開關74HC4066打開；

步驟2b：2路遙測信號傳輸至第三電平轉換電路75175，將差分式電平信號轉換為TTL電平信號，然后將TTL電平信號輸入到四個電平轉換電路75174；

步驟2c：四個電平轉換電路75174將TTL電平信號恢復為差分式電平信號，實現2路遙測分出四路信號；

步驟3a：三位切換開關至“3”號位，第一電平轉換電路75175或第二電平轉換電路75175將遙測信號轉換為與單片機C8051F020適應的TTL電平信號，單片機C8051F020根據接收到的1路或2路遙測數據自行控制；

步驟3b：打開1路遙測接口中斷響應，關閉2路遙測中斷響應；

步驟3c：判斷在連續2秒鐘時間內是否有1路遙測接口中斷響應：如果沒有1路遙測接口中斷響應，關閉1路遙測對應的第一模擬開關74HC4066，進入步驟3e；如果有1路遙測接口中斷響應，接收1路遙測數據，并對收到遙測數據幀進行正確性判斷；

如遙測數據幀在連續25次不正確，關閉1路遙測對應的第一模擬開關74HC4066，進入步驟3e；如在25次內，接收到正確的遙測數據幀，打開1路遙測對應的第一模擬開關74HC4066，與步驟1b與1c原理相同，實現1路遙測數據分出四路信號，進入步驟3d；

步驟3d：判斷三位切換開關位置狀態：“1”位返回步驟1a，“2”號位返回步驟2a，“3”號位返回到步驟3c；

步驟3e：關閉1路遙測接口中斷響應，打開2路遙測接口中斷響應；