[實用新型]一種多任務載荷管理裝置

有效

• 申請號: 201520251622.1
• 申請日: 2015-04-23
• 公開（公告）號: CN205121345U
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 周尹強;李德;李杰;李杉格;衛海粟;孫虎膽;李道斌;范波翔
• 申請（專利權）人: 中電科（德陽廣漢）特種飛機系統工程有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王戈;王寶筠

技術領域

本實用新型涉及航空電子技術領域，特別是涉及一種多任務載荷管理裝置。

背景技術

隨著無人機技術的日漸成熟，其應用領域越來越廣，執行的任務種類也越來越多，如偵察、監視、通訊中繼等。在執行這些不同類型的任務時無人機上需要搭載不同的任務載荷，如光電平臺、多功能雷達、航空相機、通訊中繼設備等等。其中，任務載荷是指用于執行某種任務或功能的設備。

圖1為現有技術中的無人機任務管理系統的結構示意圖。如圖1所示，無人機系統中，無人機操縱員對無人機5上的任務載荷6的控制通過測控鏈路進行。測控鏈路包括地面站測控終端2和機載測控終端7，通常兩者之間通過無線電鏈路建立兩條信道：一條低速信道用于上傳無人機的遙控指令和下傳無人機的遙測數據；另一條高速信道用于下傳任務載荷的任務數據，如光電平臺的紅外/可見光圖像和多功能雷達的SAR圖像等。

無人機操縱員通過地面站計算機1發出對飛行控制與管理計算機8的飛行遙控指令和對任務載荷6的任務遙控指令，由地面站測控終端2經無線電鏈路發至機載測控終端7，飛行遙控指令由飛行控制與管理計算機8接收后處理執行，而任務遙控指令再經飛行控制與管理計算機8處理后發送至任務載荷6執行。任務載荷6的遙測數據首先發往飛行控制與管理計算機8，飛行控制與管理計算機8將任務載荷6的遙測數據與無人機其它遙測參數綜合打包后由機載測控終端7經無線電鏈路發送至地面站測控終端2，然后經地面站計算機1處理后顯示在無人機操縱員的控制界面上。任務載荷6的任務數據直接由機載測控終端7經無線電鏈路發送至地面站測控終端2，再由任務數據處理設備3進行后續處理。任務載荷6工作所需的無人機實時姿態、位置、地速等導航數據和時鐘信號(一般為秒脈沖信號)由導航系統9提供。

現有技術條件下一架無人機通常只能安裝一臺任務載荷，主要受下述條件限制：一是飛行控制與管理計算機硬件接口資源有限，通常只為任務載荷提供一個硬件接口；二是機載測控終端只能為任務載荷提供一個硬件接口和一個高速的任務數據下傳信道；三是導航系統通常也只為任務載荷提供一個硬件接口。上述三個硬件接口在現有技術條件下都是采用點對點的信號傳輸形式，從而限定了一架無人機只能安裝一臺任務載荷。由于不同任務載荷的硬件接口通常并不相同，而飛行控制與管理計算機、機載測控終端和導航系統為任務載荷提供的硬件接口類型確定后無法更改，因此換裝不同的任務載荷時需要對原有飛行控制與管理計算機、機載測控終端、導航系統或者任務載荷的硬件接口進行一定的修改。

此外不同任務載荷的通訊協議也存在差異，例如波特率、數據位格式、數據接收和發送周期、遙控指令幀和遙測數據幀格式等等，均需要通過軟件進行控制和處理。在現有技術條件下，與任務載荷有關的軟件代碼大多包含于飛行控制與管理軟件之中，任務載荷的換裝將會引起飛行控制與管理軟件代碼的修改。如果同時搭載多個任務載荷，與任務載荷有關的軟件代碼必然增多，從而增大飛行控制與管理計算機的負擔，并影響飛行控制與管理軟件的實時性。

飛行控制與管理軟件的功能和性能直接影響無人機的飛行安全，是一種高安全性和高實時性的嵌入式軟件，屬于無人機系統的關鍵軟件，即使只是對飛行控制與管理軟件進行部分的修改也可能帶來安全隱患，需要進行完善的、高標準的軟件測試和驗證以確保飛行控制與管理軟件的安全性，因此會帶來較大的人力物力投入，同時所需的時間周期也較長。在保持飛行控制與管理軟件不變的情況下，如果只是對任務載荷管理設備中的非關鍵軟件進行修改，相應的軟件測試和驗證標準要求將會明顯降低，所需的人力物力和時間周期也會大大減少。

綜上所述，現有技術中的無人機任務管理系統，由于受到現有技術條件的限制，無人機在換裝不同的任務載荷或者同時搭載多種任務載荷時，須對原有設備硬件和飛行控制與管理軟件進行較大的修改，需要投入大量的人力物力，且花費較長的時間周期。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種多任務載荷管理裝置，可以在無人機上同時搭載多個任務載荷，后續無需對原有設備硬件和飛行控制與管理軟件進行較大的修改，節省人力物力和縮短研制周期。

為實現上述目的，本實用新型提供了如下方案：

一種多任務載荷管理裝置，包括導航數據分發模塊(101)、導航數據處理模塊(102)、多通道可配置通訊模塊(103)、主控模塊(104)、任務數據選擇模塊(105)、任務數據處理模塊(106)；