[發明專利]一種基于MVC框架的無人機地面維護系統及方法

在審

• 申請號: 201710520149.6
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107300909A
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 荊華;汪強;陳小平
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 電子科技大學專利中心51203
• 代理人: 李明光

技術領域

本發明屬于無人機數據處理領域，特別涉及一種MVC框架的無人機地面維護系統及方法。

技術背景

隨著航空和電子技術的發展，新型無人機飛行性能越來越強，任務設備也越來越精良。為了保證無人機安全可靠地完成飛行任務，對其進行日常維檢和放飛前的綜合測試越來越重要。無人機地面維護系統的主要功能是對無人機系統進行起飛前檢測和日常的維護檢測，特別是在起飛前對機上的關鍵部件和重要設備進行在線檢測和模擬操控，以確認整個無人機系統工作狀態，為最終放飛決策提供充足的信息。

目前的無人機地面維護系統并沒有一個統一的標準，通常是根據用戶提出的測試需求以及飛機管理系統設計過程中不斷發現的測試需求來進行設計。因此系統的需求可能是隨時變化的，這就需要地面維護系統能快速反應，適應飛機管理系統機載軟件或其他物理設備的變化，而目前大多無人機地面維護系統未采用一個合適的框架模型，無法有效處理系統難于維護和拓展的弊端，當需求變化時，難以快速的作出反應。

飛機管理系統采用交叉通道數據鏈路(CCDL)方法實現多余度子系統間的數據交換，降低了飛機管理系統的復雜度和成本，使得提供給地面維護系統的通信資源減少為一個，在單一通信資源條件下，若同一時刻發送維護指令和周期性狀態查詢指令將引起通信資源訪問沖突，破壞發送的指令和接收的指令執行結果，且目前大多數維護系統的實現不允許同時發送維護指令和周期性狀態查詢指令；由于周期性狀態查詢指令會長時間占據通信資源，導致維護指令長時間無法發送，降低了維護效率。

所以現有技術中，無人機地面維護系統存在維護和拓展困難，維護效率低等缺點。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種便于維護和拓展，維護效率高的一種MVC框架的無人機地面維護系統及方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是，一種基于MVC框架的無人機地面維護系統，系統可分為三層，第一層視圖層，包括子系統監控數據顯示模塊、指令輸入模塊及交互回顯模塊，第二層控制層，包括定時器模塊、多線程模塊及指令映射模塊，第三層模型層，包括多個對應指令類型的通信接口和日志記錄模塊，其中：

子系統監控數據顯示模塊，用于顯示當前用戶需要查看的子系統狀態界面，子系統狀態界面顯示周期性狀態查詢指令執行結果，子系統狀態界面初始狀態為默認狀態；

指令輸入模塊，用于用戶輸入維護指令和狀態查詢指令；

交互回顯模塊，用于顯示用戶輸入指令及其執行結果；

定時器模塊，用于根據子系統監控數據顯示模塊顯示的子系統狀態界面發送子系統周期性狀態查詢指令；

多線程模塊，包含周期性狀態查詢指令線程和用戶輸入指令發送線程，用于同步周期性狀態查詢指令和用戶輸入指令的發送；

指令映射模塊，用于將多線程模塊發送的指令映射，根據多線程模塊發送的指令類型確定通信接口；

通信接口，用于將用戶輸入指令發送至飛機管理計算機，接收用戶輸入指令執行結果將其緩存至緩存區；將周期性狀態查詢指令分割成多個小狀態查詢指令，使用有限狀態機方法按周期依次發送小狀態查詢指令至飛機管理計算機并接收小狀態指令執行結果，將其解析后得到子系統狀態查詢指令執行結果并緩存至緩存區；

日志記錄模塊，用于記錄通信接口發送的指令和指令執行結果。

上述基于MVC框架的無人機地面維護系統對無人機的維護方法，包括如下步驟：

步驟1、指令輸入模塊接收用戶輸入指令并將其發送至多線程模塊和交互回顯模塊，交互回顯模塊顯示用戶輸入指令；

步驟2、用戶選擇需要查看的子系統狀態界面顯示于子系統監控數據顯示模塊，定時器模塊根據子系統監控數據顯示模塊顯示的子系統狀態界面發送子系統周期性狀態查詢指令至多線程模塊；

步驟3、多線程模塊包含周期性狀態查詢指令線程和用戶輸入指令發送線程，多線程模塊采用多線程同步方法保證同一時刻只有一個線程訪問通信資源進行指令發送；

步驟4、指令映射模塊將多線程模塊傳輸的指令映射，根據多線程模塊發送的指令類型確定通信接口；

步驟5、通信接口接收多線程模塊發送的指令，將用戶輸入指令發送至飛機管理計算機，接收用戶輸入指令執行結果將其緩存至緩存區；將周期性狀態查詢指令分割成多個小狀態查詢指令，按周期依次發送小狀態查詢指令至飛機管理計算機并接收小狀態指令執行結果，將其解析后得到查詢的子系統狀態緩存至緩存區；

步驟6、日志記錄模塊記錄通信接口發送的指令和指令執行結果；

步驟7、交互回顯模塊顯示緩存區中用戶輸入指令執行結果；