[發明專利]一種利用無人飛行器任務鏈路傳送差分數據的方法和裝置

有效

• 申請號: 201710853896.1
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107703520B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 劉偉岸
• 申請（專利權）人: 北京昶遠科技有限公司
• 主分類號: G01S19/07
• 分類號: G01S19/07;G01S19/37;G01S19/41
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 姜榮麗

本發明公開了一種利用無人飛行器任務鏈路傳送差分數據的方法，屬于無人機差分衛星導航技術領域。所述方法通過無人機地面站的地面差分衛星接收機解算無人機地面站位置，并將解算的位置與已知位置進行對比，得到的差分修正量Δ。按照測控鏈路通信協議在編碼器中對所述的差分修正量Δ進行重新編碼，將任控數據幀、差分修正量數據幀、遙控遙測數據幀分別加入標志，三種幀格式相同，但是標志不同；通過地面任控數傳電臺發送給機載任控數傳電臺。本發明減去了機載差分數傳電臺，減輕了無人機自身重量、能源損耗，進而增加了無人機的續航時間、載重能力。任控計算機同時負責遙控、任控和差分修改中數據的傳遞，提高了任控計算機的使用率。

技術領域

本發明屬于無人機差分衛星導航技術領域，具體涉及一種利用無人飛行器任務鏈路傳送差分數據的方法和裝置。

背景技術

衛星導航差分是指在正常的衛星導航系統外附加修正(差分)信號，以改善衛星導航系統的精度。根據衛星導航差分系統基準站發送的信息方式可將差分定位分為三類，即：位置差分、偽距差分和相位差分。這三類差分方式的工作原理是相同的，即都是由基準站發送改正數，由用戶站接收并對自身測量結果進行修正，以獲得精確的定位結果，所不同的是，發送該證書的具體內容不一樣其差分定位精度不同，在飛行器領域常用方式為偽距差分。

無人機任務控制鏈路是由無人機地面站中的任控數傳電臺和無人機中任控數傳電臺構成的一個獨立傳輸通道。無人機的任控鏈路主要負責飛行系統以外設備的傳輸工作，例如圖像傳輸、機上傳感器信號傳輸、備用任控鏈路。任控鏈路的機上端是由備用飛控計算機進行解算。

圖1為現階段應用于無人機的差分導航及測控技術原理示意圖，差分衛星基準站放置在已知的位置，差分衛星接收機接收衛星信號、解算出當前位置并與地面站已知位置對比得出修正量Δ，并發送至地面差分數傳電臺，地面差分數傳電臺將修正量Δ轉變成無線信號發送至機載差分數傳電臺。機載差分數傳電臺將差分修正量Δ發送至差分衛星接收機。差分衛星接收機可解算自身位置B，當接收到機載差分數傳電臺的差分修正量Δ后，結合解算的自身位置B解算出更加精準的飛機準確位置C(B-Δ)，最后將準確位置C發送給主控計算機和慣導，解碼后分別通過主測控鏈路β和任控鏈路γ反饋給無人機地面站。

圖1中，差分鏈路α、主測控鏈路β、任控鏈路(備測控鏈路)γ分別為三套完全獨立的鏈路系統，不但在重量、能源上產生了不必要的浪費，三套數傳接收電臺在無人機有限的空間內也會產生相互干擾。由于差分衛星基準站是獨立系統，結構簡單，會受限于體積、能源有限等因素。地面差分數傳電臺與機載差分數傳電臺之間的數據傳輸是透明傳輸，沒有做任何加密措施，容易受到干擾，產生隱患。

發明內容

本發明為了解決現有技術中通訊鏈路多、易受干擾的問題，提供一種利用無人飛行器任控鏈路傳送差分數據的方法和裝置，所述裝置去掉了差分衛星基準站，在無人機地面站增設了地面差分衛星接收機，去掉了機載差分數傳電臺，無人機地面站與測控輸出電臺之間形成主測控鏈路，無人機地面站與機載任控數傳電臺之間形成差分鏈路和任控鏈路。

具體的，在無人機地面站上設置有地面差分衛星接收機、編碼器、地面任控數傳電臺和主測控數傳電臺，各設備之間通過連接信號線纜通訊連接。無人機上設置有機載任控數傳電臺、任控計算機、機載差分衛星接收機、測控數傳電臺和主控計算機，各設備均通過信號線纜連接通訊。

本發明的優點在于：

(1)由于機載設備減去了機載差分數傳電臺，減輕了無人機自身重量、能源損耗，進而增加了無人機的續航時間、載重能力。

(2)差分鏈路和任控鏈路進行了合并，減少了多條遙控鏈路之間的相互干擾的問題。

(3)增加了數據編碼和解碼的環節，差分數據得以保密，消除隱患。

(4)任控計算機同時負責遙控、任控和差分修改中數據的傳遞，提高了任控計算機的使用率。