[發明專利]一種用于無人作業裝備的通信協議數據包及通信系統

在審

• 申請號: 201711332217.2
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108039936A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 陳再勵;曹永軍;鐘震宇
• 申請（專利權）人: 華南智能機器人創新研究院;廣東省智能制造研究所
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04B7/185
• 代理公司: 佛山市廣盈專利商標事務所(普通合伙) 44339
• 代理人: 李俊

本發明公開了一種用于無人作業裝備的通信協議數據包及通信系統，數據包內容包括有標識數據包起始地址的起始標識單元、記錄負載信息長度信息的負載長度單元、用于握手檢驗的序列碼單元、發送信息的系統的系統ID單元、發送信息的組件的組件ID單元、用于標識信息種類的信息ID單元、記錄傳輸數據的負載信息單元、用于消息包完整性檢驗的校驗單元；通信系統包括發送端與接收端，發送端與接收端之間的通信通過數據包實現。該數據包每次傳輸的內容只包括一個消息類的消息，解決了大數據量情況下數據堵塞、數據冗余的問題，有效提高執行效率；另外還包括有保證數據包可靠性的序列碼單元和驗證消息包完整性的校驗單元，確保數據包的準確性。

技術領域

本發明涉及無人作業裝備技術領域，特別涉及到一種用于無人作業裝備的通信協議數據包及通信系統。

背景技術

隨著移動互聯網、物聯網、云計算、機器人控制等技術的迅猛發展技術發展及傳感器硬件成本的下降，小型無人載具(類機器人)被越來越廣泛的應用于各個行業，如將空中機器人應用于災后搜救、電力架設、農林植保、遙感測繪、空中物流、消費娛樂等，將無人車應用于智能倉儲、地面物流等、將無人船應用于海洋搜救、勘探等。對無人載具的遠距離遙控指揮、系統數據的回傳監測都離不開安全可靠的數據通信。

隨著智能手機的功能發展尤其在WiFi/藍牙/3G/4G通信領域的成熟，以智能手機為地面站終端(Ground Control Station，GCS)與無人載具進行數據傳輸交互，具有極大的便攜優勢，值得關注。

現有數據傳輸方式是通過將所有需要通信的數據一次打包的方式進行發送，然后根據事先設定好的通信協議完成解包，得到需要的相關數據，解包過程一般如下，先對整個打包數據的頭兩位字節進行握手，握手通過認定為所需數據包，然后根據協議，按字節位數截取相對應的的數據，最后幾位數據為截至位，表示解包完成。

針對數據量較少時，現有方法可滿足基本通信需求。缺點在于，當數據較大，針對無人作業裝備及其他類似系統，數據量一般都很大，如果將大量數據打包在同一數據包中，容易出現數據堵塞、數據讀取困難等現象，并且如果發生丟包，則會丟失大量數據。

另一方面，很多傳輸的數據信息是重復和固定的，而對于無人機這類需要極高實時性的系統，大量的重復數據會導致通信速度過慢，不能滿足需求。并且針對不同用戶群體、不同的執行任務對系統數據的需求不一樣，使用原有方法時，相應的變通性不足，出現數據量冗余，影響通信系統的數據傳輸的速度、穩定性。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種用于無人載具通信的數據包和通信系統，根據預先設定的消息分類方法，將傳輸的大量數據分類傳送；該數據包每次只包括有一個類的消息，解決了大數據量情況下數據堵塞、數據冗余的問題，有效提高執行效率；另外還包括有保證數據包可靠性的序列碼單元和驗證消息包完整性的校驗單元，確保數據包的準確性。

本發明還提供了一種數據包，內容包括有標識數據包起始地址的起始標識單元、記錄負載信息長度信息的負載長度單元、用于握手檢驗的序列碼單元、發送信息的系統的系統ID單元、發送信息的組件的組件ID單元、用于標識信息種類的信息ID單元、記錄傳輸數據的負載信息單元、用于消息包完整性檢驗的校驗單元；

優選的實施方式，起始標識單元、負載長度單元、序列碼單元、系統ID單元、檢驗單元字節長度固定；負載信息單元的長度由負載長度單元內容指定。

優選的實施方式，述校驗單元包括有第一校驗單元和第二校驗單元。

相應的，本發明還提供了一種通信系統，包括發射端和接收端，發射端和接收端之間通過以上所述的數據包進行通信；

所述發射端為無人載具，或地面終端，或無人載具內部系統，或無人載具內部組件。

所述接收端為無人載具，或地面終端，或無人載具內部系統，或無人載具內部組件。