[發明專利]一種無人機多目標測控裝置及方法

有效

• 申請號: 201711344127.5
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN109936404B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 趙海旺;毛飛
• 申請（專利權）人: 海鷹航空通用裝備有限責任公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出一種無人機多目標測控裝置及方法，包括n個無人機飛控機、n個含有定時發送模塊的機載北斗終端、北斗衛星、北斗衛星地面中心站、含有卡號端口映射模塊的地面北斗終端機和n個地面操控臺。本發明在機載北斗終端中增加定時器模塊，定時發送周期內最后一幀遙測信息，保證了在SIM卡等級限制范圍內遙測信息以最高效率和實時性進行傳輸。

技術領域

本發明涉及一種無人機多目標測控裝置及方法，特別是涉及一種基于北斗衛星的無人機多目標測控裝置及方法，屬于遙測遙控技術領域。

背景技術

部署在地球同步軌道上的五顆北斗一代衛星，通過加裝有源收發裝置，在實現導航功能的同時，也集成了衛星通信功能。它能夠為亞太地區的所有用戶提供每條不大于240Bytes的數據接入服務，通信頻次最快1s/次。雖然數據通信頻次和信息量受限，但北斗短信系統范圍廣、接通能力強，在國內數據實時性要求不高的無人靶機、支線客機以及部分民用無人機上已經有了廣泛的應用。

每一臺北斗短信終端都通過其安裝的一張北斗SIM卡唯一標識。每一條北斗短消息中，包括發送卡號、目標卡號和數據內容。北斗短信終端的數據接收不受限制，但數據發送頻次與SIM卡等級相關。民用卡的發送頻次為60s/次，軍用卡的發送頻次最快1s/次。

SIM卡通信頻次限制通過以下途徑實現：t0時刻北斗終端1將信息發送給北斗終端2，北斗終端2成功收取。按照SIM卡等級，北斗終端1下一個有效發送時刻最早為t0+T。在t0～t0+T時間段內，北斗終端1發送的任何信息在衛星轉發的過程中都會被系統剔除，從而實現了SIM卡發送頻次限制。

北斗短信終端的常用方法為一對一的雙向通信或多對一的單向通信。但是在無人機多目標測控系統中，需要進行一站對多機的雙向通信。使用多套一對一北斗通信系統，會造成地面北斗終端數量過大，資源浪費。使用多對一的單向通信，地面北斗終端僅能接收機載北斗遙測信息，無法發送有效的遙控指令。同時，由于SIM卡等級限制，傳統的北斗短信系統采用定時發送的方法，在無人機遙控指令實時性要求較高的情況下，此類發令方法無法滿足實時性要求。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術不足，提供了一種使用北斗短信進行高效實時多目標雙向通信的無人機多目標測控裝置及方法，有效解決了傳統北斗短信系統無法一對多雙向實時通信的問題。

本發明的技術解決方案：一種無人機多目標測控裝置，包括n個無人機飛控機、n個含有定時發送模塊的機載北斗終端、北斗衛星、北斗衛星地面中心站、含有卡號端口映射模塊的地面北斗終端機和n個地面操控臺，所述的卡號端口映射模塊包括機載SIM卡號與遙測遙控端口映射關系和地面操控臺與遙測遙控端口映射關系，實現無人機與地面操控臺的一一映射，所述的定時發送模塊按照機載北斗終端的SIM卡等級允許的最快發送周期定時發送距離發送時刻最近的遙測信息；

所述的無人機飛控機將遙測信息按照周期發送至機載北斗終端，機載北斗終端通過定時發送模塊將遙測信息發送到北斗衛星，北斗衛星將接收到的遙測信息發送到地面北斗終端機，地面北斗終端機根據卡號端口映射模塊中的卡號端口映射關系，將遙測信息發送給相應的地面操控臺；

所述的地面操控臺將遙控信息發送給地面北斗終端機，地面北斗終端機根據卡號端口映射模塊中的卡號端口映射關系，將遙控信息發送給北斗衛星，北斗衛星將收到的遙控信息發送到北斗衛星地面中心站，北斗衛星地面中心站判斷發送或是剔除該遙控信息，若判定為發送，北斗衛星將遙控信息發送給相應的機載北斗終端，飛控機提取遙控信息將其插入到遙測信息中，通過定時發送模塊在下一個發送周期發送給對應的地面操控臺，地面操控臺對遙測信息進行提取和比對，判斷遙控信息是否發送成功，若沒有發送成功則重新發送。

所述的北斗衛星地面中心站通過SIM卡通信頻次限制來判斷是否剔除遙控信息，SIM卡通信頻次限制為本領域公知技術。

所述的地面北斗終端使用網絡通信，機載北斗終端支持串口、總線、光纖等多種通信方式，地面操控臺與地面北斗終端采用UDP組播的通信模式。