[發明專利]一種基于軟件總線的無人機快自愈系統

有效

• 申請號: 201810383670.4
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108647174B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 張平;談佳;甘明明;鐘興;李方;杜廣龍;陳明軒;湯峰
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06F13/42
• 分類號: G06F13/42;G06F16/23;G06F16/25
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

本發明公開了一種基于軟件總線的無人機快自愈系統，通過軟件總線和模塊化的系統設計，保證了系統輕量化、可擴展性和功能模塊的互操作性；系統通過基于配置文件的雙軟件總線互相評估，避免了單節點故障問題，實現體系核心組件軟件總線的自愈；軟件總線采用功能和核心數據分離的方法，有效提升了軟件總線的自愈性能；功能模塊自愈分級的機制，既保證了模塊自愈要求，又合理使用了無人機運算和存儲資源。

技術領域

本發明涉及無人機技術領域，特別涉及一種基于軟件總線的無人機快自愈系統。

背景技術

無人機行業的發展趨勢取決于市場需求。技術的進步使得無人機的應用領域逐漸擴大。憑借著安全、便攜、易部署等優勢，無人機愈發受到行業用戶和普通消費者群體的青睞。目前，民用無人機的用途已達到600多種，我國的民用無人機企業近400家。

研究機構EVTank此前在《2015年度民用無人機市場研究報告》發布的數據顯示，2014年全球無人機銷量約為39萬架，其中軍用無人機占4％，民用無人機占96％；2014年中國無人機銷量約2萬架，其中軍用無人機約占1.4％，民用無人機占98.6％；2014年中國民用無人機銷售規模達到40億元；2015年，全球民用無人機銷量可能達到57萬架。易觀智庫預計，2018年中國民用無人機產品銷售市場規模將達110.9億元。在民用領域，無人機被廣泛的應用于農林(農藥噴灑、森林救火、輔助授粉)、物流(物流配送)、航拍(體育賽事、新聞拍攝、電影拍攝等)、電力(電力巡檢)和地圖測繪(城市規劃、資源探測、水利監測、地圖測繪、管道巡查等)。

國家電網公司的無人機電力巡檢應用發明專利“無人機高壓電纜自動巡線系統”(專利號：ZL201610941209.7)，實現了無人機硬件軟件一體化的專用于電力巡檢的無人機；北京宙心科技有限公司的無人機故障診斷和容錯發明專利“無人機故障診斷方法及系統”(專利號：ZL201610865711.4)，采用無人機和地面站的形式對無人機的故障進行診斷；發明專利“一種小型無人機的機載計算機軟件系統”(專利號：ZL201610234670.9)利用分層的軟件體系結構，實現應用層的航跡規劃和編隊控制；廣東威恒電力技術開發有限公司的發明專利“無人機平臺電力巡線系統及工作方式”(專利號：ZL201310560122.1)采用無人機、中繼無人機和地面監控平臺的形式，實現從地面監控平臺到無人機的遙控電力巡檢；北京京東世紀貿易有限公司的發明專利“無人機的控制方法及控制系統和無人機系統”(專利號：ZL201610173715.6)實現了一種基于任務信息的加密控制方法；華南理工大學的發明專利“基于LSOA構架的開放式控制方法”(專利號：ZL201611040456.6)提出一種用于工業機器人控制系統的基于軟件總線和面向服務的方法。以上發明專利雖然證明軟件總線在機器人領域的廣泛前景，然而要么缺乏容錯自愈能力、要么互操作性不足。

無人機被廣泛的應用于民用領域，其控制系統可擴展性和互操作性、功能模塊的易開發和快速應用成為制約無人機快速應用的瓶頸，因而提供一個輕量化、可擴展和易開發的無人機控制系統成為急需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種基于軟件總線的無人機快自愈系統，采用功能和數據分離的雙軟件總線結構，通過功能模塊自愈分級機制，實現了軟件總線和功能模塊的快自愈。

本發明的目的通過以下的技術方案實現：一種基于軟件總線的無人機快自愈系統，包括：雙軟件總線和功能模塊，軟件總線作為系統的基礎，是協調操作系統和掛載在軟件總線之上的功能模塊的中間軟件；雙軟件總線，其中一個為主軟件總線，運行全功能模塊；另一個為備用軟件總線，僅運行部分功能模塊，有需要時對主軟件總線和備用軟件總線進行主備切換，實現系統核心組件軟件總線的自愈。