[發明專利]一種基于溫度傳感器的機載蜂群終端自適應功率控制方法

在審

• 申請號: 202010599884.2
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111935811A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 羅翔;付林罡;閆朝星;王先朋;劉同領;李輝
• 申請（專利權）人: 北京遙測技術研究所;航天長征火箭技術有限公司
• 主分類號: H04W52/26
• 分類號: H04W52/26;G01K13/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張歡

一種基于溫度傳感器的機載蜂群終端自適應功率控制方法，包括步驟：步驟一、使用無人機蜂群系統中的n個機載數據終端的芯片內置的XADC數據采集系統作為溫度傳感器，并配置XADC中的相關參數，確保XADC正確運行；步驟二、通過XADC實時監測每個機載數據終端的當前溫度，由各終端的可編程邏輯系統PL實時獲取機載數據終端的溫度T以及溫度告警信號，并傳輸至地面設備；步驟三、各機載數據終端的可編程邏輯系統PL根據獲取到的各終端的實時溫度T，對實時溫度T采取相應的分級控制策略，調整各終端的通信狀態，實現對各終端的功率控制。本發明的方法確保終端不會因溫度過高而損壞，保持長時間健康、穩定地運行，從而有效解決機載蜂群終端的自適應功率控制問題。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，涉及一種機載蜂群終端自適應功率控制方法。

背景技術

隨著無人機蜂群技術發展，機載數據終端通信功能日益完備，機載數據終端的功耗和工作溫度也不斷增加，如何在高功耗、高溫度環境下實現無人機蜂群數據終端的自適應功率控制，以保證終端長時間正常運行，成為軟、硬件設計的一個重要問題。

在無人機數據終端工作過程中，由于機載吊艙內散熱不及時，溫度過高導致芯片工作異常的可能性很高，此時可以利用溫度傳感器(例如Xilinx公司zynq-7000芯片內置的XADC)實時監測整機的工作溫度是否正常，并采取相應措施。而在無人機蜂群系統執行任務中，更需要通過實時檢測整機溫度實現自適應功率控制，從而提高任務執行可靠性與蜂群系統的自愈能力。

文獻“黃妹.基于zynq-7000內置XADC的數據采集系統設計.南京郵電大學2017.”設計了基于XADC的數據采集系統，但是其電路設計加重信號系統負擔，尚未見其在無人機特別是蜂群領域實現對大量終端的自適應功率控制。

因此需要開發zynq-7000芯片中XADC的溫度監測功能，并設計高效狀態控制邏輯實現對機載蜂群終端的自適應功率控制。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，設計基于溫度傳感器的機載蜂群終端自適應功率控制方法，在機載數據終端運行過程中，通過zynq-7000芯片內置的XADC數據采集系統實時監測整機的溫度，并根據所得當前溫度采取相應的分級控制策略，確保終端不會因溫度過高而損壞，保持蜂群系統長時間健康、穩定地運行，從而有效解決蜂群系統的自適應功率控制問題。

本發明的上述目的是通過如下技術方案予以實現的：一種基于溫度傳感器的機載蜂群終端自適應功率控制方法，包括如下步驟：

步驟一、使用無人機蜂群系統中的n個機載數據終端的zynq-7000芯片內置的XADC數據采集系統作為溫度傳感器，并配置XADC中的相關參數，確保XADC正確運行；n為正整數；

XADC中的相關參數的配置方法為：設置XADC配置寄存器Configurationregister1的最低位為“1’b0”；設置高溫門限寄存器OT upper alarm register的低四位為“4’d3”；設置高溫門限寄存器OT upper alarm register的高八位為W_TU，對應高溫門限T_OU；設置低溫門限寄存器OT lower alarm register的高八位為W_TL，對應低溫門限T_OL；在生成機載數據終端的可編程邏輯系統PL執行程序的設計源程序中使用約束語句將高溫保護模式打開；在生成機載數據終端的可編程邏輯系統PL執行程序的設計源程序中使用約束語句提升INL和SNR性能；

其中，T_OU＝0.12304×W_TU–273.15；T_OL＝0.12304×W_TL–273.15；