[發明專利]一種適合平流層無人機的網絡化測控系統及其測控方法

有效

• 申請號: 202011112414.5
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112367632B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 徐艷;汪李峰;廖永行;吳侹;李勇;吳豐;葉宏光
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第七研究所;軍事科學院系統工程研究院網絡信息研究所
• 主分類號: H04W4/40
• 分類號: H04W4/40;H04W16/18;H04W72/04;B64C39/02;G05D1/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 張金福

1.一種適合平流層無人機的網絡化測控方法，其特征在于：所述的測控方法包括準備過程、測控過程；所述的準備過程如下：

S101：啟動地面節點與空中節點的通信載荷；

S102：對通信載荷進行初始化參數配置，組成天地一體通信網；

S103：在地面測控車上，申請構建虛擬測控網絡；

S104：將無人機節點升入空中，拉開至相應的通信距離；

測控過程如下：

S201：在地面測控車上，通過測控系統訪問空中節點B的無人機信息，記錄配置信息；

S202：通過測控系統，調整節點B的測控參數；

S203：再次查詢節點B的無人機信息，確定已經修改為步驟S202所設置參數；

S204：在地面測控車上，重復上述步驟S201～S203，分別控制空中節點C至節點F，實現網絡化分布式測控；

所述的測控系統，包括設置在平流層的無人機節點、地面測控車；所述的地面測控車與無人機節點進行通信和測控，所述的地面測控車上部署有控制面模塊，所述的無人機節點上部署有數據面模塊；

所述的控制面模塊，用于全網的網絡資源感知，形成網絡資源池，以及針對測控的業務傳輸需求基于網絡資源池，進行網絡資源需求計算，并給各平流層無人機節點的資源調度命令；

所述的數據面模塊，用于向控制面模塊匯報網絡資源情況，以及接收控制面模塊下發的資源調度策略，并執行；所述的數據面模塊還提供通信網絡和測控網絡之間的信息聯通，便于測控信道通過通信信道收發處理；

所述的控制面模塊包括網絡資源感知子模塊、網絡資源池子模塊、網絡資源計算子模塊、網絡資源調度子模塊和虛擬測控網絡管理子模塊；

所述的網絡資源感知子模塊，用于通過數據面模塊的網絡資源感知代理收集當前各平流層無人機節點的資源情況；

所述的網絡資源池子模塊，用于根據網絡資源感知子模塊獲取的各節點網絡資源狀態，匯聚成全網資源池；所述的全網資源池包括交換資源、傳輸資源；所述的網絡資源計算子模塊，基于網絡資源池子模塊，通過螞群算法算出所需要切出的調度資源；

所述的網絡資源調度子模塊，用于根據網絡資源計算子模塊算出需要調度資源，下發給各相關節點執行；每個相關節點均下發的信息包括業務傳輸五元組、調度資源；

所述的虛擬測控網絡管理子模塊，用于完成虛擬測控網絡的管理工作，所述的管理工作包括網絡資源變化監控及快速調整，以適用網絡動態變化需求。

2.根據權利要求1所述的適合平流層無人機的網絡化測控方法，其特征在于：所述的網絡資源包括通信資源、測控信道資源。

3.根據權利要求2所述的適合平流層無人機的網絡化測控方法，其特征在于：所述的交換資源包括節點IP、接口信息、鄰居信道，用于在網絡層形成全網的拓撲關系。

4.根據權利要求3所述的適合平流層無人機的網絡化測控方法，其特征在于：所述的傳輸資源為鏈路層資源狀態，其包括信道號、信道類型、時延、帶寬、時隙劃分。

5.根據權利要求4所述的適合平流層無人機的網絡化測控方法，其特征在于：所述的業務傳輸五元組包括源IP、目的IP、協議類型、源端口、目的端口。

6.根據權利要求5所述的適合平流層無人機的網絡化測控方法，其特征在于：所述的調度資源包括節點標識、信道號、切出帶寬大小。

7.根據權利要求6所述的適合平流層無人機的網絡化測控方法，其特征在于：所述的數據面模塊包括可編程轉發子模塊、測控信道傳輸代理子模塊、網絡資源調度代理子模塊；

所述的可編程轉發子模塊：業務轉發執行面，當業務進入網絡中，可編程轉發子模塊根據業務傳輸五元組匹配對應轉發流表，將業務轉發到對應的信道資源切片中；

所述的網絡資源調度代理子模塊，將網絡資源調度子模塊下發給控制信息下發到可編程轉發面執行；

所述的測控信道傳輸代理子模塊，用于提供通信網絡和測控網絡之間的信息傳輸通道，實現測控網絡接收通信網絡發送的測控信息，同時通信網絡還將接收測控網絡傳輸的測控信道通過網絡轉發到其他空中節點。

8.根據權利要求1～7任一項所述的適合平流層無人機的網絡化測控方法，其特征在于：在所述的準備過程之后，所述的測控過程之前，還包括網絡連通性檢查過程：

所述的網絡連通性檢查過程如下：

S301：在地面測控車上，通過ping命令分別ping通空中節點B至節點F，確定天地一體通信網能夠正常連通；

S302：通過地面測控車上的控制面軟件能夠監控全網網絡資源狀態。