[發(fā)明專利]一種無人機數(shù)據(jù)平臺與地面監(jiān)測站之間的無線連接系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110396028.1
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113242078B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張紅星;周偉奇;王效科
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04W76/10
• 代理公司: 北京和信華成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種無人機數(shù)據(jù)平臺與地面監(jiān)測站之間的無線連接系統(tǒng)，包括無人機數(shù)據(jù)平臺和多個生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站，其特征在于，

所述無人機數(shù)據(jù)平臺包括無人機主體、機載通信模塊、機載微處理器、無人機數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)；

所述生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站包括多組監(jiān)測傳感模塊、地面數(shù)據(jù)采集器、第一站載通信模塊、站載微處理器，第二站載通信模塊；

所述地面數(shù)據(jù)采集器采集多組所述監(jiān)測傳感模塊的采集數(shù)據(jù)，地面數(shù)據(jù)采集器將采集數(shù)據(jù)輸送至站載微處理器中的存儲模塊，且所述生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站由第二站載通信模塊與無人機數(shù)據(jù)平臺的機載通信模塊建立無線通信鏈路，所述第一站載通信模塊向無人機數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)中發(fā)送存儲在站載微處理器中的存儲模塊內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)；

其中，所述無人機主體進入生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站所在的目標(biāo)區(qū)域，通過機載通信模塊，向所述目標(biāo)區(qū)域覆蓋無人機無線網(wǎng)絡(luò)接入的服務(wù)信號，所述生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站通過第二站載通信模塊感知無線接入服務(wù)信號，喚醒站載微處理器自動接入由所述機載微處理器、無人機數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)和機載通信模塊構(gòu)成的無人機平臺無線網(wǎng)路，完成所述生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站與無人機數(shù)據(jù)平臺之間的無線通信鏈路的握手；

其中，所述站載微處理器內(nèi)設(shè)置有節(jié)點模塊，相鄰兩個所述生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站之間設(shè)置有中繼模塊；

其中，所述節(jié)點模塊用于對所述第一站載通信模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)流進行監(jiān)聽，獲取第一站載通信模塊在傳輸過程中的數(shù)據(jù)中斷節(jié)點，并通過站載微處理器將數(shù)據(jù)中斷節(jié)點發(fā)送至中繼模塊；

所述中繼模塊用于連接相鄰兩個所述生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站的第一站載通信模塊以及連接相鄰兩個所述生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站的第二站載通信模塊，并在當(dāng)前第一站載通信模塊和第二站載通信模塊與無人機平臺無線網(wǎng)絡(luò)斷開連接后，站載微處理器將通過第一站載通信模塊將存儲模塊中攜帶數(shù)據(jù)中斷節(jié)點的采集數(shù)據(jù)發(fā)送至下一個生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站的站載微處理器的存儲模塊；

所述第二站載通信模塊用于形成信令支路，所述第一站載通信模塊用于形成采集數(shù)據(jù)的信息支路，并通過設(shè)置在站載微處理器內(nèi)部的擴頻模塊將所述第一站載通信模塊形成的信息支路和所述第二站載通信模塊形成的信令支路以時分復(fù)接的方式形成連續(xù)比特流。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人機數(shù)據(jù)平臺與地面監(jiān)測站之間的無線連接系統(tǒng)，其特征在于，第一站載通信模塊通過串并變換將采集數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為多路并行數(shù)據(jù)，所述節(jié)點模塊對多路并行數(shù)據(jù)進行同步監(jiān)聽，并在多路并行數(shù)據(jù)的某路連續(xù)比特流發(fā)生終止輸送時，所述節(jié)點模塊通過數(shù)據(jù)控制索引產(chǎn)生器產(chǎn)生偽比特流；

第二站載通信模塊將偽比特流傳輸至機載通信模塊，并且通過第二站載通信模塊將偽比特流發(fā)送至中繼模塊，以及通過第一站載通信模塊將偽比特流所對應(yīng)的未被傳輸?shù)牟杉瘮?shù)據(jù)同步發(fā)送至所述中繼模塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人機數(shù)據(jù)平臺與地面監(jiān)測站之間的無線連接系統(tǒng)，其特征在于，所述機載微處理器為自動獲取的所述站載微處理器的數(shù)據(jù)自動劃分存儲區(qū)域，站載處理器在完成存儲模塊的采集數(shù)據(jù)傳輸后，第一站載通信模塊和第二站載通信模塊依次與所述無人機平臺無線網(wǎng)路自動斷開連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無人機數(shù)據(jù)平臺與地面監(jiān)測站之間的無線連接系統(tǒng)，其特征在于，所述無人機數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)包括中繼通信模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和機載存儲模塊；

其中，所述中繼通信模塊通過微波通信與所述中繼模塊感知認證連接，并在中繼通信模塊與中繼模塊通信感知認證連接后向中繼模塊發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸觸發(fā)信號；

數(shù)據(jù)處理模塊，用于對偽比特流所對應(yīng)的未傳輸采集數(shù)據(jù)與機載存儲單元中帶有偽比特流的數(shù)據(jù)進行重新排序和順序播放存儲，獲得完整的數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無人機數(shù)據(jù)平臺與地面監(jiān)測站之間的無線連接系統(tǒng)，其特征在于，所述中繼模塊將偽比特流以及偽比特流所對應(yīng)的未傳輸?shù)牟杉瘮?shù)據(jù)通過所述下一個生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站的第一站載通信模塊發(fā)送至站載微處理器。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種無人機數(shù)據(jù)平臺與地面監(jiān)測站之間的無線連接系統(tǒng)，其特征在于，第二站載通信模塊利用偽比特流在當(dāng)前所述生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站與無人機數(shù)據(jù)平臺之間的無線通信鏈路的握手時，通過第二站載通信模塊向所述站載微處理器發(fā)起數(shù)據(jù)輪詢指令請求，所述站載微處理器根據(jù)數(shù)據(jù)輪詢指令請求通過第一站載通信模塊將偽比特流所對應(yīng)的采集數(shù)據(jù)發(fā)送至機載微處理器，由機載微處理器發(fā)送至機載存儲模塊。