[發明專利]一種基于多網融合的通航平臺機載模塊

有效

• 申請號: 202111198139.8
• 申請日: 2021-10-14
• 公開（公告）號: CN113938182B
• 公開（公告）日: 2023-10-10
• 發明（設計）人: 周強;王龍杰
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 安麗;鄧治平

1.一種基于多網融合的通航平臺機載模塊，其特征在于，包括：串口通信接口子模塊、主控子模塊、公網通信接口子模塊、衛星通信接口子模塊和北斗短報文通信接口子模塊；

所述串口通信接口子模塊，接收來自外圍設備的輸入模擬信號，將模擬信號通過模數轉換后得到輸入數字信號并傳送至主控子模塊；

所述主控子模塊的功能為：1)模塊管理：實現對串口通信接口子模塊、公網通信接口子模塊、衛星通信接口子模塊與北斗短報文通信接口子模塊的初始化及正常工作時對串口通信接口子模塊、公網通信接口子模塊、衛星通信接口子模塊與北斗短報文通信接口子模塊的狀態監測，若某一個子模塊出現異常，則將實現對子模塊的自啟動，直至子模塊恢復正常；2)鏈路選擇：根據公網通信鏈路，衛星通信鏈路與北斗短報文通信鏈路狀態，結合鏈路選擇算法得到最佳通信鏈路并作為通信方式；3)數據處理：實現對輸入數字信號的協議解析，得到用戶數據，并將數據傳送至最佳通信鏈路對應通信接口子模塊，其中公網通信鏈路對應公網通信接口子模塊、衛星通信鏈路對應衛星通信接口子模塊，北斗短報文通信鏈路對應北斗短報文通信接口子模塊；

所述主控子模塊，包括：串口通信協議解析部分、鏈路選擇管理部分、通信接口子模塊接口部分與狀態監測部分四個部分；

串口通信協議解析部分接收來自串口通信接口子模塊的輸入數字信號，對信號進行協議解析，得到來自外圍設備的用戶數據并傳送至鏈路選擇管理部分；

鏈路選擇管理部分根據公網通信鏈路、衛星通信鏈路與北斗短報文通信鏈路的鏈路狀態，結合鏈路選擇算法選擇最佳通信鏈路，并將用戶數據轉發至通信接口子模塊接口部分；

通信接口子模塊接口部分實現對用戶數據的串口通信協議組幀，轉換為串口通信協議信號并傳送至最佳通信鏈路對應通信接口子模塊；

狀態監測部分實現在基于多網融合的通航平臺機載模塊上電時對串口通信接口子模塊、公網通信接口子模塊、衛星通信接口子模塊與北斗短報文通信接口子模塊四個子模塊的初始化，并在在基于多網融合的通航平臺機載模塊工作時發送監測信號至四個子模塊，通過判斷四個子模塊的反饋是否異常實現對四個子模塊的狀態監測；當某一個子模塊反饋出現異常時，狀態監測部分將實現重新啟動該子模塊，并重新向該子模塊發送監測信號，若反饋仍然異常，則繼續重新啟動該子模塊，直至反饋恢復正常；

所述衛星通信接口子模塊，將用戶數據轉換為用于衛星通信傳輸的射頻信號，并將其傳送至外圍設備；

所述北斗短報文通信接口子模塊，將用戶數據轉換為用于北斗短報文通信傳輸的射頻信號，并將其傳送至外圍設備；

所述公網通信接口子模塊，將用戶數據轉換為用于公網通信傳輸的射頻信號，并將其傳送至外圍設備。

2.根據權利要求1所述的基于多網融合的通航平臺機載模塊，其特征在于：所述主控子模塊中，鏈路選擇算法包括以下步驟：

步驟(1)：確定鏈路狀態評價判據，計算鏈路權重因子，首先確定鏈路狀態評價判據，對丟包率、誤碼率、信噪比、應答時間影響鏈路狀態的因素做比較，最終確定使用誤比特率作為評價判據；針對鏈路狀態設計兩種權重因子：鏈路優先級權重Wpi和鏈路狀態權重Wsi，綜合兩種權重因子得到鏈路總權重Wi，對相應鏈路進行加權處理，得到的權重值將作為鏈路選擇算法的判斷依據；

步驟(2)：設置彈性機制，在基于多網融合的通航平臺機載模塊工作過程中，只有當接收到的數據出錯時才啟用鏈路選擇算法，否則將繼續使用當前鏈路進行數據傳輸；

步驟(3)：設定誤比特率閾值，在此閾值之上的鏈路信息能夠進入下一步的鏈路比較進程，統計符合標準的鏈路數n；

步驟(4)：結合符合標準鏈路數n與對應鏈路總權重進行鏈路選擇，如果n＝0，主控子模塊將收到無可用鏈路信號；如果n＝1，該條鏈路將作為唯一可通信鏈路進行數據傳輸；如果n1，將根據步驟(1)得到的鏈路權重進行比較，選擇權重最大者作為最佳通信鏈路進行數據傳輸。

3.根據權利要求1所述的基于多網融合的通航平臺機載模塊，其特征在于：所述公網通信接口子模塊，衛星通信接口子模塊與北斗短報文通信接口子模塊三個子模塊在同一時刻只有一個子模塊接收用戶數據，其余兩個通信接口子模塊處于熱預備狀態，熱預備狀態定義為該接口子模塊已經完成子模塊初始化并等待鏈路選擇算法調用。