一种通用型无人机数据链仿真系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无人机系统仿真技术，具体指一种适用于不同型号无人机的通用数据链仿真系统。
【背景技术】
[0002]无人机数据链是指无人机与地面控制中心完成信息传输的数据通信系统。无人机数据链已经成为无人机在飞行全过程中，联系无人机与舰载、地面指挥平台、设备之间资源共享的信息桥梁，其基本功能是使无人机能接收指挥平台的遥控指令，并向指挥平台发送无人机的飞行状态信息和机载任务传感器获取的情报信息。
[0003]图1为典型的无人机数据链系统，通过地面指挥平台2与无人机平台I进行数据交互。
[0004]数据链仿真是数据链武器装备论证的重要内容和有效方法，对战术数据链系统的设计开发、测试评估、协同互联和互操作、模拟训练等重要研究领域的仿真起到了极为重要的作用。数据链仿真技术研究在我国起步较晚，目前还多以链路级和网络级数据链仿真研究为重点，并且针对各种武器装备的数据链仿真系统尚没形成统一的设计标准，系统通用性差，存在着“一种型号装备一套仿真系统”的问题，造成了资源的浪费，同时，以数据链仿真系统为基础的装备训练模拟技术研究目前在国内尚属起步阶段。之所以存在上述问题，一方面是数据链仿真系统在设计之初缺乏通用化的顶层设计，另一方面是研制仿真系统的单位往往不是数据链系统的设计单位，对数据链的功能缺乏较为透彻的理解。
[0005]与一般的通信系统不同，战术数据链传输的主要是实时的格式化作战数据，在信息传输的实时性、可靠性和安全性等方面都有较高的要求。以无人机数据链为例，其数据链系统中传输的信息除了情报信息(一般为图像信息)外，主要传输的为无人机系统的遥控遥测信息。遥控信息中除了飞行指令外，还包括无人机机载任务设备的指令，同样遥测信息中除飞行参数外，还包括机载任务设备的参数。在实际研制工作中，同一种无人机的原型机往往通过搭载不同种类的任务设备，形成不同的型号，见图2。对于同一种原型机衍生的不同型号，其飞行相关参数往往是相同的，只有任务设备部分发生了改变。然而，目前的无人机数据链仿真系统在设计时并没有将遥测遥控信息中的任务设备相关部分与飞行相关部分区分，这样便造成了对同一原型机衍生的不同型号仍需重新设计数据链仿真系统。
[0006]如图2所示，无人机原型机1、2...η代表着研制无人机的基础型号。而每一种原型机都会衍生出不同型号的无人机来对某单项性能进行实验改进，比如无人机原型机IA代表对发动机性能进行改进的衍生机型。不同的原型机衍生出大量不同型号的无人机，倘若找到一种顶层设计策略，使无人机数据链仿真系统能够通过较小的改变，便能适用于同一种原型机衍生的不同型号，甚至不同原型机衍生的各种型号，这样就能极大地缩短了无人机数据链仿真系统的研制时间，同时也节约了资源，对用户方来讲也减小了学习成本。
【发明内容】
[0007]本发明针对不同型号无人机数据链仿真系统缺乏同一架构，常导致重复设计的缺点，提出了一种适用于不同型号无人机的通用型数据链仿真系统，使得用户在不改变系统架构的情况下，对系统进行较小的适应性改造，便是指适用于当前不同型号无人机的数据链仿真。
[0008]本发明所述的通用型数据链仿真系统在硬件架构上使用普通的个人计算机，通过计算机的串行接口与待仿真的某型号无人机的飞行控制计算机相连，系统通过用户选择完成不同型号无人机遥控遥测编/解码模块的配置，系统在接收到飞行控制计算机发送来的遥测信息后通过遥测解码模块进行解码，并将飞行参数和任务参数分离开来，分别进行处理。系统通过添加遥控遥测编/解码库中的编/解码模块便可增加对新型号无人机的适应，由于将遥控遥测编/解码进行区分处理，由同一原型机衍生的不同型号的飞行参数编/解码模块相同，仅对任务参数编/解码模块进行修改即可。
[0009]本方法的主要优点在于:
[0010](I)采用可配置的遥控遥测编/解码模块，将飞行参数和任务参数分割进行处理，使系统具有最大的可裁剪性；
[0011](2)采用常规的系统架构，降低系统成本，扩大了应用范围，可将系统应用于无人机的地面检测和模拟飞行中。
【附图说明】
[0012]图1为无人机数据链系统的工作示意图；
[0013]图2为目前各种型号无人机的衍生关系图；
[0014]图3为本发明系统的系统硬件架构；
[0015]图4为本发明系统遥控遥测仿真计算机上的软件模块组成；
[0016]图5为本发明系统中遥控遥测编/解码模块内部组成；
[0017]图6为本发明系统的遥控遥测仿真软件界面；
[0018]图7为本发明系统的航迹显示软件界面。
[0019]图中:
[0020]1.无人机2.地面控制站3.无人机数据链仿真系统
[0021]4.遥控遥测仿真计算机5.航迹显示计算机6.飞行控制计算机
[0022]7.机载设备仿真装置 8.飞控设备仿真装置 9.导航设备仿真装置
[0023]10.电气系统仿真装置11.任务设备仿真装置 12.遥测接收模块
[0024]13.遥控发送模块 14.遥控遥测编/解码模块15.被选择的编/解码模块
[0025]库
[0026]16.遥测解码模块 17.遥控编码模块18.遥测参数处理模块
[0027]19.遥控参数处理模块20.飞控参数处理模块 21.导航参数处理模块
[0028]22.电气系统参数处理模块23.任务设备参数处理模块24.飞行控制处理模块
[0029]25.航线输入模块 26.任务设备参数设置模块27.型号nC的遥控遥测编/
[0030]解码模块
[0031]28.遥控飞行参数编码模块29.遥测飞行参数解码模块30.遥控任务参数编码模块
[0032]31.遥测任务参数解码模块
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图对本发明进行详细说明。
[0034]本发明的一种通用型无人机数据链仿真系统，如图3所示，硬件上包括遥控遥测仿真计算机4和航迹显示计算机5。遥控遥测仿真计算机4和航迹显示计算机5组成无人机数据链仿真系统3。
[0035]遥控遥测仿真计算机4通过串口与待仿真型号无人机的飞行控制计算机6相连，进行遥控遥测信息的交互，同时遥控遥测仿真计算机4将遥测信息通过UDP协议转发到航迹显示计算机5上。飞行控制计算机6和机载设备仿真装置7完成对某型号无人机的物理仿真，其中机载设备仿真装置7包括飞控设备仿真装置8、导航设备仿真装置9、电气系统仿真装置10和任务设备仿真装置11。
[0036]遥控遥测仿真计算机4上的软件模块组成如图4所示，包括遥测接收模块12、遥控发送模块13、遥控遥测编/