参数 和任务数据均由地面站模块给出，通过UDP网络协议传输给基站模块；
[0019] 步骤2、基站模块将采集到的飞控数据和任务数据封装在一个数据帧中，数据帧中 的数据部分为分段结构，前段固定字节为由遥控器输出的飞控数据，后段固定字节为控制 器的控制参数和任务数据。采用固定字段的方法方便解析与处理，同时，基站模块负责将该 数据帧通过无线射频模块传输给无人机主控制器模块；
[0020] 步骤3、无人机主控制器模块接收到上行的数据帧后，通过解析算法，分别提取出 数据部分中的飞控数据和任务数据，飞控数据用作控制运算，任务数据通过串口输出给机 载应用系统；
[0021] 步骤4、无人机主控制器模块采集各种传感器数据，主要有頂U、电子罗盘、气压 计、Ublox的数据，并将这些数据打包成自定义的字符形式数据包，通过全双工无线射频模 块传输给基站模块，该数据包含飞机的姿态、位置、速度等各种信息；
[0022] 步骤5、基站模块接收到下行的数据包后，通过UDP网络协议传输转发给地面站模 块，用于显示飞机实时状态，从而进行监控。地面站模块系统是一套带界面的能实时显示飞 机状态的应用软件，是基于Linux系统下基于GTK与C语言开发的一套软件系统，包括显示 界面，数据处理和数据收发。
[0023] 优选的，步骤1中，在飞机处于手控状态下，利用遥控器自带的晶振模块和接收机 进行手动遥控信号的发送与接收，会导致传输距离受限（通常情况下不超过lkm)，并且极 易受到外界电磁环境的干扰，因此可靠性极低，针对这一情况，去掉这一不可靠的收发系 统，通过在遥控器里内嵌一个AVR单片机，将PPM信号解码后输出给下位机模块，从而将不 可靠的手控链路融合到了飞控链路之中，减少一条无线传输链路，并提高了系统可靠性。
[0024] 优选的，步骤2中，通信数据报文的设计采用点对点协议，数据帧包含起始段、帧 头、数据段、帧尾和结束段五部分，具体格式如下：
[0025]
[0026] 格式说明：
[0027] 1、起始段大小占一个字节，由一组二进制序列组成，ASCII显示为"$"，当接收端 收到数据，首先检测起始段是否为"$"，如果不是则说明有信息丢失，进行相应处理。结束段 大小占两个字节，也由一组二进制序列组成，ASCII对应为"\r\n"，同样接收端检测到该标 志位则表示完成该段信息帧的接收，如果没有检测到该标志位则说明没有接收完整，进行 相应处理。
[0028] 2、帧头由分类标志、目的地址和源地址三部分组成。分类标志是为了区别传输信 息的内容所设定的，大小为一个字节，高五位为〇〇〇〇〇,低三位不同的数值代表不同的信息 内容：
[0029] 000表示飞机状态数据；
[0030] 001表不无人机确认彳目息；
[0031] 010表示控制数据；
[0032] 011表示参数信息；
[0033] 100表示地面确认信息；
[0034] 101，110和111作为保留段未使用，如果出现则丢弃该帧数据。
[0035] 3、目的地址即表示该信息将要发送的节点地址，源地址为发送信息的节点地址。 地址大小为一个字节，高四位为〇〇〇〇,低四位区分不同的节点，地址分配方式如下：
[0036] 0001表示地面站模块1地址；
[0037] 0010表示地面站模块2地址；
[0038] 0011表示中继无人机地址；
[0039] 0100表示目标无人机地址；
[0040] 1111表示广播地址，无人机同时给两个地面站模块发送数据时，目的地址设为该 广播地址；
[0041] 4、数据段部分为传输的业务数据，根据内容的大小分配不同长度的字节。帧尾则 根据数据链网络物理层的校验算法产生一个字节的校验码。
[0042] 优选的，所述的数据帧格式的编码解码方法，在试验调试阶段，采用面向字节的编 码方式，在交付应用阶段，采用面向比特的编码方式。
[0043] 本发明的原理：本发明通过构建空中部分的上位机系统和地面部分的下位机系统 实现了中继链路的多个通信端点处的数据处理、数据编码、数据融合以及数据解析等操作。 本发明的中继数据链路系统既保证了对小型无人机导航控制的实时性和可靠性要求，也能 满足机载应用系统的需要，具有极大的灵活性，同时具备通信成本低、传输效率高、通用性 强等优点。
[0044] 本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
[0045] 1、本发明构建了基于无人直升机平台的中继数据链系统，实现了无人机远距离飞 行过程中数据通过无人机中继平台的稳定可靠传输，具有通信成本低、传输效率高、实时性 较好等优点。
[0046] 2、本发明自主实现多路数据的生成、融合、解析与处理，只利用一个无线信道有效 的传输各种数据，提高了信道利用率，节省了通信成本。
[0047] 3、本发明自主定义了目标无人机、中继无人机与地面站模块之间所传输数据的通 用标准格式，提高了互操作性。
[0048] 4、本发明的无人机中继数据链系统具有极大的灵活性，可以方便的扩展通信容量 和机载应用的功能。
【附图说明】
[0049] 图1是本发明的系统结构图。
[0050] 图2是本实施例中使用的无人机处理器结构图。
[0051]图3是本实施例中使用的无线射频模块参数配置软件界面图。
[0052] 图4是本实施例中基站模块数据流图。
[0053] 图5是本实施例中基站模块子线程pthread_pcm_tid程序流程图。
[0054] 图6是本实施例中基站模块主线程程序流程图。
[0055] 图7是本实施例中基站模块主线程点对点数据融合程序流程图。
【具体实施方式】
[0056] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限 于此。
[0057] 实施例
[0058] 如图1所示，本实施例的基于无人直升机中继数据链路系统的总体架构包括地面 系统部分、空中机载系统部分和无线数传设备三个部分，其中前两部分构成多个通信节点。 空中部分主要包括中继无人机和目标无人机的自主飞行控制系统、传感器系统、电池及供 电系统和机载应用系统，地面部分主要包括地面站模块系统、基站模块数据处理系统和遥 控器系统三个部分。
[0059] 如图2所示，本实施例的无人机主控制器处理器采用ATMEL公司的 AT91SAM7SE(512)处理器，最高工作频率可以达到60MHz;该处理器有丰富的外设资源，有2 个通用的全双工的同步/异步串行收发器和1个调试串行接口，3个定时器，一个SPI串行 接口和TWI接口等。主控制器主要的功能为接收地面信号和对无人机进行自主导航控制， 首先通过解析地面上传的控制信息，主控制器实时执行解析的控制信息，若无人机处于手 控状态，无人机的运行完全受到地面遥控器的控制，若无人机处于自动控制状态，则无人机 根据传感器采集到的信息，在导航规划和控制器的作用下，自动给出舵机的控制信号，无人 机在此情况下自主巡航。
[0060] 主控制器的串行接口USART1经过双通道的RS232芯片AMD3202ARN与无线射频模 块的RS232异步串行口进行数据通讯，串口上传输的都是字节流信息，链路数据按