一种多任务载荷管理装置及方法_2

文档序号:8527747阅读:来源:国知局
再由所述多通道可配置通讯模块(103)分发至任务载荷甲(11)、任务载荷乙(12)和任务载荷丙(13);
[0024]任务载荷甲(11)、任务载荷乙(12)和任务载荷丙(13)的遥测数据先发往所述多通道可配置通讯模块(103),然后经所述主控模块(104)综合后再由所述多通道可配置通讯模块(103)发往飞行控制与管理计算机(8);
[0025]所述任务载荷甲(11)、所述任务载荷乙(12)和所述任务载荷丙(13)的任务数据首先发送至所述任务数据选择模块(105),所述主控模块(104)根据所述飞行控制与管理计算机(8)的遥控指令选择其中一路任务数据发送至所述任务数据处理模块(106),经过处理后发送至机载测控终端(7)。
[0026]可选的,所述主控模块(104)分解处理后生成发送至各任务载荷的遥控指令,具体包括:
[0027]根据飞行控制与管理计算机(8)发送至所述多任务载荷管理装置(10)的遥控指令帧中的设备标志,将所述遥控指令帧中的开关指令、组合指令和组合指令参数拷贝至对应任务载荷的遥控指令帧中,同时将其它设备的遥控指令帧中的开关指令、组合指令填入空指令、组合指令参数清零,实现所述飞行控制与管理计算机(8)至多个任务载荷的遥控指令的分发。
[0028]可选的,所述经所述主控模块(104)综合后再由所述多通道可配置通讯模块
(103)发往飞行控制与管理计算机(8),具体包括:
[0029]将所述任务载荷甲(11)、所述任务载荷乙(12)和所述任务载荷丙(13)的遥测参数分为常显遥测参数和扩展遥测参数两类,根据所述飞行控制与管理计算机(8)的遥控指令选择所述任务载荷甲(11)、所述任务载荷乙(12)和所述任务载荷丙(13)中的一个任务载荷的扩展遥测参数,将该任务载荷的扩展遥测参数和设备标志,与所有任务载荷和所述多任务载荷管理装置(10)的常显遥测参数放入所述多任务载荷管理装置(10)发送至所述飞行控制与管理计算机(8)的遥测数据帧中,实现多个任务载荷遥测参数的同时下传。
[0030]根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
[0031]本发明实施例中的多任务载荷管理装置及方法,可以在无人机上同时搭载多个任务载荷,后续无需对原有设备和飞行控制与管理软件进行较大的修改,节省人力物力、缩短研制周期。
[0032]具体的,在换装不同的任务载荷或同时装载多个任务载荷时,无需更改飞行控制与管理计算机和机载测控终端硬件,大大减少硬件更改所带来的人力和物力投入,显著缩短系统研制周期;
[0033]在换装不同的任务载荷或同时装载多个任务载荷时,无需修改飞行控制与管理软件,避免对关键软件的修改带来的飞行安全隐患,减少软件测试的费用和周期;
[0034]提高了无人机平台搭载不同类型任务载荷的通用性和易用性,简化了飞行控制与管理计算机与机载其它设备之间的接口关系,减轻了飞行控制与管理计算机的负担,一定程度上增强了系统的可靠性。
【附图说明】
[0035]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]图1为现有技术中的无人机任务管理系统的结构示意图;
[0037]图2为本发明的多任务载荷管理装置实施例的结构图;
[0038]图3为本发明的无人机任务管理系统的结构示意图;
[0039]图4为本发明的遥控指令帧的结构示意图;
[0040]图5为本发明的任务载荷发往多任务载荷管理装置的遥测数据帧的结构示意图;
[0041]图6为本发明的多任务载荷管理装置发往飞行控制与管理计算机的遥测数据帧的结构不意图;
[0042]图7为本发明的多任务载荷管理方法实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0043]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0044]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0045]图2为本发明的多任务载荷管理装置实施例的结构图。
[0046]图3为本发明的无人机任务管理系统的结构示意图。如图2及图3所示,
[0047]多任务载荷管理装置10包括导航数据分发模块101、导航数据处理模块102、多通道可配置通讯模块103、主控模块104、任务数据选择模块105、任务数据处理模块106。导航数据分发模块101进行导航数据和时钟信号的电平信号转换,例如将导航数据处理模块102处理输出的导航数据由TTL信号转换为RS232或RS422信号,将时钟信号由TTL信号转换为27V脉冲信号。导航数据处理模块102将导航系统8发来的导航数据帧的内容按照任务载荷的需要进行裁剪和组合,生成符合任务载荷输入要求的导航数据帧,通常采用FPGA芯片实现。多通道可配置通讯模块103包含多个可配置的通讯接口,通讯接口的信号类型、波特率、数据位格式可由主控模块104进行设置,典型代表为多通道串口卡,每个通讯接口的信号类型可通过多通道串口卡控制芯片的内部寄存器的设置在RS232、RS422和RS485之间进行选择,相应的波特率、数据位格式也可通过多通道串口卡控制芯片的内部寄存器进行设置,从而满足与不同任务载荷通讯的要求。主控模块104包含CPU、RAM和FLASH等基本组成单元,具体形式可为单板计算机、单片机、嵌入式控制器等。任务数据选择模块105根据主控模块104的指令从多路输入信号中选择一路信号进行数据,可采用多路选择芯片或单刀多掷继电器等方式实现。任务数据处理模块106对任务数据进行解码、压缩、重编码等处理,通常采用FPGA芯片实现。主控模块104与多通道可配置通讯模块103和任务数据选择模块105之间通过内部总线接口进行连接,常用的内部总线接口包括ISA、PC104、PCI和CPCI等。
[0048]上述各模块之间的关系是:主控模块104根据飞行控制与管理计算机8、任务载荷甲11、任务载荷乙12和任务载荷丙13的硬件接口类型,对多通道可配置通讯模块103对应的硬件通道进行配置,以实现硬件接口的适配;遥控指令由飞行控制与管理计算机8首先发送至多通道可配置通讯模块103,然后由主控模块104分解处理后生成发送至各任务载荷的遥控指令帧,再由多通道可配置通讯模块103分发至任务载荷甲11、任务载荷乙12和任务载荷丙13。导航数据和时钟信号由导航系统9首先发送至导航数据处理模块102处理后,再由导航数据分发模块101分发至任务载荷甲11、任务载荷乙12和任务载荷丙13 ;任务载荷甲11、任务载荷乙12和任务载荷丙13的任务数据首先发送至任务数据选择模块105,主控模块104根据飞行控制与管理计算机8的遥控指令选择其中一路任务数据发送至任务数据处理模块106,经过处理后发送至机载测控终端7。
[0049]本发明具体实施时,多通道可配置通讯模块103、任务数据选择模块105的输入通道数和导航数据分发模块101的输出通道数根据系统对多任务载荷管理装置10所管理任务载荷的最大数量确定,如图2中多任务载荷管理装置10同时管理的任务载荷为3台。
[0050]飞行控制与管理计算机8发往多任务载荷管理装置10以及多任务载荷管理装置10发往任务载荷甲11、任务载荷乙12、任务载荷丙13的遥控指令帧的结构可以如图4所示,
[0051]其中帧头和帧尾用于帧同步,设备标志表明当前遥控指令帧发往的目的设备,开关指令为不带参数的指令,组合指令为带参数的指令,组合指令参数为组合指令所对应的参数,校验和用于判断和纠正帧数据中存在的错误。假定任务载荷甲11、任务载荷乙12和任务载荷丙13的设备标志分别为0x55、0x99、0xAA,而多任务载荷管理装置10的设备标志为0x66,遥控指令帧中的开关指令空指令为0x52,组合指令空指令为ΟχΕΕ。当无人机操纵员向任务载荷甲11发送
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