一种多任务载荷管理装置及方法_3

文档序号:8527747阅读:来源:国知局
遥控指令时,遥控指令帧中设备标志填入0x55,该遥控指令首先通过地面站计算机I发出,再由地面站测控终端2经无线链路发送至机载测控终端7,然后发往飞行控制与管理计算机8,再转发至多任务载荷管理装置10。多任务载荷管理装置10的多通道可配置通讯模块103收到该遥控指令帧后,主控模块104对其进行帧同步、校验和计算等处理,并根据其中的设备标志0x55将飞行控制与管理计算机8发来的遥控指令帧中开关指令、组合指令和组合指令参数拷贝进对应发往任务载荷甲11的遥控指令帧中,并将发往任务载荷乙12和任务载荷丙13的遥控指令帧中开关指令填入空指令0x52、组合指令填入空指令ΟχΕΕ、组合指令参数填入0x00,同时将发往三个不同任务载荷遥控指令帧中的设备标志分别填为0Χ55、0Χ99、0ΧΑΑ,然后分别计算校验和后再通过多通道可配置通讯模块103发往各个任务载荷。无人机操纵员向任务载荷乙12、任务载荷丙13和多任务载荷管理装置10发送遥控指令的方法与上述过程类似,其中发往多任务载荷管理装置10的遥控指令由主控模块104直接处理执行。
[0052]任务载荷发往多任务载荷管理装置10的遥测数据帧结构示意图如图5所示,多任务载荷管理装置10发往飞行控制与管理计算机8的遥测数据帧结构示意图如图6所示,
[0053]其中帧头、帧尾和校验和的作用与遥控指令帧类似,设备标志表明当前遥测数据的源设备,设备常显遥测参数是任务载荷当前工作状态的关键参数,要求一直显示在地面站计算机I上以监控其工作状态,设备扩展遥测参数是关于任务载荷当前工作状态的详细参数,只在需要时才显示在地面站计算机I上。任务载荷甲11、任务载荷乙12和任务载荷丙13分别将各自的遥测数据帧发送至多任务载荷管理装置10的多通道可配置通讯模块103 ;主控模块104进行帧同步、校验和计算等处理后,分别将各个任务载荷和多任务载荷管理装置10的常显遥测参数依次填入发往飞行控制与管理计算机8的遥测数据帧中各设备的常显遥测参数中;当无人机操纵员向多任务载荷管理装置10发出遥控指令选择回报任务载荷乙12的扩展遥测参数时,主控模块104将发往飞行控制与管理计算机8的遥测数据帧中的选定设备标志填入0x99,并将任务载荷乙12的扩展遥测参数拷贝至遥测数据帧的选定设备扩展遥测参数中,计算校验和后通过多通道可配置通讯模块103发往飞行控制与管理计算机8 ;飞行控制与管理计算机8收到多任务载荷管理装置10的遥测数据帧后,与其收集的其它遥测数据综合后发送至机载测控终端7,再经无线链路发送至地面站测控终端2,并由地面站测控终端2转发至地面站计算机I,经解码等处理后在地面站计算机I的屏幕上显示。无人机操纵员选择回报任务载荷甲11和任务载荷丙13的扩展遥测参数的方法与上述过程类似。当无人机操纵员需要任务载荷丙13的任务数据回传时,通过地面站计算机I发出任务数据选择指令,该指令经地面站测控终端2、机载测控终端7和飞行控制与管理计算机8后达到多任务载荷管理装置10的中多通道可配置通讯模块103,然后主控模块104根据该指令对任务数据选择模块105进行控制,选择任务载荷丙13的任务数据进入任务数据处理模块106,经过解码、压缩、重编码等处理,然后发送至机载测控终端7,再经无线链路发送至地面站测控终端2,最后由任务数据处理装置3处理。无人机操纵员选择任务载荷甲11、任务载荷乙12的任务数据回传的方法与上述过程类似。
[0054]导航系统9的导航数据和时钟信号首先发送至多任务载荷管理装置10的导航数据处理模块102,经处理后成为各任务载荷所需的数据和信号形式,然后再由导航数据分发模块101分别发送至任务载荷甲11、任务载荷乙12和任务载荷丙13,以满足其工作的需要。
[0055]由上述可知,本发明的多任务载荷管理装置能够实现下列功能:
[0056]I)提供多路可通过软件配置的硬件通讯接口,向多个任务载荷分发来自飞行控制与管理计算机的任务载荷遥控指令,并且接收各个任务载荷的遥测数据,经过综合后发回飞行控制与管理计算机;
[0057]2)根据飞行控制与管理计算机发来的控制指令,对多个任务载荷的任务数据进行选择和切换,并且经过适当处理后发送至机载测控终端;
[0058]3)将无人机导航系统提供的无人机实时姿态、位置等导航数据和时钟时钟信号经过适当处理后分发给各个任务载荷,满足任务载荷的需要。
[0059]按照本发明所设计的技术方案,通过多通道可配置通讯模块103的硬件接口配置,实现了飞行控制与管理计算机8与多个任务载荷不同硬件通讯接口之间适配,使得在不更改飞行控制与管理计算机8的硬件条件下能够扩展与多个任务载荷之间双向通讯的能力,能够向多个任务载荷发送控制指令和接收多个任务载荷发回的工作状态数据,从而实现对多个任务载荷的管理和控制。
[0060]按照本发明所设计的技术方案,由于搭载多个任务载荷或者换装不同任务载荷时,飞行控制与管理计算机8与任务载荷相关的遥控指令发送和遥测数据接收等功能需求没有变化,飞行控制与管理软件的相关代码可以固定不变,避免了对关键软件的修改。多任务载荷管理装置中的软件在换装不同任务载荷时可根据实际情况进行少量修改,但由于该软件不影响无人机的飞行安全,为非关键软件,相关的测试和验证标准明显降低。
[0061]按照本发明所设计的技术方案,主控模块104可根据飞行控制与管理计算机8的指令对任务数据选择模块105进行控制,选择多个任务载荷输出的多路任务数据中指定的一路任务数据,经任务数据处理模块106处理后,输出至机载测控终端7发回地面,从而在不改变机载测控终端7硬件的条件下,实现多路任务数据的分时回传。
[0062]按照本发明所设计的技术方案,导航系统9单路输出的导航数据和时钟信号经过导航数据处理模块102和导航数据分发模块101的处理和分发后,扩展转换为符合多个不同任务载荷需要的导航数据和时钟信号,保证多个任务载荷同时搭载时的工作要求。
[0063]因此,采用本发明的多任务载荷管理装置可以在无人机上同时搭载多个任务载荷,后续无需对原有机载设备硬件接口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。
[0064]本发明还公开了一种多任务载荷管理方法。所述方法应用于多任务载荷管理装置,所述多任务载荷管理装置包括:
[0065]导航数据处理模块、主控模块、任务数据处理模块,多通道可配置通讯模块、导航数据分发模块、任务数据选择模块。
[0066]所述多任务载荷管理装置,可以是图2中所示出的多任务载荷管理装置10。
[0067]图7为本发明的多任务载荷管理方法实施例的流程图。如图7所示,该方法可以包括:
[0068]步骤701:所述主控模块(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)的硬件接口对所述多通道可配置通讯模块(103)进行配置,然后进行以下循环处理:
[0069]步骤702:任务载荷遥控指令由飞行控制与管理计算机(8)首先发送至所述多通道可配置通讯模块(103),然后由所述主控模块(104)分解处理后生成发送至各任务载荷的遥控指令,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);
[0070]步骤703: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);
[0071]步骤704: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)。
[0072]采用本发明的多任务载荷管理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。
[0073]实际应用中,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:
[0074]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
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