一种基于无线通信的飞行器环境参数检测系统及检测方法_3

文档序号:9474895阅读:来源:国知局
的飞行器用环境参数感知的无线节点数量相对较少,通过2层节点的时间同步,其精度可满足要求。
[0048]该时间同步方法实现的基本过程如图4,其同步过程具体如下:为避免消息在发送时产生的发送延迟和其他接入延迟,发送者在检测到通信信道畅通后再给消息包添加上时标t。,节点在发送消息包时还需发送前导码与起始符号。假设传输的比特数是n,假设τ为传输一个比特所需要的时间,则传送前导码与起始符号所用的时间是η τ,消息到达接收方时,接收者在^时刻标记接收数据包时的时间,等消息接收处理完成后再标记时间12,则整个传输延迟td可以表示为η τ +(t ^t1),如果时间主节点在广播同步消息时给报文添加的时标是t,则接收节点调整自己的时间为4= t+nT+(t 2_ti),以此方式便完成了与主节点间的时间同步。总结点(SINK)向I层次节点周期性发送同步信息,周期为:10ms。
[0049]I层次节点采用同样的方式同步与其通讯的2层次节点,其同步过程为:1层次节点作为同步消息发送节点在检测到通信信道畅通后再给消息包添加上时标t。假设传输的比特数是η,τ为传输一个比特所需要的时间,则传送前导码与起始符号所用的时间是η τ,消息到达2层次节点时,接收节点在1^时刻标记接收数据包时的时间,等消息接收处理完成后再标记时间t2,则整个传输延迟td可以表示为n T+(t 2_ti),则2层次节点作为接收节点调整自己的时间为:tr= t+n τ +(t 2-ti) o至此,完成全系统的时间同步。
[0050]基于无线通信的飞行器环境参数检测方法,包括如下步骤:
[0051](I)总结点发送节点识别指令至每个无线节点,接收无线节点发送的反馈信息,发送反馈信息的节点作为工作节点;将工作节点信息发送到网络管理节点,网络管理节点依据工作节点信息,生成配置信息,并将配置信息发送到总结点;
[0052](2)总结点根据配置信息,将配置指令发送到I层次节点,I层次节点根据配置指令完成自身配置,并将配置指令发送至2层次节点;2层次节点根据配置指令完成自身配置;
[0053](3)传感器检测环境参数,并发送至与其连接的无线节点,若该无线节点设置为I层次节点,则将接收的环境参数直接发送到总结点;若该无线节点设置为2层次节点,则将接收的环境参数发送到I层次节点,通过I层次节点发送到总结点。
[0054]以上所述,仅为本发明最佳的【具体实施方式】,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
[0055]本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
【主权项】
1.一种基于无线通信的飞行器环境参数检测系统,其特征在于,包括:多种传感器,多个无线节点,总结点,数据采集设备,网络管理节点; 所述多种传感器用于检测环境参数,每种传感器至少为一个,每个传感器连接到与其物理距离最近的无线节点; 所述无线节点连接到传感器,无线节点接收总结点发送的节点配置指令,设置为I层次节点,或者接收I层次节点发送的节点配置指令,设置为2层次节点,无线节点接收与其连接的传感器发送的环境参数,并发送控制指令到与其连接的传感器,若设置为I层次节点,则将接收的环境参数直接发送到总结点;若设置为2层次节点,则将接收的环境参数发送到I层次节点,通过I层次节点发送到总结点; 总结点接收网络管理节点发送的节点配置信息,生成节点配置指令,发送到无线节点,接收I层次节点发送的环境参数,并将环境参数发送到数据采集设备; 数据采集设备接收总结点发送的环境参数,并进行数据处理; 网络管理节点,生成节点配置信息并发送到总结点。2.如权利要求1所述的检测系统,其特征在于,所述节点配置信息生成的方式为:总结点发送节点识别指令至每个无线节点,接收无线节点发送的反馈信息,将发送反馈信息的无线节点作为工作节点,生成工作节点信息;并将工作节点信息发送到网络管理节点,网络管理节点依据工作节点信息,生成节点配置信息。3.如权利要求2所述的检测系统,其特征在于,设置I层次节点或2层次节点具体方法为:总结点发送节点识别指令至每个无线节点,第一个反馈的无线节点作为I层次节点,每个舱段设置I个I层次节点,其他工作节点为2层次节点。4.如权利要求1所述的检测系统,其特征在于,2层次节点和I层次节点之间的通讯协议为时分多址接入(TDMA)协议;I层次节点和总结点(SINK)之间的通讯协议也为时分多址接入(TDMA)协议。5.如权利要求1所述的检测系统,其特征在于,总结点向I层次节点发送同步信息,I层次节点在tl时刻标记接收数据包时的时间,消息接收处理完成后再标记时间t2,总结点在发送同步消息时给报文添加的时标是t,则I层次节点调整自己的时间为士 =t+n M(Vt1),其中η为传输的比特数,τ为传输一个比特所需要的时间。6.如权利要求5所述的检测系统,其特征在于,总结点向I层次节点周期性发送同步信息,周期为10_20ms。7.如权利要求5所述的检测系统,其特征在于,网络管理节点还发送网络调度配置信息至总结点,总结点将网络调度配置信息发送到I层次节点,并通过I层次节点发送至2层次节点,无线节点接收到网络调度配置信息后生成控制指令,发送到与其连接的传感器,控制传感器是否工作以及调整传感器工作时的采样频率。8.—种基于权利要求2所述无线通信的飞行器环境参数检测系统的检测方法,其特征在于包括如下步骤: (1)总结点发送节点识别指令至每个无线节点,接收无线节点发送的反馈信息,发送反馈信息的节点作为工作节点,生成工作节点信息;并将工作节点信息发送到网络管理节点,网络管理节点依据工作节点信息,生成节点配置信息,并将节点配置信息发送到总结点; (2)总结点根据节点配置信息,生成节点配置指令,将节点配置指令发送到I层次节点,I层次节点根据节点配置指令完成自身配置,并将配置指令发送至2层次节点;2层次节点根据节点配置指令完成自身配置; (3)传感器检测环境参数,并发送至与其连接的无线节点,若该无线节点设置为I层次节点,则将接收的环境参数直接发送到总结点;若该无线节点设置为2层次节点,则将接收的环境参数发送到I层次节点,通过I层次节点发送到总结点。
【专利摘要】本发明涉及一种基于无线通信的飞行器环境参数检测系统及检测方法,检测系统包括多种传感器,多个无线节点,总结点,数据采集设备,网络管理节点;无线节点连接到传感器,接收总结点发送的配置指令,设置为1层次节点或2层次节点,接收与其连接的传感器发送的环境参数,并发送控制指令到与其连接的传感器;若设置为2层次节点,则将接收的环境参数发送到1层次节点,通过1层次节点发送到总结点;总结点接收网络管理节点发送的配置信息,生成配置指令,发送到无线节点,接收1层次节点发送的环境参数,并将环境参数发送到数据采集设备。实现了采用无线传输的方式,对飞行器复杂结构数据采集与传输。
【IPC分类】H04W84/18, G01D21/02, G08C17/02, H04W24/02
【公开号】CN105228178
【申请号】CN201510548795
【发明人】李金龙, 刘建妥, 张德智, 张宏江, 陈朝霞, 刘洋, 曾星星, 胡倩, 刘小军
【申请人】中国运载火箭技术研究院
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年8月31日
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