[发明专利]一种利用无人飞行器任务链路传送差分数据的方法和装置

说明书

本发明公开了一种利用无人飞行器任务链路传送差分数据的方法，属于无人机差分卫星导航技术领域。所述方法通过无人机地面站的地面差分卫星接收机解算无人机地面站位置，并将解算的位置与已知位置进行对比，得到的差分修正量Δ。按照测控链路通信协议在编码器中对所述的差分修正量Δ进行重新编码，将任控数据帧、差分修正量数据帧、遥控遥测数据帧分别加入标志，三种帧格式相同，但是标志不同；通过地面任控数传电台发送给机载任控数传电台。本发明减去了机载差分数传电台，减轻了无人机自身重量、能源损耗，进而增加了无人机的续航时间、载重能力。任控计算机同时负责遥控、任控和差分修改中数据的传递，提高了任控计算机的使用率。

技术领域

本发明属于无人机差分卫星导航技术领域，具体涉及一种利用无人飞行器任务链路传送差分数据的方法和装置。

背景技术

卫星导航差分是指在正常的卫星导航系统外附加修正(差分)信号，以改善卫星导航系统的精度。根据卫星导航差分系统基准站发送的信息方式可将差分定位分为三类，即：位置差分、伪距差分和相位差分。这三类差分方式的工作原理是相同的，即都是由基准站发送改正数，由用户站接收并对自身测量结果进行修正，以获得精确的定位结果，所不同的是，发送该证书的具体内容不一样其差分定位精度不同，在飞行器领域常用方式为伪距差分。

无人机任务控制链路是由无人机地面站中的任控数传电台和无人机中任控数传电台构成的一个独立传输通道。无人机的任控链路主要负责飞行系统以外设备的传输工作，例如图像传输、机上传感器信号传输、备用任控链路。任控链路的机上端是由备用飞控计算机进行解算。

图1为现阶段应用于无人机的差分导航及测控技术原理示意图，差分卫星基准站放置在已知的位置，差分卫星接收机接收卫星信号、解算出当前位置并与地面站已知位置对比得出修正量Δ，并发送至地面差分数传电台，地面差分数传电台将修正量Δ转变成无线信号发送至机载差分数传电台。机载差分数传电台将差分修正量Δ发送至差分卫星接收机。差分卫星接收机可解算自身位置B，当接收到机载差分数传电台的差分修正量Δ后，结合解算的自身位置B解算出更加精准的飞机准确位置C(B-Δ)，最后将准确位置C发送给主控计算机和惯导，解码后分别通过主测控链路β和任控链路γ反馈给无人机地面站。

图1中，差分链路α、主测控链路β、任控链路(备测控链路)γ分别为三套完全独立的链路系统，不但在重量、能源上产生了不必要的浪费，三套数传接收电台在无人机有限的空间内也会产生相互干扰。由于差分卫星基准站是独立系统，结构简单，会受限于体积、能源有限等因素。地面差分数传电台与机载差分数传电台之间的数据传输是透明传输，没有做任何加密措施，容易受到干扰，产生隐患。

发明内容

本发明为了解决现有技术中通讯链路多、易受干扰的问题，提供一种利用无人飞行器任控链路传送差分数据的方法和装置，所述装置去掉了差分卫星基准站，在无人机地面站增设了地面差分卫星接收机，去掉了机载差分数传电台，无人机地面站与测控输出电台之间形成主测控链路，无人机地面站与机载任控数传电台之间形成差分链路和任控链路。

具体的，在无人机地面站上设置有地面差分卫星接收机、编码器、地面任控数传电台和主测控数传电台，各设备之间通过连接信号线缆通讯连接。无人机上设置有机载任控数传电台、任控计算机、机载差分卫星接收机、测控数传电台和主控计算机，各设备均通过信号线缆连接通讯。

本发明的优点在于：

(1)由于机载设备减去了机载差分数传电台，减轻了无人机自身重量、能源损耗，进而增加了无人机的续航时间、载重能力。

(2)差分链路和任控链路进行了合并，减少了多条遥控链路之间的相互干扰的问题。

(3)增加了数据编码和解码的环节，差分数据得以保密，消除隐患。

(4)任控计算机同时负责遥控、任控和差分修改中数据的传递，提高了任控计算机的使用率。