[发明专利]一种多通道数据实时监测的无人机双冗余测控通信系统

说明书

本发明实施例公开了一种多通道数据实时监测的无人机双冗余测控通信系统，包括：无人机载测控通信单元，其用以进行业务数据处理、发送和接收；地面双冗余测控通信单元，其包括以进行业务数据处理、发送、接收和网络控制，作为备用的地面测控通信设备加电但不发射信号；单通道监视单元，其包括至少三套相互独立且功能性能一致的单通道监视接收设备及配套天线，用于接收并解调地面测控通信设备发送的上行数据，将解调数据与从有线网络收到的原始数据进行比对，将获得的比对结果发送给链路切换设备；链路切换设备用以根据原始数据和空口数据的周期性比对结果，在判别地面测控通信设备发生故障时，产生报警，发出通道切换指令。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是一种多通道数据实时监测的无人机双冗余测控通信系统。

背景技术

目前，无人机测控通信系统通常由1套地面数据传输设备和1部机载数据传输设备组成，采用相控阵天线体制、码分多址体制(CDMA)、频分多址体制(FDMA)、时分多址体制(TDMA)、实现一个无人机地面测控站与空中无人机之间的全双工通信。但由于电磁环境、设备故障等复杂因素影响，单通道无人机测控通信设备可能发生故障或受到干扰而引发通信中断，造成遥测遥控数据丢失。如果单通道测控通信中断的时刻是无人机关键动作时间点，例如，在无人机即将着陆阶段，一旦失去地面指挥引导信息极易出现事故。因此，单通道无人机测控通信在可靠性方面存在限制因素。

采用双通道冗余备份测控通信系统虽然能提高通信可靠性，但主用/备用测控通信设备切换一般采用“人在环路”的方式，即由人工判断当前主用/备用测控通信设备并手动进行切换动作。这种方法受限于人的反应时间，故障预案等，通道切换时延通常在秒级甚至十秒级，仍然不能解决无人机高可靠、低时延的测控通信要求。

发明内容

有鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明实施例提供一种多通道数据实时监测的无人机双冗余测控通信系统，该系统在TDMA传输技术体制下，采用双通道热备份、多通道数据实时在线监测等技术，能够在传输通道发生异常的情况下可靠、及时、准确的完成主用/备用测控通道切换，有效提高了系统可靠性，降低通道切换的时延，满足无人机高实时、高可靠的测控通信需求。

本发明实施例提供的多通道数据实时监测的无人机双冗余测控通信系统，包括：

无人机载测控通信单元，其部署于无人机侧，包括无人机载测控通信设备及配套天线，用以进行业务数据处理、发送和接收，所述无人机载测控通信单元与地面测控通信设备通信连接，互相传输遥测遥控数据；

地面双冗余测控通信单元，其部署于地面控制站侧，包括两套相互独立且功能性能一致的地面测控通信设备及配套天线，用以进行业务数据处理、发送、接收和网络控制，所述地面双冗余测控通信单元与所述无人机载测控通信设备通信连接，传输遥测遥控数据，其中，所述两套地面测控通信设备均为加电状态，且作为备用的地面测控通信设备加电但不发射信号，处于热备份状态；

单通道监视单元，其部署于地面控制站侧，包括至少三套相互独立且功能性能一致的单通道监视接收设备及配套天线，用于接收并解调所述地面测控通信设备发送的上行数据，并将解调数据与从有线网络收到的原始数据进行比对，将获得的比对结果发送给链路切换设备；

所述链路切换设备部署于地面控制站侧，其用以根据原始数据和空口数据的周期性比对结果，判别地面测控通信设备是否发生故障，若发生故障则产生报警，并在自动切换模式下，自动发出通道切换指令。

在本发明的一些实施例中，所述地面双冗余测控通信单元、所述单通道监视单元、所述链路切换设备分别通过以太网交换机接入地面测控站配套软件，且所述单通道监视接收设备、所述地面测控通信设备的IP地址配置为相同的组播地址。

在本发明的一些实施例中，所述链路切换设备判别地面测控通信设备是否发生故障，具体包括：