[实用新型]一种结合电源线复用和无线通信的器载系统架构

说明书

本实用新型属于飞行器设计领域，具体涉及一种结合电源线复用和无线通信的器载系统架构。传统的空间飞行器连接后的电源供应、数据通讯和其他信号传输，数据传输可靠性降低、传输速度提升有限。本实用新型包括由同一供电线供电的一个主控节点和多个从控节点，其中挂接在主控节点和从控节点上的机载设备具有相同的构成，计算控制模块依次经过信号处理模、信号耦合器与供电线连接，计算控制模块依次经过加解密模块、无线通信模块与收发天线连接，主控节点通过供电线和无线网络实现与从控节点之间的数据与指令交互。可有效的减少飞行器的信号线数量，降低系统重量，提升系统的拓展性和可更改性。

技术领域

本实用新型属于飞行器设计领域，具体涉及一种结合电源线复用和无线通信的器载系统架构。

背景技术

随着空间技术不断发展，空间飞行器从尺寸、构型均发生了巨大变化，器载系统、任务载荷变得越来越复杂，大容量数据传输和精简系统架构需求日趋强烈。

面对复杂的空间飞行器构型，传统上通过“对接插头”或“对接结构”以确保“多结构”的空间飞行器连接后的电源供应、数据通讯和其他信号传输，但因断界面影响，数据传输可靠性降低、传输速度提升有限。

发明内容

综合考虑空间飞行器系统重量、构型的要求，提出一种兼顾基于电源线通讯和无线数据组网相结合的空间飞行器器载系统架构。该架构通过器载系统电源线为介质，实现器载设备间数据或指令的高可靠有线传输；通过无线组网技术实现大数据的“高速”传输。且有线通道和无线通道相互独立，关键功能互为备份，可有效的减少飞行器的信号线数量，降低系统重量，提升系统的拓展性和可更改性。

本实用进行提出一种结合电源线复用和无线通信的器载系统架构，该架构包括由同一供电线供电的一个主控节点和多个从控节点，其中挂接在主控节点和从控节点上的机载设备具有相同的构成，均包括计算控制模块、信号处理模块、信号耦合器、加解密模块、无线通信模块和收发天线，其中计算控制模块依次经过信号处理模、信号耦合器与供电线连接，计算控制模块依次经过加解密模块、无线通信模块与收发天线连接，主控节点通过供电线和无线网络实现与从控节点之间的数据与指令交互。

有利地，主控节点负责整个飞行器的计算、管理和控制，从控节点负责远端数据采集和控制、执行机构驱动和输出，并把执行结果、采集状态数据通过供电线或无线网络传输至主控节点。

有利地，通过供电线实现系统各设备之间数据高可靠传输，通过无线网络实现设备之间数据高速传输，有线数据网络和无线数据网络相对独立、功能互为备份。

有利地，所述计算控制模块负责各通道数据综合处理、配置管理、从控节点通讯调度管理和信道综合控制。

有利地，信号处理模块对需要有线传输数据加扰、编解、调制后输出至信号耦合模块，对来自耦合模块的数据进行解调、解码、解扰并输出到计算控制模块。

有利地，信号耦合模块在发射模式下将调制后的带有数据信息的信号功率放大并耦合至供电线，在接收模式下将耦合供电线上的带有数据的有效信号进行滤波、去干扰后输出至数据处理模块。

有利地，加解密模块对需要通过无线传输的数据进行加密处理，对接收的数据进行解密处理。

有利地，无线通讯模块将加密后数据通过编码、调制、信号放大后经收发天线发射，将接收无线信号进行滤波、解调、解码后输出至加解密模块解密处理。

有利地，主控节点与从控节点交互采用相同的通讯网络进行数据传输。

有益效果：

1)使用系统电源线作为数据传输通道，且无需额外的信号电缆，通信数率不低于100Mbps，满足系统各设备间数据及指令的传输需求同时，有效降低飞行器重量；

2)以供电网络作为传输介质，系统拓展和更改只需简单的增加供电节点，无需增加额外的信号电缆，系统拓展能力强，更改便捷；