[发明专利]一种基于无人机IPv6化的传感数据接入传输系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于传感技术领域，更具体地，涉及一种基于无人机IPv6化的传感数据接入传输系统及方法。

背景技术

目前，无人机与传感器数据接入传输系统相对独立，无人机只提供传感器安装接口或供电接口，传感数据的接入传输模块独立于无人机存在，不能将传感器的遥测数据与无人机的遥控数据充分融合在一起实现同步传输，系统数据通信时效性低；并且，不支持扩展多种探测传感器的接入传输，系统扩展性差；另外，不支持无人机及其搭载传感器的唯一寻址功能，系统安全性差。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于无人机IPv6化的传感数据接入传输系统及方法，其目的在于提高无人机及其上搭载传感器的数据传输时效性，并实现唯一寻址。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于无人机IPv6化的传感数据接入传输系统，包括传感器载荷、IPv6化无人机载具平台和地面遥控遥测单元；

其中，传感器载荷搭载在IPv6化无人机载具平台上，两者通过数据接口相连，地面遥控遥测单元与IPv6化无人机载具平台之间通过无线通信方式进行数据交互；

其中，传感器载荷用于信息采集，并对采集到的信息进行波形调理、模式转换，生成数字信号；并对数字信号进行数据处理，获得遥测数据；

IPv6化无人机载具平台用于将遥测数据与遥控数据进行封装编码，根据约定的协议生成IPv6数据包；其中，遥控数据包括该载具平台接收的无人机遥控指令以及发送的无人机姿态数据；

地面遥控遥测单元一方面用于向IPv6化无人机载具平台发送无人机遥控指令，以控制IPv6化无人机载具平台的姿态，另一方面根据IPv6化无人机载具平台发送的IPv6数据包解析获取遥测数据和无人机姿态数据，实现无人机IPv6化的传感数据接入传输，由此实现无人机机动平台及其上搭载的传感器载荷的全球唯一IPv6地址接入及数据传输。

优选的，上述基于无人机IPv6化的传感数据接入传输系统，其IPv6化无人机载具平台基于无人机，还包括飞行控制导航模块、载具载荷数据融合模块、IPv6编码模块和第一无线通信模块；

载具载荷数据融合模块的第一端作为IPv6化无人机载具平台的数据接口，第二端与飞行控制导航模块相连，第三端与IPv6编码模块的第一端相连；IPv6编码模块的第二端与第一无线通信模块相连；

其中，飞行控制导航模块用于根据遥控信号对IPv6化无人机载具平台进行姿态控制和导航；

载具载荷数据融合模块用于根据约定的通信协议将遥控数据与遥测数据进行封装，实现遥控遥测信息融合，以提高通信带宽与时效性；

IPv6编码模块用于将载具载荷数据融合模块输出的融合数据进一步封装成网络数据包；

第一无线通信模块用于将上述网络数据包发送到地面遥控遥测单元，并用于接收地面遥测遥控单元发送的遥控指令。

优选的，上述基于无人机IPv6化的传感数据接入传输系统，其传感器载荷包括相互连接的传感器探测模块和载荷数据处理模块；载荷数据处理模块的输出端作为传感器载荷的数据接口；

其中传感器探测模块用于采集拟探测的信息；载荷数据处理模块用于对采集到的信息进行信号转换、信号调理和模数转换处理，生成遥测数据。

优选的，上述基于无人机IPv6化的传感数据接入传输系统，其地面遥控遥测单元包括依次相连的第二无线通信模块、遥控模块和数据解析模块；通过第二无线通信模块与上述第一无线通信模块实现IPv6化无人机载具平台与地面遥控遥测单元之间的无线通信；

遥控模块用于根据无人机姿态数据生成无人机遥控指令，该指令通过第二无线通信模块向IPv6化无人机载具平台发送，实现对无人机的姿态控制以及导航；并用于通过第二无线通信模块接收网络数据包；

数据解析模块则依据约定的协议进行网络数据包的拆分与解压缩，获取遥测数据和遥控数据；通过对遥测数据进行解码获取探测信息；并根据从网络数据包获取的遥控数据获取无人机姿态数据，根据无人机姿态数据生成无人机遥控指令；由此实现了无人机IPv6化传感器数据的接入传输。

按照本发明的另一方面，基于上述系统提供了一种基于无人机IPv6化的传感数据接入传输方法，包括如下步骤：

(1)根据采集到的传感数据生成遥测数据；

(2)在标准TCP/IP协议中增加IPv6解析封装适配层；在IPv6解析封装适配层的IPv6数据负载中，按照约定的协议将遥控数据与遥测数据进行融合与封装，生成网络数据包；