[发明专利]一种无人机测控信号分配器及分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及无人机遥测与遥控数据传输技术领域，具体为一种无人机测控信号分配器及分配方法。

背景技术

现有的无人机测控通信过程中，无人机遥测下行信号是通过地面数据链终端测控接口与地面控制站的实时处理计算机连接，实时处理计算机接收遥测数据帧，然后通过网络发送到多个地面监控设备。

地面监控设备发送遥控指令时，通过网络将遥控数据帧发送至实时处理计算机，实时处理计算周期性地发送至地面数据链终端，形成遥控信息上行传送至无人机。

该方式以单台实时处理计算机作为测控数据(遥控与遥测)接收与转发核心设备，存在传输环节多，延时大、误码率高、智能化程度低、冗余性差等问题，影响无人机飞行安全。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的传输环节多，延时大、误码率高、智能化程度低、冗余性差等问题，本发明提出一种无人机测控信号分配器及分配方法。

技术方案

一种无人机测控信号分配器，其特征在于包括单片机C8051F020、第一模拟开关74HC4066、第二模拟开关74HC4066、第一电平转换电路75175、第二电平转换电路75175、第三电平转换电路75175、多个电平转换电路75174和三位切换开关；第一电平转换电路75175、第二电平转换电路75175的输出端分别连接单片机C8051F020的两个串行接口，单片机C8051F020的IO口两个引脚分别连接第一模拟开关74HC4066、第二模拟开关74HC4066的使能引脚，第一模拟开关74HC4066、第二模拟开关74HC4066的输出端并联后连接第三电平转换电路75175输入端，第三电平转换电路75175的输出端连接多个电平转换电路75174，三位切换开关与单片机C8051F020的IO口三个引脚连接。

当用于遥测分配时，第三电平转换电路75175的输出端连接四个电平转换电路75174。

当用于遥控分配时，第三电平转换电路75175的输出端连接两个电平转换电路75174。

一种利用无人机测控信号分配器进行的遥测信号分配方法，其特征在于三位切换开关分别至“1”“2”“3”号位，步骤如下：

步骤1a：三位切换开关至“1”号位，单片机C8051F020使能1路遥测信号对应的第一模拟开关74HC4066，第一模拟开关74HC4066打开；

步骤1b：1路遥测信号传输至第三电平转换电路75175，将差分式电平信号转换为TTL电平信号，然后将TTL电平信号输入到四个电平转换电路75174；

步骤1c：四个电平转换电路75174将TTL电平信号恢复为差分式电平信号，实现1路遥测分出四路信号；

步骤2a：三位切换开关至“2”号位，单片机C8051F020使能2路遥测信号对应的第二模拟开关74HC4066，第二模拟开关74HC4066打开；

步骤2b：2路遥测信号传输至第三电平转换电路75175，将差分式电平信号转换为TTL电平信号，然后将TTL电平信号输入到四个电平转换电路75174；

步骤2c：四个电平转换电路75174将TTL电平信号恢复为差分式电平信号，实现2路遥测分出四路信号；

步骤3a：三位切换开关至“3”号位，第一电平转换电路75175或第二电平转换电路75175将遥测信号转换为与单片机C8051F020适应的TTL电平信号，单片机C8051F020根据接收到的1路或2路遥测数据自行控制；

步骤3b：打开1路遥测接口中断响应，关闭2路遥测中断响应；

步骤3c：判断在连续2秒钟时间内是否有1路遥测接口中断响应：如果没有1路遥测接口中断响应，关闭1路遥测对应的第一模拟开关74HC4066，进入步骤3e；如果有1路遥测接口中断响应，接收1路遥测数据，并对收到遥测数据帧进行正确性判断；

如遥测数据帧在连续25次不正确，关闭1路遥测对应的第一模拟开关74HC4066，进入步骤3e；如在25次内，接收到正确的遥测数据帧，打开1路遥测对应的第一模拟开关74HC4066，与步骤1b与1c原理相同，实现1路遥测数据分出四路信号，进入步骤3d；

步骤3d：判断三位切换开关位置状态：“1”位返回步骤1a，“2”号位返回步骤2a，“3”号位返回到步骤3c；

步骤3e：关闭1路遥测接口中断响应，打开2路遥测接口中断响应；