[发明专利]无人机测控数据链非相干测距方法

权利要求书

1.一种无人机测控数据链非相干测距方法，其特征在于包括如下步骤：分别发送接收上、下行信号的地面测控站终端和无人机机载终端，在机地双向测距处理过程中，地面测控站对上行遥控信号进行组帧与扩频，通过帧计数器将帧标签等测距信息填充在当前帧内，将上行遥控信号经上行链路传输至目标无人机；无人机机载终端在完成下行数传信号的动态复接与组帧的同时，根据当前下行帧完成标志，采集并存储当前上行遥控信号的测距信息，并将采集到的测距信息插入到当前下行数传数据帧中，通过下行链路将数传数据帧信号回传至地面测控站；由地面测控站终端完成当前数传数据帧的伪码同步头同步，给出当前数传数据帧伪码同步标志，然后经过不定次数的迭代均衡和译码，完成下行数传数据帧的信息解调，将解调出的数传数据帧信息上报点延迟至下一数传数据帧伪码同步标志处，并将测距信息送往计算终端，同时采集当前上行遥控帧帧标志与下一数传数据帧伪码同步标志之间的距离测量值，计算终端获取到地面距离测量值，扣除预先标定的设备零值，采用双向测距算法得到准确的机地双向测距值。

2.如权利要求1所述的无人机测控数据链非相干测距方法，其特征在于：测距信息包括当前遥控帧计数、位计数、伪码周期计数、伪码相位，下行数传数据帧周期和伪码同步头定时同步误差。

3.如权利要求1所述的无人机测控数据链非相干测距方法，其特征在于：地面测控站终端在T₁时刻通过帧计数器将帧标签测距信息填充在当前帧内，完成上行遥控信号的组帧与扩频。

4.如权利要求1所述的无人机测控数据链非相干测距方法，其特征在于：地面测控站终端通过上行链路将遥控信号传输至目标无人机的传输时延可表示为τ_up；上行解调遥控帧帧标志与下行数传数据帧组帧完成标志之间的时延差用τ_s表示，无人机机载终端通过下行链路将下行数传信号回传至地面测控站的传输时延可表示为τ_down。

5.如权利要求1所述的无人机测控数据链非相干测距方法，其特征在于：在无人机测控系统的上行遥控帧帧周期T_up与下行数传数据帧帧周期T_down中，T_up＞T_down，其中，τ_Δ表示下行数传数据帧定时同步误差。

6.如权利要求1所述的无人机测控数据链非相干测距方法，其特征在于：机载终端在T₂时刻给出当前上行遥控解调帧帧标志，T₂时刻之前完成上行遥控信号的解调。

7.如权利要求1所述的无人机测控数据链非相干测距方法，其特征在于：机载终端在T₃时刻给出下行数传数据帧组帧完成标志，同时在该标志上升沿采集当前上行遥控信号的测距信息，并将采集到的测距信息插入到当前下行数传数据帧中，完成下行数传信号的动态复接与组帧。

8.如权利要求1所述的无人机测控数据链非相干测距方法，其特征在于：地面测控站终端在T₄时刻给出当前数传数据帧伪码同步头同步标志，经过不定次数的迭代均衡和译码，在T₅时刻完成当前数传数据帧的解调，该数据帧动态处理时延为τ_iter1，同时解出的数传数据帧中包含的测距信息待送往计算终端。

9.如权利要求1所述的无人机测控数据链非相干测距方法，其特征在于：机载终端在T₆时刻，完成下一数传数据帧的组帧，地面测控站终端在T₇时刻，完成下一数传数据帧的伪码同步头同步标志，且该时刻也为上一数传数据帧测距信息的上报点，在T₈时刻完成下一数传数据帧解调，且该数传数据帧动态处理时延为τ_iter2；T₉时刻，地面测控站终端完成下一上行遥控帧组帧，T₁₀时刻，机载终端完成下一上行遥控帧解调。

10.如权利要求1所述的无人机测控数据链非相干测距方法，其特征在于：机地双向测距值R_new为：

R_new＝c×(τ_total2-τ_s-T_down-τ_Δ)

其中，地面测控站终端输出的距离测量值为τ_total2，c为无线电传输速度。