[发明专利]一种基于卫星链路的一对多数据传输系统及方法

权利要求书

1.一种基于卫星链路的无人机数据多点传输的系统，其特征在于：包括无人机机载端、带有卫星中继天线的通信中继卫星和多个地面接收点，无人机机载端包括所有任务载荷、机载网络协议自适应转换模块、机载网络交换机、机载调制解调器和机载动中通天线；每个地面接收点包括地面卫星天线、地面调制解调器、地面端网络交换机和地面端网络接收客户终端；无人机机载端和多个地面接收点处于由卫星无线通信信道组建的同一局域网段内；地面端网络接收客户终端兼容TCP/IP点对点传播协议、UDP点对点传播协议以及UDP组播协议；

无人机各任务载荷产生的数据送入机载网络协议自适应转换模块；

机载网络协议自适应转换模块根据各任务载荷产生的数据的带宽和对应的地面接收点的个数，为每一种任务载荷产生的数据选择网络协议，根据选择的网络协议进行任务载荷网络数据打包并送入机载网络交换机的指定网络接口；当某一任务载荷产生的数据带宽乘以该任务载荷对应的地面接收点个数大于卫星链路总带宽时，该任务载荷产生的数据被选择使用UDP组播协议进行任务载荷网络数据打包，当某一任务载荷产生的数据带宽乘以该任务载荷对应的地面接收点个数不大于卫星链路总带宽时，该任务载荷产生的数据被选择使用TCP/IP或UDP点对点传播协议进行任务载荷网络数据打包；

机载网络交换机根据机载网络协议自适应转换模块输出的任务载荷网络数据和采用TCP/IP或UDP点对点传播协议的飞机状态网络数据判定是否进行虚拟网络划分并产生虚拟网络划分的飞机状态数据，将产生的虚拟网络划分的飞机状态数据添加至所述飞机状态网络数据；机载网络交换机将所述飞机状态网络数据和任务载荷网络数据进行数据交换后发送至机载调制解调器；

机载调制解调器从机载网络交换机将所有数据取出并转换为射频信号，送入机载动中通天线，通过机载动中通天线传至所述通信中继卫星；

多个地面接收点同时接收到来自于通信中继卫星的射频信号并经过地面调制解调器转换为网络格式数据并送入地面端网络交换机，地面端网络交换机根据虚拟网络划分的状态数据判断是否进行虚拟网络划分；

地面端网络接收客户终端对来自于地面端网络交换机的数据进行网络协议帧头判断，根据协议帧头判断结果进行数据解译。

2.根据权利要求1所述的一种基于卫星链路的无人机数据多点传输的系统，其特征在于，

机载网络交换机根据机载网络协议自适应转换模块输出的任务载荷网络数据和采用TCP/IP或UDP点对点传播协议的飞机状态网络数据判断是否同时存在UDP组播协议数据和点对点传播协议数据，当UDP组播协议数据和点对点传播协议数据同时存在时，机载网络交换机进行虚拟网络VLAN划分，其中调制解调器接入的接口设置为trunk口，UDP组播协议数据占据一个虚拟网络组，点对点传播协议数据占据另一个虚拟网络组；两个虚拟网络组的数据进行逻辑隔离，不能实现通信；当UDP组播协议数据和点对点传播协议数据不同时存在时，机载网络交换机不进行虚拟网络划分。

3.根据权利要求1所述的一种基于卫星链路的无人机数据多点传输的系统，其特征在于，机载网络协议自适应转换模块包括任务载荷数据带宽及接收点个数识别模块和数据网络协议打包模块，任务载荷数据带宽及接收点个数识别模块根据各任务载荷产生的数据的带宽和对应的地面接收点的个数，为每一种任务载荷产生的数据选择网络协议；所述每个任务载荷数据对应的地面接收点的个数根据地面遥控信息确定；

数据网络协议打包模块根据各任务载荷的数据量开辟相应的缓存空间，并根据任务载荷数据带宽及接收点个数识别模块选择的网络协议分包的对各任务载荷数据加入网络协议包帧头信息，经过打包的数据送入机载网络交换机的指定通道接口。

4.根据权利要求1所述的一种基于卫星链路的无人机数据多点传输的系统，其特征在于，无人机各任务载荷产生的数据包括数字化的光电图像数据、高清照片数据、数字语音数据和雷达回波数据。

5.根据权利要求1所述的一种基于卫星链路的无人机数据多点传输的系统，其特征在于，所述机载网络交换机和地面网络交换机均为2层网络交换机。