[发明专利]一种无人机多目标测控装置及方法

权利要求书

1.一种无人机多目标测控装置，其特征在于：包括n个无人机飞控机、n个含有定时发送模块的机载北斗终端、北斗卫星、北斗卫星地面中心站、含有卡号端口映射模块的地面北斗终端机和n个地面操控台，所述的卡号端口映射模块包括机载SIM卡号与遥测遥控端口映射关系和地面操控台与遥测遥控端口映射关系，实现无人机与地面操控台的一一映射，所述的定时发送模块按照机载北斗终端的SIM卡等级允许的最快发送周期定时发送距离发送时刻最近的遥测信息；

所述的无人机飞控机将遥测信息按照周期发送至机载北斗终端，机载北斗终端通过定时发送模块将遥测信息发送到北斗卫星，北斗卫星将接收到的遥测信息发送到地面北斗终端机，地面北斗终端机根据卡号端口映射模块中的卡号端口映射关系，将遥测信息发送给相应的地面操控台；

所述的地面操控台将遥控信息发送给地面北斗终端机，地面北斗终端机根据卡号端口映射模块中的卡号端口映射关系，将遥控信息发送给北斗卫星，北斗卫星将收到的遥控信息发送到北斗卫星地面中心站，北斗卫星地面中心站判断发送或是剔除该遥控信息，若判定为发送，北斗卫星将遥控信息发送给相应的机载北斗终端，飞控机提取遥控信息将其插入到遥测信息中，通过定时发送模块在下一个发送周期发送给对应的地面操控台，地面操控台对遥测信息进行提取和比对，判断遥控信息是否发送成功，若没有发送成功则重新发送。

2.根据权利要求1所述的一种无人机多目标测控装置，其特征在于：所述的北斗卫星地面中心站通过SIM卡通信频次限制来判断是否剔除遥控信息。

3.根据权利要求1所述的一种无人机多目标测控装置，其特征在于：所述的地面北斗终端使用网络通信，机载北斗终端支持串口、总线或光纤多种通信方式，地面操控台与地面北斗终端采用UDP组播的通信模式。

4.一种无人机多目标测控方法，其特征在于，通过以下步骤实现：

第一步，地面北斗终端根据机载北斗终端SIM卡号和地面操控台的遥控遥测组播端口号进行一一映射，建立SIM卡与测控端口映射表和地面操控台与遥测遥控端口映射表；

第二步，飞控机i将遥测信息按照周期T_i发送至机载北斗终端i，机载北斗终端i按照SIM卡等级允许的最快发送周期T_i′定时发送，在一个发送周期T_i′内，机载北斗终端选取距离发送时刻最近的遥测信息帧，填充至机载北斗发送帧，目的卡号填充地面北斗终端的SIM卡号，发送卡号填充SIM卡i，通过北斗卫星发送至地面北斗终端，i＝1,2,…n，n为飞控机总数；

第三步，地面北斗终端将接收到北斗卫星转发的第二步的机载北斗发送帧，提取包含的发送卡号和遥测信息帧，地面北斗终端查询第一步建立的SIM卡与测控端口映射表和地面操控台与遥测遥控端口映射表，将提取的遥测信息帧发送至SIM卡i对应的遥测端口C_i；

第四步，操控台i的遥测端口C_i接收到第三步的遥测数据，操控台i对其进行校验后即得到无人机i的遥测信息；

第五步，操控台m产生一条有效的遥控指令帧，通过遥控端口k_m发出，m＝1,2,…M，M为操控台总数；

第六步,地面北斗终端监测并接收到遥控端口k_m的遥控指令帧，校验正确后，查询第一步建立的SIM卡与测控端口映射表和地面操控台与遥测遥控端口映射表，选择遥控端口k_m对应的SIM卡m作为目标卡号，填充至地面北斗发送帧，发送卡号填充地面北斗终端的SIM卡号，发送内容填充第五步的遥控指令帧，产生地面北斗发送帧，地面北斗终端将其发送至北斗卫星；

第七步，北斗卫星将接收到第六步的地面北斗发送帧发送至北斗卫星地面中心站，北斗卫星地面中心站根据地面北斗终端的SIM卡的等级，判断是否需要剔除该帧数据，若无需剔除，北斗卫星则将地面北斗发送帧转发至机载北斗终端m；

第八步，机载北斗终端m接收到北斗卫星转发的地面北斗发送帧，校验正确后，转发至飞控机m；

第九步，飞控机m提取地面北斗发送帧中的遥控指令信息，插入到遥测信息中，得到新遥测信息，按照第二步的过程，将机载北斗发送帧发送至地面北斗终端；

第十步，地面北斗终端按照第三步将第九步的新遥测信息发送至操控台m，操控台m接收到遥测数据后，提取新遥测信息中的遥控指令信息，与第五步发送的上一帧遥控指令信息进行比对，若比对正确，则确认遥控指令发送成功，完成遥控遥测发送流程，若比对错误，则认为遥控指令发送失败，转入第五步重新发送，重复第五至十步，直至确认遥控指令发送成功。