[发明专利]一种无人机机载数据管理系统

说明书

本发明公开了一种无人机机载数据管理系统，包括：无线通信系统，无线通信系统与地面指挥站通信连接；机载数据管理计算机，机载数据管理计算机包括多个功能板卡，功能板卡分别与无线通信系统、无人机的多个分系统和多个载荷设备连接，功能板卡用于传输地面指挥站与多个分系统及多个载荷设备之间的数据及多个分系统与多个载荷设备之间的数据。本发明无人机机载数据管理系统不仅满足通用无人机的数据管理的需求，还能通过功能板卡与载荷系统的各载荷设备进行数据的交互，由于各功能板卡相互独立，所以当个别板卡在使用过程中故障，不会影响到其他板卡正常工作，保证总体运行的可靠性和稳定性高，实现载荷数据的管理。

技术领域

本发明属于无人飞行器技术领域，更具体地，涉及一种无人机机载数据管理系统。

背景技术

中大型无人机升限高、航时长、载荷能力强，广泛应用于军民警不同领域。无人机平台自身各分系统需进行实时数据交互，机载数据需实时回传至地面指控站，并且为适应不同的应用场景，无人机平台需适配多种不同类型的载荷，并可进行载荷快速切换。

国内外在无人机数据管理方面已有很多研究，但多数将飞行控制和数据管理集中于一台计算机，如今中大型无人机载荷数据量巨大，并且载荷更换频率高，原有的飞行控制和数据管理集中式计算机已不能满足需求。于是，研究人员提出了独立运行的机载数据管理系统。早在1998年，《无线电通信技术》刊登的《某型机载任务管理系统设计》介绍了早期的无人机任务管理系统，该系统和其他多个机载设备连接，实现数据统一管理，但其接口单一，数据处理量较小，不能适应复杂的应用场景。在2016年，《航空工程进展》发表的《某型无人机机载任务管理计算机设计》一文中介绍了插卡式任务管理计算机，该计算机可对载荷设备进行综合管理，但该计算机不对无人机平台的分系统数据进行管理，并且该计算机的主要管理功能由主控板卡实现，计算任务较为集中，另外该计算机不具备视频压缩和复合输出功能，只能对视频信号进行选择输出。在2020年，《信息技术与信息化》刊登的《试析无人机的飞行数据综合管理》一文中提到的数据管理系统侧重于无人机平台自身的传感器数据管理，没有提及对任务载荷数据的管理。

因此，如何实现对任务载荷数据的管理及简化动力系统设备与飞控机通讯的线缆布线，提高系统扩展性成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提出一种实现对任务载荷数据的管理及简化动力系统设备与飞控机通讯的线缆布线且提高系统扩展性的无人机机载数据管理系统。

为了实现上述目的，本发明提供了一种无人机机载数据管理系统，包括：无线通信系统，所述无线通信系统与地面指挥站通信连接；机载数据管理计算机，所述机载数据管理计算机包括多个功能板卡，所述功能板卡分别与所述无线通信系统、无人机的多个分系统和多个载荷设备连接，所述功能板卡用于传输所述地面指挥站。

优选的，所述多个功能板卡包括异步串口数据板卡、同步串口数据板卡、CAN总线1533B总线数据板卡、以太网数据板卡、视频数据板卡和位姿数据与数据记录仪板卡；所述多个分系统包括飞控分系统、电气分系统、动力分系统、起落架分系统、燃油分系统、环控分系统和链路分系统。

优选的，所述机载数据管理计算机还包括底板、电源板卡、主控板卡和端板，电源板卡、主控板卡和多个功能板卡具有相同的外形结构和电气接口，所述底板上具有多个相同的板卡插槽，每个板卡底部均设有与所述板卡插槽对应的插头，每个所述板卡分别通过所述插头插设于一个所述板卡插槽上，所述端板具有连接器，每个板卡分别通过所述连接器与对应的分系统和/或载荷设备连接；所述底板上设有连接多个所述板卡插槽的连接总线，多个所述板卡之间通过所述连接总线进行数据交互。