[发明专利]一种基于多卡复用的无人机通信保障方法、系统和设备

说明书

本发明属于数据链路传输领域，具体涉及一种基于多卡复用的无人机通信保障方法、系统和设备，本发明的采用基于多卡复用的无人机通信保障方法，将原来北斗短报文最快30秒一次的发送速度提升为最快20ms每次，可以为无人机的链路系统提供应急所需的保障，同时本发明提出了使用北斗短报文通信作为无人机链路系统的保障，当无人机飞行控制器原链路系统无法正常工作，向主控芯片发送使能信号，并发送无法接收的信息为遥控器，进入北斗短报文多卡复用模式，保障无人机的正常飞行，使无人机可以工作在有北斗系统覆盖的如山坳、峡谷以及地形遮挡区域等各种复杂地形，同时也可以使无人机的飞行不受其他无线电设备的干扰影响。

技术领域

本发明属于数据链路传输领域，具体的，涉及一种基于多卡复用的无人机通信保障方法、系统和设备。

背景技术

数据链传输系统是无人机的重要技术组成，链路系统主要任务是建立一个空地双向数据传输通道，包括数传链路和遥控器，负责完成对无人机遥控和数据传输等功能。无人机通信链路一般使用无线电资源，主流的遥控器传输频段是2.4GHz，国内的数传使用的频段是433MHz，这种方式存在的问题在于（1）当无人机与地面站之间有障碍物或地形阻挡时，2.4GHz的避让障碍物能力差，会导致无法对无人机进行控制进而出现飞行安全问题；（2）还有一个问题在于433MHz由于频段频率相对不是很高，且成本较低、天线较小易小型化，所以使用这个频段的设备较多，频段较为拥挤，无人机的数传链路会受到很大的干扰，同样会导致无人机失控。

北斗短报文是直接卫星通信，卫星通信是全球覆盖，是一种更为可靠和可随时接入的通信方式。此方案采用北斗短报文通信的目的是为了避免传统的通信链路中断导致的影响，用北斗短报文技术重新介入飞机的飞行控制，确保飞行安全。北斗短报文的不足在于（1）北斗短报文单次收发的字节数有限制，二代卡为78字节，三代卡根据等级不同为98字节-2000字节不等；（2）北斗短报文发送频率较慢，二代卡和三代卡最快也只能30s进行一次数据的发送。这两个不足导致北斗短报文无法满足无人机控制和数传的需求，所以无法直接使用在无人机的链路系统中。

发明内容

为了解决当前无人机链路通信过程中的数据传输准确和高效的需求，本发明请求一种基于多卡复用的无人机通信保障方法、系统和设备，采用多卡复用技术，精确地基于报文卡周期通信特点最大化利用通信时间中的数据传输效率。

根据本发明的第一方面，本发明请求保护一种基于多卡复用的无人机通信保障方法，其特征在于，包括：

当地面的遥控器发送的遥控信号或数传信号无法发送至无人机的飞行控制器时，启动多卡复用通信模式；

在多卡复用通信模式中，采用多个短报文卡进行轮换发送策略，将遥控信号或数传信号发送给无人机的飞行控制器；

无人机的飞行控制器接收多个短报文卡发送的遥控信号或数传信号，对无人机进行飞行控制；

当无人机的飞行控制器能够正常接收来自遥控器的指令后，关闭多卡复用通信模式。

进一步地，当地面的遥控器发送的遥控信号或数传信号无法发送至无人机的飞行控制器时，启动多卡复用通信模式，具体包括：

地面的链路系统的遥控信号从地面的遥控器发送到无人机上的接收器，接收器将遥控信号发送到飞行控制器对无人机进行控制；

数传信号从地面的遥控器的数传软件发送到飞行控制器；

当飞行控制器无法正常接收到遥控器的遥控信号或数传信号时，原链路系统无法正常工作；

飞行控制器向主控芯片发送使能信号，并发送无法接收的信息为遥控信号或数传信号，启动多卡复用通信模式。

进一步地，在多卡复用通信模式中，采用多个短报文卡进行轮换发送策略，将遥控信号或数传信号发送给无人机的飞行控制器，具体包括：