[发明专利]一种无人机载荷通用接口系统

说明书

技术领域

本发明涉及无人机载荷领域，具体涉及一种无人机载荷通用接口系统。

背景技术

由于无人机成本相对较低、无人员伤亡风险、生存能力强、机动性能好、使用方便等的优势，使得无人机在航空拍照、地质测量、高压输电线路巡视、油田管路检查、高速公路管理、森林防火巡查、毒气勘察、缉毒和应急救援、救护等民用领域应用前景极为广阔。然而，目前国内外的无人飞行器载荷都是相对独立的，无人机搭载某一设备时，有针对该种设备的单独的一套系统，一旦更换设备，系统也要随之更换，很难混用。另外，无人机上搭载的设备，一般都无法与无人机主控制器进行通信，无人机也无法使用通用的接口连接不同的载荷设备

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种无人机载荷通用接口系统，使得一台无人机可以很方便的更换搭载的用户设备，而用户设备也可以很方便的搭载到不同的无人机上。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

本发明提供了一种无人机载荷通用接口系统，包括：无人机主控制器、云台、串行外设总线接口(SPI)装置、用户设备、接口通讯模块，所述无人机主控制器、云台、用户设备通过串行外设总线接口(SPI)装置连接，所述无人机主控制器与所述云台、用户设备之间通过所述接口通讯模块来进行数据的传输和共享；所述无人机主控制器包括七个寄存器，分别是数据接收FIFO寄存器、云台目标状态寄存器、云台实时状态寄存器、机体目标状态寄存器、机体实时状态寄存器、地理位置寄存器、目标地理位置寄存器，供用户设备进行读取或写入。

系统工作时，所述接口通讯模块采用“请求-响应-确认”模式，并采用校验和来验证数据，所述无人机主控制器工作于主机(Master)模式，所述云台与所述用户设备工作于从机(Slave)模式，当无人机主控制器提供一个中断信号输入，用户设备主动通知无人机主控制器来读取数据，所述接口通讯模块的具体包括以下几项通讯规则：

1)用户设备接收数据链数据规则：当无人机主控制器发现数据链中存在需要向用户设备发送的数据时，无人机主控制器首先产生数据读写时钟，然后在MOSI线上写入0x1，用户设备此时进入被动数据状态，无人机主控制器再写入一个16位无符号整数，通知用户设备本次数据的长度，然后无人机主控制器继续写入代发送的数据，最后写入数据校验和，用户设备接收完数据之后，计算校验和，如果校验和相等，用户设备在MISO线上写入0x0，表示数据接收成功，否则写入0x1，表示数据接收失败；

2)用户设备发送数据到数据链规则：当用户要通过数据链发送数据时，首先拉低中断信号线，通知无人机主控制器产生数据读写时钟，无人机主控制器将在MOSI线上写入0x0，用户设备此时进入主动数据状态，用户设备在MISO线上写入0xAA，激活无人机主控制器的数据接收FIFO，然后再写入一个16位无符号整数，告知无人机主控制器要发送的数据长度，然后继续在MISO线上写入待发送的数据；数据发送完成时，用户设备继续写入数据校验和；无人机主控制器接收完所有数据之后，计算校验和，如果校验和相等，无人机主控制器在MOSI线上写入0x0，表示数据接收成功，否则写入0x1，表示数据接收失败；

3)用户设备读取无人机主控制器寄存器规则：当用户要读取无人机主控制器的寄存器时，首先拉低中断信号线，通知无人机主控制器产生数据读写时钟，无人机主控制器将在MOSI线上写入0x0，用户设备此时进入主动数据状态；用户设备在MISO线上写入寄存器的序号，激活无人机主控制器的相应寄存器，无人机主控制器在MOSI线上写入该寄存器的数值；

4)用户设备设置无人机主控制器寄存器规则：当用户要设置无人机主控制器的寄存器时，首先拉低中断信号线，通知无人机主控制器产生数据读写时钟，无人机主控制器将在MOSI线上写入0x0，用户设备此时进入主动数据状态；用户设备将寄存器的序号与0x80进行或操作，并在MISO线上写入操作后的结果，激活无人机主控制器的相应寄存器的写入状态，然后用户设备在MISO线上写入要设置的值；

5)无人机主控制器服务通知规则：用户设备通过设置某些寄存器的值，订阅了无人机主控制器服务通知，无人机主控制器将在达到期望值时通知用户设备，无人机主控制器准备通知用户设备时，首先产生数据读写时钟，然后在MOSI线上写入0x2，再继续写入服务号(寄存器序号)，然后结束数据时钟。

所述无人机主控制器与所述云台、用户设备均遵循接口通讯模块的通讯规则进行数据的传输和共享。