[发明专利]一种基于北斗短消息的无人机控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是一种基于北斗短消息的无人机控制方法。

背景技术

北斗短消息通信终端是一种利用北斗导航卫星传输消息信息的设备。基于无人机应用的北斗短消息通信终端可分为机载终端与地面终端两个模块，北斗短消息机载终端、地面终端与北斗导航卫星（含短消息传输功能）构成北斗短消息通信链路。

传统超视距通信条件下的无人机控制方法即在超视距通信范围使用微波频段（Ka、Ku、S）的卫通链路对无人机进行实时控制。在传统超视距无人机控制方法中为保证无人机控制的安全性，使用宽带（Ka或Ku频段）卫通链路进行无人机控制的同时，同时采用窄带（S或UHF频段）卫通链路进行无人机应急备份控制，这种备份方式需在无人机上加装窄带（S或UHF频段）卫星通信机载设备并在地面布置对应的卫通站以及租用对应卫星，该类卫星通信设备具备体积大、重量重、功耗大、成本高、使用不便等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种基于北斗短消息的无人机控制方法。

本发明采用的技术方案如下：一种基于北斗短消息的无人机控制方法，包括以下过程：建立卫星通信链路，地面指挥控制站通过卫星通信链路以及卫星通信链路机载终端将无人机控制指令发送至无人机的飞管计算机；建立北斗短消息通信链路，地面指挥控制站通过北斗短消息通信链路以及北斗短消息机载终端将无人机控制指令发送至无人机的飞管计算机；飞管计算机对来自卫星通信链路和北斗短消息通信链路的无人机控制指令进行判断逻辑选择；如果宽带卫星通信链路正常，飞管计算机使用卫星通信链路的无人机控制指令进行平台控制，如果宽带卫星通信链路故障，启用北斗短消息通信链路的通信机制，采用北斗短消息通信链路的无人机控制指令进行平台控制；输出控制指令到对应设备。

进一步的，所述北斗短消息通信链路包括北斗短消息地面终端、北斗卫星系统和北斗地面总站，所述地面指挥控制站将无人机控制指令发送给北斗短消息地面终端，北斗短消息地面终端将控制指令对外发送，控制指令经过地球同步轨道的北斗卫星传输至北斗地面总站，北斗地面总站再将控制指令发送至地球同步轨道的北斗卫星并通过北斗卫星转发至无人机上的北斗短消息机载终端。

进一步的，所述基于北斗短消息的无人机控制方法，还包括以下过程：飞管计算机实时将无人机平台当前状态信息传输至北斗短消息机载终端，北斗短消息机载终端通过地球同步轨道的北斗卫星及北斗地面总站将该状态信息发送至北斗短消息地面终端，北斗短消息地面终端将无人机平台信息发送至地面指挥控制站；飞管计算机同时通过宽带卫星通信链路将无人机控平台当前状态信息传输至地面指挥控制站。

进一步的，所述北斗短消息通信链路的通信机制的具体过程为：（1）指挥控制站在北斗短消息地面终端上电后，发送北斗短消息地面终端状态查询命令，获取北斗短消息地面终端信息发送频度以及状态反馈周期；（2）建立北斗短消息地面终端与机载终端的无线链路通信，北斗短消息机载终端将通信链路各状态信息向飞管计算机进行周期性回报，飞管计算机进行数据处理后将无人机平台信息及北斗短消息通信链路信息组成状态信息回报帧，周期性传至北斗短消息机载终端，并回报至地面指挥控制站；（3）地面指挥控制站根据北斗短消息地面终端信息的发送频度以对应频度发送无人机应急控制指令帧；（4）北斗短消息机载终端接收北斗短消息地面终端发送的应急控制指令帧，并将所述应急控制指令帧发送给飞管计算机；（5）飞管计算机根据链路使用判断逻辑，在卫星通信链路故障的情况下自动使用北斗短消息机载终端转发的应急控制指令帧进行平台应急控制。

进一步的，所述状态信息回报帧的帧格式为：同步字1、同步字2、通讯状态字、北斗短消息机载终端地址、北斗短消息机载终端状态、无人机平台状态、校验。

进一步的，所述应急控制指令帧的帧格式为：帧头1、帧头2、帧头3、帧头4、帧头5、帧长度、北斗短消息地面终端地址、通信信息类别、北斗短消息机载终端地址、电文长度、应答标识、电文内容、校验。

与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：

a.无需加装传统的窄带（S频段或UHF频段）卫通链路设备，仅通过加装北斗短消息终端即可完成无人机超视距应急备份控制，相对传统的窄带（S频段或UHF频段）卫通链路设备，北斗短消息通信终端体积小、重量轻、功耗低、经济性好，实用性加强；