[发明专利]一种无人机机载任务管理计算机

说明书

技术领域

本发明属于无人机航空电子领域，尤其涉及一种无人机机载任务管理计算机。

背景技术

目前，察打一体无人机具有同时挂载多种任务载荷的能力，其中包括光电、雷达、船舶自动识别系统、电子战载荷、语音电台、应答机等。由于存在多种载荷的同时挂载需求，因此对无人机综合任务管理提出了要求，任务管理计算机的设计应运而生。

任务管理计算机需要为各种任务载荷提供数据接口和控制接口，这是任务管理的基础。针对目前常用的任务载荷，包含的非总线类接口为：RS422接口、RS232接口、RS485接口、同步422接口；包含的总线类接口为：1553B总线、429总线、629总线、CAN总线、AFDX总线等总线接口。无人机在集成常用任务载荷时需要提供对应的通信接口，而根据不同无人机的配型要求，诸如光电侦察型无人机、雷达侦察型无人机、察打一体型无人机、电子战型无人机等配型要求，需要相应装配不同的任务载荷。因此，对任务管理计算机的接口适应能力提出了较高的要求。

无人机平台上可装配多种视频类载荷，如“四合一”光电载荷、航空侦察相机、前视摄像头、机翼摄像头等。这些载荷都需要输出视频信号，其中包括模拟CVBS视频和SDI视频。任务管理计算机需要同时接入多路这类视频信号，而且视频信号需要被数据链路、图像存储设备、图像处理设备等多个设备使用，并且各设备在使用视频信号时需要从视频源中任意选择其一进行处理。

无人机平台上可装配雷达载荷、通信侦察载荷和雷达侦察载荷等载荷，该类载荷的侦察数据是通过同步RS422接口的方式输出。无人机平台具备同时挂载多个该类载荷的能力，所以对任务管理计算机提出了多路同步RS422接口同时输入的需求。另一方面，同步RS422数据需要被数据链路、数据存储设备、数据处理设备等多个设备使用，并且各设备在使用同步RS422数据时需要从输入源中任意选择其一进行处理。

随着无人机挂载能力的提高，按时间对齐多个任务载荷设备产生的数据的需求也越来越迫切。通过对按时间对齐的数据的分析能够获得更多的侦察信息。因此，需要实现对任务载荷设备的授时工作。同时，为了使地面站和机载端的数据都能按照同一个时钟源进行对齐，常选用GPS时钟作为参考时钟，因此任务管理计算机需要实现基于GPS授时机制的授时功能。GPS授时是通过GPS时间信息配合GPS秒脉冲信号来实现精确的授时工作的。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出了一种无人机机载任务管理计算机，其提供了多路视频接口、异步RS422接口、同步RS422接口、秒脉冲接口等各种任务载荷常用接口，从而可以实现对无人机多种任务载荷设备的快速集中管理。

本发明的技术方案为：

一种无人机机载任务管理计算机，包括：

8路视频输入接口，用于输入8路视频信号；

4路视频输出接口，用于输出4路视频信号；

以及8×4路视频切换矩阵开关，所述8×4路视频切换矩阵开关连接于8路视频输入接口和4路视频输出接口之间，用于将任一路视频输出接口切换至任一路视频输入接口，以将对应的视频输入接口所输入的视频信号从对应的视频接口输出；

24路异步通信RS422串行接口，彼此之间电气隔离；

4路同步通信RS422输入接口和4路同步通信RS422输出接口；

以及同步通道切换矩阵开关，所述同步通道切换矩阵开关连接于4路同步通信RS422输入接口和4路同步通信RS422输出接口之间，用于将任一路同步通信RS422输入接口切换至任一路同步通信RS422输出接口。

进一步地，所述无人机机载任务管理计算机，还包括：秒脉冲信号变换和转发模块，所述秒脉冲信号变换和转发模块包括用于连接至一外部的GPS设备以接收GPS秒脉冲的数字I/O接口；连接至所述数字I/O接口的光电隔离器；连接于所述光电隔离器，将所述GPS秒脉冲转换至5V电平的秒脉冲信号的电平转换模块；以及，连接于所述电平转换模块，用于将5V电平的秒脉冲信号扩展成4路秒脉冲输出信号并将4路秒脉冲输出信号进行输出的脉冲转发模块；其中一路异步通信RS422串行接口用于连接所述GPS设备，以接收并输出GPS时钟信息。

进一步地，所述8×4路矩阵开关设置于一视频切换板卡上，所述视频切换板卡上设置有用于与ISA总线通信以及连接于所述视频切换矩阵开关，用于控制所述视频切换矩阵开关执行切换动作的第一FPGA。

进一步地，所述视频切换矩阵开关为高速差分信号矩阵芯片。