[发明专利]一种基于数据服务的无人机控制系统

说明书

本发明公开了一种基于数据服务的无人机控制系统，通过软件总线和数据服务的系统设计，充分利用了无人机基础资源，满足了用户功能组件的数据需求；采用分层Server/Client的架构，协调了无人机基础资源和用户功能组件间的数据服务关系；数据服务组件通过集中管理无人机基础资源，构建三级数据缓存池，采用主动固定周期和按需更新的策略对数据进行更新，依据数据关系拓扑，以多种服务策略提供数据服务；既提高无人机基础资源的使用率和实时性，又简化了组件服务的调用方式。

技术领域

本发明涉及无人机控制和数据处理的研究领域，特别涉及一种基于数据服务的无人机控制系统。

背景技术

技术的进步使得无人机的应用领域逐渐扩大，无人机也愈发受到世界各国研究学者的关注。

现有技术中虽然证明无人机控制系统的重要性，然而未考虑无人机控制系统中功能组件调用频率的非对称性，也未简易组件服务间的调用方式；无人机控制系统是一个构建在有限、可更换传感器、执行器和通信设备基础资源之上的系统，传感器、执行器和通信设备作为高频使用设备被上层高级功能组件调用，随着无人机微型化、智能化的发展趋势，其高级功能组件日益增多，大量的功能组件和集成对无人机控制系统有限的运算、存储资源带来极大的冲击，因而在资源受限的情况下，协调高级功能组件和有限无人机基础资源服务效率成为急需解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于数据服务的无人机控制系统，实现了基于数据服务的无人机控制系统，对数据缓存池采用合理的数据更新方式，以多种服务策略向服务调用提供输入参数的数据服务，提高无人机基础资源的使用率和实时性，简化了组件服务的调用方式。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于数据服务的无人机控制系统，包括用户功能组件、软件总线组件、数据服务组件、基础服务组件、硬件接口层；

所述用户功能组件包含任务规划组件、航迹规划组件、编队控制组件、群体智能组件、其他扩展功能组件；所述任务规划组件用于无人机任务的规划；所述航迹规划组件用于无人机飞行路线的规划；所述编队控制组件用于无人机编队队形的控制；所述群体智能组件用于无人机集群的智能控制；所述其他扩展功能组件用于扩展其他需要用到的功能；

所述软件总线组件采用中间件技术，对功能相关组件进行解耦，用于消息调度服务和组件管理服务，维持系统的可扩展性和功能组件的互用性、复用性；

所述数据服务组件通过获取服务调用所需输入参数，构建三级数据缓存池，采用主动固定周期和按需更新的策略对数据进行管理和处理；

所述基础服务组件包含硬件数据接口组件、通信数据接口组件、数据库数据接口组件；所述硬件数据接口组件用于对接传感器和执行器；所述通信数据接口组件用于对接通信设备；所述数据库数据接口组件用于提供历史数据存储和查询；

所述硬件接口层包含传感器、执行器、通信设备、数据库；所述传感器用于接收控制信号；所述执行器用于执行控制信号；所述通信设备用于信号互通；所述数据库用于数据的存储；

所有的组件间采用分层服务端/客户端架构，即层级Server/Client架构；

所述数据服务组件通过获取服务调用所需输入参数，构建三级数据缓存池，采用主动固定周期和按需更新的策略对数据进行管理和处理。

进一步地，组件均采用进程形式实现；组件服务以线程形式实现；

进一步地，所述Server/Client架构形成过程如下：

各组件开始运行，并以Client角色通过TCP向默认Port的软件总线组件发起Connect请求；