[发明专利]无人机数据通信与存储系统及减震装置和通信与存储方法

说明书

本发明属于无人机技术领域，具体涉及无人机数据通信与存储系统及减震装置和通信与存储方法，机上嵌入式工控机控制探测器工作电路并与探测器探头通信、向主控板发送命令并采集其返回的数据信息、采集GPS/BD模块发送的数据、对接无人机数据链路、实时存储所接收到的数据，以及将收到的所有数据打包通过数传电台发送至地面站；工控机由GPS/BD模块提供的高精度时间戳来控制路由器采集能谱数据，对每次采集的数据添加时间戳信息和地理位置信息；嵌入式工控机先对接收到的数据进行预处理，然后数据被分为两路，一路数据被封装后存储到机上嵌入式工控机中，另一路数据被发送到地面站。本发明可以避免了测量数据的丢失，尽可能地保障了测量数据的完整。

技术领域

本发明属于无人机技术领域，具体涉及无人机数据通信与存储系统及减震装置和通信与存储方法。

背景技术

近几年，无人机事业发展迅速，从军事用途逐渐发展到民用，应用范围和领域越来越广泛，随着国土资源大调查的启动，航空物探工作在全国大面积开展，工作难度日益加大，其中无人机航空伽玛能谱勘查就是航空物探工作中一个重要的组成部分。无人机航空伽玛能谱勘察对无人机的各方面要求都很高，其中数据通信、存储以及无人机挂载的结构设计就是其中很重要的几部分。目前无人机的数据传输基本有两种形式，其一是采用单一的机载存储设备记录飞行数据，等飞行任务结束后，再从机载存储设备中下载飞行数据进行备份，若飞机在飞行过程中发生事故，机上设备受到破坏或无法正常回收无人机时，机载存储设备很可能会损坏或者丢失，这种情况下则无法获得我们想要的数据；另外一种就是在飞行过程中实时将数据传到地面站，如果因操作失误或飞机故障等导致飞行的距离超过了通信范围或在飞行过程中信号被阻挡或屏蔽，则会发生数据部分或者全部丢失的情况，这种情况下也无法保证我们收到完整的测试数据。除此之外，飞机挂载的减震设计也很重要，无人机航空伽玛能谱系统需要在无人机上挂载探测器及其工作电路，探测器通常价格昂贵且较为脆弱，飞行中的颠簸和摇摆都可能会导致探测器工作异常，甚至损坏，因此减震设计就必不可少，它可以大大降低机上设备因颠簸、震动或摇摆而损坏的情况，也在保障飞机的正常工作和机上设备完好上发挥着不可替代的作用。

综上可见，如何实现无人机航空伽玛能谱勘察系统在飞机飞行过程中保持机上设备平稳、测量和通信正常，且收到完整的飞行或测试数据是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种无人机数据通信与存储系统，本发明中的数据存储采用机上存储与地面存储同步的方式，并具有实时信息交互的功能，同时为无人机设置了多方向天线，避免飞行过程中因信号受阻而影响与地面的通信和数据的传输；本发明中还提供了系统及减震装置，最大限度的减少机上设备的颠簸和摇摆，保障无人机设备在飞行中的稳定。

无人机数据通信与存储系统，包括探测器探头、探测器工作电路、主控板、GPS模块、路由器、机上嵌入式工控机，以及地面站；

所述的探测器探头与探测器工作电路连接，探测器工作电路通过路由器与机上嵌入式工控机通讯连接；探测器工作电路用于接收探测器探头测得的能谱数据，并对数据做处理，处理完成后将能谱数据通过路由器发送至机上嵌入式工控机；

主控板与探测器探头上每条晶体的温度传感器连接，还与雷达连接；采集探测器探头上每条晶体的温度，还用于采集飞机飞行高度数据；主控板还与机上嵌入式工控机连接；

GPS/BD模块与机上嵌入式工控机连接，用于获取地理信息并向机上嵌入式工控机提供高精度时间戳数据，对每一个测量数据包增加一个GPS时间标识；