[发明专利]一种支持无人系统互操作的装置

说明书

本发明提供了一种支持无人系统互操作的装置，包括互操作单元、接口单元、网络单元和供电单元，所述供电单元为互操作单元、接口单元和网络单元供电，互操作单元通过接口单元进行数据格式的转换，互操作单元通过网络单元完成数据的传递。本发明在于异构无人平台及载荷数据的标准化格式转换，以及标准化格式数据为适配无线传输与交互的高效编解码。本发明集态势共享、态势理解和决策控制等功能于一体，具有体积小、功耗低的特点，适合于中小型无人平台的加改装，能有效解决异构无人平台之间的互联互通互操作，具有一定的工程应用价值。

技术领域

本发明涉及电子信息工程技术领域，尤其是一种互操作的装置。

背景技术

现有的无人平台大都是由控制站通过无线通信链路来控制，按载体的不同，控制站可分为固定式、车载式、便携式等，主要完成对无人平台的运动控制、载荷控制、链路控制等功能。由于缺乏统一的发展思路和行业标准，无人平台和控制站均是针对特定任务的封闭式设计实现，不仅不同厂商、不同型号的无人平台和控制站之间无法互联互通互操作，而且不同厂商、不同型号的无人平台之间更是缺乏直接的无线通信链路或网络连接而相互孤立。随着无人化和智能化的迅猛发展，有人无人协同任务系统和无人自主协同任务系统采用大量的异构无人平台，如何有效实现无人系统与有人系统之间、无人系统中异构无人平台之间的互联互通互操作显得尤为重要。

文献[1](王林,张庆杰,朱华勇.支持联合作战的UAS通用地面控制站研究.系统仿真学报,2008,20(22):6171-6175.)在现有无人机地面控制站基础上增加战术控制组件，通过地面控制站的互连实现无人机系统、其他成员单元和指挥控制系统的联合作战。该方法本质上采用的单站单机控制模式，当无人平台数量增加时，成本和系统复杂度成线性增长。美国雷声公司研制的无人机通用控制系统，据称是世界上第一个可同时操纵8架空中、陆地或海上无人机的地基驾驶舱(文献记载于周必慧.一站多机民用无人机指挥控制系统软件设计.成都:电子科技大学,2018.)。在国内，北航IFly团队所研发设计的GCS300地面站能同时控制16架无人机(张驰.小型无人机地面控制站系统的设计与实现.郑州:郑州大学,2018.)。然而，这种一站多机控制模式大多采用多协议转换(陈庆锋.通用无人机地面控制站研究与设计.电子测量技术,2014,37(5):4-8.)、插件(陈翔宇,杨红生.无人机控制站通用软件平台设计.电讯技术,2018,58(7):779-784.)等软件升级的方式提高地面控制站的通用性，使得单个地面控制站的复杂性和维护成本提高，随着无人平台种类的不断增加，地面控制站升级改造极其困难，甚至不堪重负。

综上所述，无论是地面控制站互连，还是一站多机的方式，其无人平台控制仍然沿用的是中心式控制模式。随着无人平台智能化水平的提高，其任务执行能力不断提升，工作半径不断扩大，中心式控制方式已经无法适应的无人平台的智能化协同需求。目前，分布式的无人集群研究方兴未艾，但仍处在实验验证阶段。2015年8月美国海军研究生院TimothyH.Chung领导的无人机团队完成50架固定翼无人机的集群自主对抗竞赛。2016年10月美军在加州的“中国湖靶场”上空进行了无人机抛洒实验，三架海军F/A-18F“超级大黄蜂”战斗机成功抛洒出103架“灰山鹑”(Perdix)微型无人机。2017年，中国电子科技集团公司完成119架固定翼无人机集群飞行试验。然而，这些无人集群均采用的是同一型号的无人机，多种异构无人平台组成的无人集群协同任务系统仍面临很大挑战。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种支持无人系统互操作的装置。本发明的目的是针对异构无人平台在有人无人协同任务系统和无人自主协同任务系统中的融合和互操作，提出的一种无人系统互操作的装置，通过对异构无人平台的加改装，实现有人系统对无人集群的指挥控制或异构无人系统之间的自主协同。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：