[实用新型]一种飞机的并行数据链系统

说明书

本实用新型公开了一种飞机的并行数据链系统，飞机的并行数据链由至少两组能够分工或交替工作的数据链组成，通过链路转换开关实现两组数据链交替工作；并行数据链的收发两端分别安装在飞机上和地面站上，两端之间进行遥测遥控与信息传输。本实用新型提出并行数据链的功能结构及分组工作模式设计方法，给出飞机地面站的分类，以及地面站的关系定义和权限定义设计方法，是兼顾地面站功能、使用和成本的解决方案。本实用新型支持飞机起降阶段、航线飞行和作业阶段对数据链和地面站的功能需求，是推动地面站实现定制与通用开发的新途径。特别是塔台监控器的应用，有助于无人化技术融入新航行系统、深化空域管理体系与飞机发展的互动。

技术领域

本实用新型属于航空技术领域，特别是飞行控制与数据链应用技术。

背景技术

无人机与地面站构成1套，称为无人机系统，地面站对无人机进行遥测遥控作业即测控作业是基本方法。工业级无人机普遍应用了一站多机技术，正在推广一机多站技术。

地面站是高密度电子设备，截至目前的设备故障率仍然比较高。为保证重要飞行的安全，选择了双站配置，称为主副站，使用中同时开机热备份。为降低成本，对地面站简化功能和设备，开发出起降地面站作为副站，配置在机场。主站也在机场使用。小型无人机经常在作业空域使用，起降方式不依赖机场，其地面站简化为低成本的便携式。以1:1000-2000大比例尺测绘作业为例，小型无人机每天作业量约90km，中大型无人机相同时间作业量大于1000km²。为抢晴天或应急救援作业，需要中大型无人机快速作业。随着无人机不断融入公共空域，无人机与有人驾驶飞机在混合空域飞行将是刚需。有人驾驶飞机或简称飞机，采用无人化技术而配置地面站是发展趋势。地面站面对的难题是，缺少设计规范和技术标准，成本比较高，使用不灵活，难以融入空域管制体系。因此，对于飞行控制与数据链应用技术的开发，是有十分重大的意义的。

在现有技术中，北京机械设备研究所申请的申请号为CN201710213388.7的发明专利公开了一种无人机遥测数据实时并行压缩处理方法，包括：实时获取无人机遥测数据；对实时接收到的遥测数据进行分类存储；将不同类型的数据并行导入不同的冗余度判断处理器中；当导入数据维数m大于M时，进行数据冗余度计算，根据冗余度判断导入的数据是否需要压缩处理，是，则采用主分量分析法对数据进行压缩处理后实时输出。采用本该方法能够适应遥测数据种类繁多，数据海量的压缩处理，在最大化保留数据信息的前提下直观地实现数据降维压缩，以便快速直观地分析其变化趋势、统计规律，具有重要的应用价值。

杨万君，崔艳华，王旭宁等人的《无人机多机并行测控与数传技术研究》在对无人机多机并行测控与数传体制进行分析的基础上,探索满足大容量数据传输和遥测遥控需求的新体制、新方法,突破了多机并行测控、高速并行数据传输和测控与通信一体化等关键技术难题。将这些成果应用于无人机测控通信,实现了无人机多机测控与数传系统原理样机,样机满足有限带宽下大容量数据传输和遥测遥控测距的任务需求,对其他相关工程实践有很好的借鉴意义。

另外Manifold公司在2017年发布了新的并行数据工程解决方案Radian Studio，这是一种可用于DBMS(数据库管理系统)和GIS(地理信息系统)的并行数据工程环境软件，可提高无人机图像处理速度。基于成千上万个GPU核心及所有CPU核心，Radian Studio可实现自动运行，用户可以利用该款软件对传统数据类型及空间数据类型，如无人机捕获的图像、向量几何、多光谱位图、位置数据、图纸和地图进行探索、提取、可视化、融合、转换、加载、数据挖掘和分析。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种飞机的并行数据链系统，以克服现有技术存在的不足。

本实用新型将飞机的并行数据链由至少两组能够分工或交替工作的数据链组成，通过链路转换开关实现两组数据链交替工作；并行数据链的收发两端分别安装在飞机上和地面站上，两端之间进行遥测遥控与信息传输。

详细技术说明：