[发明专利]一种支持MavLink协议的多智能体ZigBee通信方法

权利要求书

1.一种支持MavLink协议的多智能体ZigBee通信方法，其特征在于，包括：

步骤一、主节点的通信控制器根据从节点的通信控制器发送的请求同步报文，识别得到从节点的帧类型、从节点的从时钟设备代号和从节点的在时间同步过程中的队列号；

步骤二、根据所述请求同步报文生成相应的时间同步数据帧，并返回给从节点的从时钟，其中，所述主节点将从节点的从时钟设备代号、从节点的在时间同步过程中的队列号和时间戳，写入所述时间同步数据帧；

步骤三、对各个通信控制器分配数据带宽，在每个智能体上，通信控制器控制ZigBee无线通信模块在指定时间发送数据，其中，所述数据带宽包括：发送MavLink协议数据包的带宽，不同智能体的ZigBee无线通信模块发送MavLink数据包的时间相互错开；

步骤四、按照实时性需求，调整各个智能体的优先级，其中，发送MavLink数据帧的等待队列按照优先级进行排序，当发送时间片到达时，最高优先级的智能体的MavLink数据帧最先发送；

各个通信控制器之间执行时间同步过程包括：

记录从时钟发送请求同步报文并记录所述请求同步报文时间戳Ts1；

主时钟接收到所述从时钟发送的请求同步报文后，记录接收的时间戳Tm1，并将Tm1打包成回应报文发送给所述从时钟，同时记录发送所述回应报文的时间戳Tm2，并且也将Tm2打包成延迟回应报文发送给所述从时钟；

所述从时钟接收到所述回应报文后，记录接收的时间戳Ts2；

所述从时钟根据所获得的4个时间戳，确定偏移时间和延迟时间，并修改本地的时间戳；

其中，延迟时间为delay，偏移时间为offset，offset＝Ts2-Tm2，所述从时钟修改后本地的时间戳为T′＝T-offset+delay；

各个通信控制器之间执行时间同步过程中使用的时间同步数据帧，包括19位字节，其中：

起始的2个字节的为数据帧的标识，之后依次为1字节的发送设备标识和1字节的接受设备标识，第5个字节为识别所述数据帧的报文类型的控制位；

6-11字节为发送设备的通信控制器前一次发送的时间戳，12-17字节为发送设备的通信控制器当前发送的时间戳，之后依次为1字节的队列匹配号和1字节的CRC校验位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤二中，根据所述请求同步报文生成相应的时间同步数据帧的过程中，包括：

所述主节点的通信控制器，将嵌入式微控制器的系统时钟的分频信号作为计数时钟，对所述嵌入式微控制器的片内定时器进行计数并得到时间戳。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述嵌入式微控制器的系统时钟的分频信号作为计数时钟，对所述嵌入式微控制器的片内定时器进行计数并得到时间戳，包括：

产生时间戳的片内定时器工作于重载工作模式，并在装载初值后开始计数，且所述产生时间戳的片内定时器在发生溢出后自动装载所述初值继续计数，循环往复，其中，通信控制器采用22.1184MHZ的外部晶振，并将4分频信号作为所述片内定时器的时钟信号，且将实时时钟中断作为最高优先级中断；

所述产生时间戳的片内定时器每次发生溢出时，触发定时器中断服务程序。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，获取所述初值的过程包括：

获取指令周期t，其中，t＝1÷(4×晶振频率)；

16进制的片内定时器由初值开始计数直至溢出，产生一次中断的时间T所需的计数个数n为n＝T÷t，其中，计数上限为65536，T表示产生一次中断的时间；

根据所需的计数个数n，装填初值数据寄存器，其中，所述初值数据寄存器由两个8字节寄存器组成，装填的初值为：

TH＝(2¹⁶-n)/2⁸

TL＝(2¹⁶-n)％2⁸

其中，TH表示初值高位，TL表示初值低位。