[发明专利]一种无人机多模态通讯控制系统和方法

权利要求书

1.一种无人机多模态通讯控制系统，其特征在于，包括：

无人机端：包括微波数据链天空端、4G/5G接入模块、主控模块天空端、飞控模块和执行器模块，微波数据链天空端和4G/5G接入模块均与主控模块天空端连接，主控模块天空端接收微波数据链与4G/5G模块天空端两种输入，根据消息指令发送和到达的时间进行判别后再传输给飞控模块；飞控模块接收指令，控制执行器模块按照指令进行动作；控制端：包括摇杆模块、显示屏模块、主控模块地面端、微波数据链地面端和4G/5G接入模块；所述微波数据链地面端与微波数据链天空端通过私有的微波信号保持连接，并通过以太网连接至主控模块地面端；4G/5G接入模块与主控模块地面端相连接；所述摇杆模块和显示屏模块均与所述主控模块地面端连接，用于接收用户的指令，并显示无人机拍摄的画面和飞行数据；

中心服务器：协调各个节点进行通讯；

后方控制中心：与所述无人机端或控制端进行通讯，发送控制指令和显示数据；

其中，在数据发送过程中，采用如下控制逻辑：

（1）根据用户操作生成发送指令数据包，标明发送方/接收方和发送时间；

（2）判断节点自身是否有正常工作的微波数据链，如有则通过微波数据链向匹配端发送该数据包；

（3）判断节点自身是否有正常工作的运营商链路，如有则通过运营商链路向中心服务器发送该数据包。

2.根据权利要求1所述的一种无人机多模态通讯控制系统，其特征在于，所述中心服务器通过运营商网络与无人机端和控制端进行通讯，通讯节点均通过NTP协议与中心服务器进行对时。

3.根据权利要求1所述的一种无人机多模态通讯控制系统，其特征在于，所述后方控制中心为一台PC，通过以太网接入公共网络。

4.根据权利要求1所述的一种无人机多模态通讯控制系统，其特征在于，所述控制端为一遥控器。

5.利用权利要求1-4任一项所述的通讯控制系统实现多模态通讯控制的方法，其特征在于，包括：

S1.系统通电，启动底层硬件、设备驱动；

S2.读取设备/人员标识符，凭借标识符和安全校验码向中心服务器进行上线注册；

S3.发送数据；

包括以下子步骤：

S3.1 根据用户操作生成发送指令数据包，标明发送方/接收方和发送时间；

S3.2 判断节点自身是否有正常工作的微波数据链，如有则通过微波数据链向匹配端发送该数据包；

S3.3 判断节点自身是否有正常工作的运营商链路，如有则通过运营商链路向中心服务器发送该数据包；

S4.接收数据；

包括以下子步骤：

S4.1 维护一个时间变量，存储判定有效的最新一条指令的发送时间；

S4.2 扫描微波数据链和运营商数据链接口，从微波数据链匹配端和运营商链路服务器端按照时间顺序顺序取出指令，从数据包中解析出其数据发送时间；

S4.3 如其数据发送时间后于S4.1中维护的最新指令发送时间，则认为该指令有效，以其发送时间更新S4.1中的时间，并执行指令；若其数据发送时间先于S4.1中维护的最新指令发送时间，则忽略该指令。

6.根据权利要求5所述的多模态通讯控制的方法，其特征在于，所述中心服务器的运行流程如下：

（1）监听指定端口，如有设备试图连接，则要求其发送自身标识符和安全校验码：

（2）如其标识符和安全检验码匹配，则为其启动两个服务线程，分别处理本设备的接收和发送事务；

（3）发送事务：从线程池中读取发送请求，若有目标地址为本设备的发送请求，则将其数据包转发至本线程对应的设备；

（4）接收事务：从连接中读取数据包，若有数据包，则解析其中的接收方标识符，并将其作为目标地址，通知线程池中对应的发送事务线程；若连接中断，则销毁自身和该目标的发送事务线程。