[发明专利]一种无人机数据链基于距离信息的下行功率控制方法及系统

权利要求书

1.一种无人机数据链基于距离信息的下行功率控制方法，其特征在于，所述方法包括：

S1：测量地面站与无人机之间的距离，得到第一距离信息；

S2：依据伪码测距的误差和功率调整速度，将最近16次的第一距离信息进行累加平均，得到第二距离信息，将所述第二距离信息封装并发送至无人机，所述伪码测距的误差由通过比较接收测距信号与发射测距信号产生的传播时延得到，所述功率调整速度为每3秒调节一次；

S3：无人机解析所述封装后的第二距离信息，并通过查找地面站与无人机的距离与发射功率的映射表获取无人机在此距离的下行发射功率；

发射的功率包括额定发射功率和补偿发射功率，根据所述无人机与地面站的距离将无人机的飞行区域分为第一区域和第二区域，所述补偿发射功率，随着第一区域的边缘到无人机的距离的增大而增大，具体对应关系如公式(2)所示：(2)PC(dB)＝20*logd，式中PC(dB)为补偿的发射功率，d为第一区域的边缘到无人机的距离。

2.根据权利要求1所述的一种无人机数据链基于距离信息的下行功率控制方法，其特征在于，所述S1具体为：

S11：获取地面站与无人机之间的收发信号时延；

S12：将所述收发信号时延与速度通过式(1)所示的数学关系进行计算，得到无人机到地面站的距离，进而得到第一距离信息；

(1)R＝C*(τ_R/2)，

式中，C为光速，约等于电磁波在空气中的传播速度，R为无人机到地面站的单程距离，τ_R为收发信号时延。

3.根据权利要求1所述的一种无人机数据链基于距离信息的下行功率控制方法，其特征在于，所述S2具体为：

S21：将所述第二距离信息与附属信息共同封装，得到上行数据；

S22：周期性的通过上行测控链路将所述上行数据发送至无人机。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述附属信息包括载波频率、物理带宽、滚降因子、调制方式和码率。

5.根据权利要求1所述的一种无人机数据链基于距离信息的下行功率控制方法，其特征在于，所述S3具体为：

S31：无人机解析所述封装后的第二距离信息；

S32：并通过查找无人机与地面站的距离与发射功率的映射表获取无人机在此距离的下行发射功率。

6.根据权利要求5所述的一种无人机数据链基于距离信息的下行功率控制方法，其特征在于，所述S32具体为：

若无人机处于第一区域内，则无人机向地面站发射的功率为额定功率；

若无人机处于第二区域时，无人机向地面站发射的功率为额定功率与补偿发射功率的叠加。

7.根据权利要求1所述的一种无人机数据链基于距离信息的下行功率控制方法，其特征在于，所述映射表的获得方法为：

L1:所述补偿发射功率渐增，通过增加发射功率，由公式(2)计算可得第一区域的边缘到无人机的距离d；

L2:所述补偿发射功率与额定发射功率的叠加作为无人机的发射功率，所述第一区域的边缘到无人机的距离d与第一区域的半径的叠加为无人机到地面站的距离；

L3:重复步骤L1与L2，获得无人机到地面站的距离与无人机对应发射功率的映射表。

8.一种无人机数据链基于距离信息的下行功率控制系统，其特征在于，包括：

距离测量模块，用于测量地面站与无人机之间的距离，得到第一距离信息；

信息传输模块，依据伪码测距的误差和功率调整速度，将最近16次的第一距离信息进行累加平均，得到第二距离信息，将第二距离信息封装并发送至无人机，所述伪码测距的误差由通过比较接收测距信号与发射测距信号产生的传播时延得到，所述功率调整速度为每3秒调节一次；

映射控制模块，无人机解析所述第二距离信息，并通过查找距离与发射功率的映射表获取无人机在此距离的下行发射功率；发射的功率包括额定发射功率和补偿发射功率，根据所述无人机与地面站的距离将无人机的飞行区域分为第一区域和第二区域，所述补偿发射功率，随着第一区域的边缘到无人机的距离的增大而增大，具体对应关系如公式(2)所示：(2)PC(dB)＝20*logd，式中PC(dB)为补偿的发射功率，d为第一区域的边缘到无人机的距离。