[发明专利]一种无人机载荷通用接口系统

摘要

本发明涉及无人机载荷领域，具体涉及一种无人机载荷通用接口系统，所述无人机载荷通用接口系统，提供了一套软硬件规范，可以使各种类型的用户设备与无人机无缝地连接在一起，共享无人机的资源，如飞行数据、通信数据链、能源供给等。与现有技术相比，本发明简化了无人机搭载设备的设计开发，提高了无人机飞行系统的资源使用率和工作效率。同时本发明也极大地增加了载荷设备的信息量，为进一步发展新型功能的载荷设备奠定了坚实的基础。本发明使用工业标准的数据总线接口，降低了载荷设备的开发成本，通过本接口，开发者可以将无人机飞行平台抽象成数据对象，载荷设备可以在不了解无人机飞行平台的细节的基础上，实现无人飞行器的新功能。

主权项

一种无人机载荷通用接口系统，其特征在于包括：无人机主控制器、云台、串行外设总线接口(SPI)装置、用户设备、接口通讯模块，所述无人机主控制器、云台、用户设备通过串行外设总线接口(SPI)装置连接，所述无人机主控制器与所述云台、用户设备之间通过所述接口通讯模块来进行数据的传输和共享；所述无人机主控制器包括七个寄存器，分别是数据接收FIFO寄存器、云台目标状态寄存器、云台实时状态寄存器、机体目标状态寄存器、机体实时状态寄存器、地理位置寄存器、目标地理位置寄存器，供用户设备进行读取或写入；所述无人机主控制器工作于主机(Master)模式，所述云台与所述用户设备工作于从机(Slave)模式，系统工作时，所述接口通讯模块采用“请求‑响应‑确认”模式，并采用校验和来验证数据，当无人机主控制器提供一个中断信号输入，用户设备主动通知无人机主控制器来读取数据，所述接口通讯模块具体包括以下几项通讯规则：1)用户设备接收数据链数据规则：当无人机主控制器发现数据链中存在需要向用户设备发送的数据时，无人机主控制器首先产生数据读写时钟，然后在MOSI线上写入0x1，用户设备此时进入被动数据状态，无人机主控制器再写入一个16位无符号整数，通知用户设备本次数据的长度，然后无人机主控制器继续写入代发送的数据，最后写入数据校验和，用户设备接收完数据之后，计算校验和，如果校验和相等，用户设备在MISO线上写入0x0，表示数据接收成功，否则写入0x1，表示数据接收失败；2)用户设备发送数据到数据链规则：当用户要通过数据链发送数据时，首先拉低中断信号线，通知无人机主控制器产生数据读写时钟，无人机主控制器将在MOSI线上写入0x0，用户设备此时进入主动数据状态，用户设备在MISO线上写入0xAA，激活无人机主控制器的数据接收FIFO，然后再写入一个16位无符号整数，告知无人机主控制器要发送的数据长度，然后继续在MISO线上写入待发送的数据；数据发送完成时，用户设备继续写入数据校验和；无人机主控制器接收完所有数据之后，计算校验和，如果校验和相等，无人机主控制器在MOSI线上写入0x0，表示数据接收成功，否则写入0x1，表示数据接收失败；3)用户设备读取无人机主控制器寄存器规则：当用户要读取无人机主控制器的寄存器时，首先拉低中断信号线，通知无人机主控制器产生数据读写时钟，无人机主控制器将在MOSI线上写入0x0，用户设备此时进入主动数据状态；用户设备在MISO线上写入寄存器的序号，激活无人机主控制器的相应寄存器，无人机主控制器在MOSI线上写入该寄存器的数值；4)用户设备设置无人机主控制器寄存器规则：当用户要设置无人机主控制器的寄存器时，首先拉低中断信号线，通知无人机主控制器产生数据读写时钟，无人机主控制器将在MOSI线上写入0x0，用户设备此时进入主动数据状态；用户设备将寄存器的序号与0x80进行或操作，并在MISO线上写入操作后的结果，激活无人机主控制器的相应寄存器的写入状态，然后用户设备在MISO线上写入要设置的值；5)无人机主控制器服务通知规则：用户设备通过设置某些寄存器的值，订阅了无人机主控制器服务通知，无人机主控制器将在达到期望值时通知用户设备，无人机主控制器准备通知用户设备时，首先产生数据读写时钟，然后在MOSI线上写入0x2，再继续写入服务号(寄存器序号)，然后结束数据时钟。