用于飞行器的测控系统和方法

xiaoxiao2021-3-1  184

用于飞行器的测控系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及测控领域,具体而言,涉及一种用于飞行器的测控系统和方法。
【背景技术】
[0002]临近空间飞行器(如浮空器)工作在临近空间,可利用平流层大气纬向“轨道”实现多天环球飞行,具有超长航时、全球到达等特点。全球覆盖的测控系统是实现超长航时、全球到达的重要保证。
[0003]目前,在飞行在航空空间的大型无人机系统中,普遍采用区域卫星测控与视距测控相结合的方案。由于区域卫星和视距测控的局限,因此,当大型无人机系统在视距测控范围之外、搭载卫星覆盖较弱、甚至无搭载卫星覆盖的区域时,测控数据可能存在传输延时,从而导致大型无人机系统失联。
[0004]其中,区域卫星的局限在于:区域卫星的覆盖范围不同,例如,铱星几乎覆盖了全球所有的角落,而北斗星现阶段主要覆盖亚洲。目前,由于铱星卫星通信系统是唯一可用的覆盖极地的卫星通信系统,导致临近空间飞行器进入极地之后,一切测控活动都需依赖铱星卫星通信系统。一旦铱星发生故障,飞行器在极地范围内存在失联风险。
[0005]而视距测控的局限在于:环球飞行的临近空间浮空器多在超视距范围之内,测控系统应以超视距为主,而视距测控系统仅能在视距范围内对测控目标发送遥测、遥控指令。
[0006]针对相关技术中对飞行器进行测控时,飞行器容易失联的问题,目前尚未提出有效的解决方案。

【发明内容】

[0007]本发明的主要目的在于提供一种用于飞行器的测控系统和方法,以解决相关技术中对飞行器进行测控时,飞行器容易失联的问题。
[0008]为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种用于飞行器的测控系统。该系统包括:终端,设置在飞行器上;地面站,与所述终端之间具有至少一条通信链路,用于获取所述至少一条通信链路的工作状态;将所述至少一条通信链路中工作状态正常的通信链路确定为目标通信链路;以及通过所述目标通信链路对所述飞行器执行测控。
[0009]进一步地,所述至少一条通信链路包括多条通信链路,所述多条通信链路包括:主用实时通信链路,作为所述飞行器与所述地面站之间进行实时通信的主用链路;以及备用实时通信链路,作为所述主用实时通信链路的备用链路。
[0010]进一步地,所述主用实时通信链路包括:海事卫星通信链路,作为所述飞行器与所述地面站之间进行实时通信的链路,所述备用实时通信链路包括:铱星通信链路,用于在所述海事卫星通信链路出现故障时,作为所述飞行器与所述地面站进行所述实时通信的链路。
[0011]进一步地,所述多条通信链路还包括:定时通信链路,作为所述飞行器与所述地面站之间进行定时通信的链路。
[0012]进一步地,所述定时通信链路为所述飞行器在区域范围内或者全球范围内飞行时,所述飞行器与所述地面站之间进行定时通信的链路。
[0013]进一步地,所述定时通信链路为采用短信进行定时通信的链路。
[0014]进一步地,所述定时通信链路包括:北斗通信链路,作为在所述飞行器进入预设区域时,所述飞行器与所述地面站进行定时通信的链路。
[0015]进一步地,所述多条通信链路还包括:视距通信链路,作为在所述飞行器与所述地面站之间的距离在视距范围内时,所述飞行器与所述地面站进行视距通信的链路。
[0016]进一步地,所述地面站包括移动便携站,所述视距通信链路包括:移动便携站通信链路,作为在所述备用实时通信链路故障时,所述飞行器与所述移动便携站进行实时通信的链路。
[0017]进一步地,所述移动便携站式的工作模式包括终端工作模式和中继工作模式,其中,所述终端工作模式为移动便携站与飞行器侧的终端直接交互的工作模式,所述中继工作模式为与所述备用实时通信链路对应的工作站与所述飞行器侧的终端通过所述移动便携站进行交互的工作模式。
[0018]进一步地,所述飞行器包括浮空器。
[0019]为了实现上述目的,根据本发明的另一方面,提供了一种用于飞行器的测控方法。该方法包括:获取至少一条通信链路的工作状态,其中,所述至少一条通信链路为地面站和设置在所述飞行器上的终端之间的通信链路;将所述至少一条通信链路中工作状态正常的通信链路确定为目标通信链路;以及通过所述目标通信链路对所述飞行器执行测控。
[0020]进一步地,所述至少一条通信链路包括多条通信线路,所述目标通信链路包括多条,在将所述多条通信链路中工作状态正常的通信链路确定为目标通信链路之后,所述测控方法还包括:获取所述飞行器的测控数据;以及将所述测控数据与多条所述目标通信链路进行匹配,得到相匹配的目标通信链路,其中,通过所述相匹配的目标通信链路对所述飞行器执行测控。
[0021]进一步地,在通过所述相匹配的目标通信链路对所述飞行器执行测控之后,所述测控方法还包括:监听所述相匹配的目标通信链路;判断是否监听到有来自所述相匹配的目标通信链路的反馈数据;以及如果判断出未监听到有来自所述相匹配的目标通信链路的反馈数据,则将所述测控数据与多条所述目标通信链路进行重新匹配,得到重新匹配的目标通信链路,其中,通过所述重新匹配的目标通信链路对所述飞行器执行测控。
[0022]进一步地,所述至少一条通信链路包括多条通信线路,所述目标通信链路包括主用实时通信链路和视距通信链路,其中,所述主用实时通信链路用于所述飞行器与所述地面站进行实时通信,所述视距通信链路用于在所述飞行器与所述地面站之间的距离在视距范围内时,所述飞行器与所述地面站进行视距通信,通过所述目标通信链路对所述飞行器执行测控包括:判断所述飞行器与所述地面站之间的距离是否在所述视距范围内;如果判断出所述飞行器与所述地面站之间的距离在所述视距范围内,则通过所述视距通信链路对所述飞行器执行测控;以及如果判断出所述飞行器与所述地面站之间的距离不在所述视距范围内,则通过所述主用实时通信链路对所述飞行器执行测控。
[0023]进一步地,所述至少一条通信链路包括多条通信线路,所述目标通信链路包括主用实时通信链路和备用实时通信链路,其中,所述主用实时通信链路用于所述飞行器与所述地面站进行实时通信,所述备用实时通信链路为所述主用实时通信链路的备份,通过所述目标通信链路对所述飞行器执行测控包括:通过所述主用实时通信链路对所述飞行器执行第一测控;检测所述主用实时通信链路是否出现异常;以及如果检测出所述主用实时通信链路出现异常,则通过所述备用实时通信链路对所述飞行器执行第二测控。
[0024]进一步地,所述目标通信链路包括定时通信链路,其中,所述定时通信链路用于所述飞行器与所述地面站进行定时通信,通过所述目标通信链路对所述飞行器执行测控包括:通过所述定时通信链路对所述飞行器执行定时测控。
[0025]通过本发明,采用终端,设置在飞行器上;地面站,与终端之间具有至少一条通信链路,用于获取至少一条通信链路的工作状态;将至少一条通信链路中工作状态正常的通信链路确定为目标通信链路;以及通过目标通信链路对飞行器执行测控,解决了相关技术中对飞行器进行测控时,飞行器容易失联的问题,进而达到了飞行器安全飞行的效果。
【附图说明】
[0026]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0027]图1是根据本发明实施例的用于飞行器的测控系统的示意图;
[0028]图2是根据本发明实施例的移动便携站的工作原理的示意图;
[0029]图3是根据本发明优选实施例的用于飞行器的测控系统的示意图;以及
[0030]图4是根据本发明实施例的用于飞行器的测控方法的流程图。
【具体实施方式】 [0031]需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0032]为了使本领域的技术人员更好的理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,在本领域普通技术人员没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明的保护范围。
[0033]需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
[0034]根据本发明的实施例,提供了一种用于飞行器的测控系统,该用于飞行器的测控系统用于对飞行器进行追踪测控。
[0035]图1是根据本发明实施例的用于飞行器的测控系统的示意图。
[0036]如图1所示,该系统包括:终端和地面站。如图1所示,终端可以包括多个,地面站也可以包括多个,每个地面站可以与相应的终端进行通信,终端搭载在(即,设置在)飞行器上,所有的终端构成飞行器平台,其中,地面站与设置在飞行器上的终端之间具有至少一条通信链路,而至少一条通信链路包括一条或者多条通信链路,优选地,地面站与终端之间可以连接有多条通信链路,这样,多条通信链路可以实现链路备用。以下以地面站与终端之间具有多条通信链路为例进行详细阐述。
[0037]地面站通过多条通信链路连接至飞行器上的终端。具体地,地面站用于在飞行器进行全球飞行时,获取多条通信链路的工作状态;将多条通信链路中工作状态正常的通信链路确定为目标通信链路;以及通过目标通信链路对飞行器执行测控。
[0038]需要说明的是,地面站可以包括多种,不同的地面站可以通过不同的通信链路连接至飞行器上的终端,其中,飞行器为地面站的测控目标。在测控过程中,地面站可以向飞行器上的终端发射测控指令,飞行器上的终端接收到测控指令之后,可以根据该测控指令执行测控,并向地面站反馈测控数据。
[0039]地面站可以包括多个地面站终端,地面站终端上安装有测控程序,该测控程序用于控制地面站终端发送测控命令以及接收测控数据。相应的,飞行器上也可以搭载多种飞行器终端,此处的飞行器终端即为前述的设置在飞行器上的终端,飞行器终端包括天线。其中,该飞行器终端用于接收地面站终端发送的测控命令,并根据接收到的测控命令执行数据测控,以及向地面站反馈测控数据。
[0040]需要说明的是,全球飞行是指多天环球飞行,具有超长航时、全球到达等特点。
[0041]具体地,飞行器和地面站之间可以通过多条通信链路进行通信,这样,在飞行器执行全球飞行任务时,地面站可以获取前述的多条通信链路的工作状态,其中,通信链路的工作状态可以包括开启状态和关闭状态,在开启状态,通信链路可以正常工作,在关闭状态,通信链路不能正常工作。在获取到前述的多条通信链路的工作状态之后,地面站可以筛选出多条通信链路中工作状态正常的通信链路,也即,筛选出多条通信链路中处于开启状态的通信链路,并把处于开启状态的通信链路确定为目标通信链路,其中,处于开启状态的通信链路可以是前述的多条通信链路中的全部或者部分链路,也即,目标通信链路可以包括一条或者多条。地面站在确定目标通信链路之后,可以通过目标通信链路对飞行器执行测控。
[0042]需要说明的是,前述的多条通信链路可以包括以下通信链路中的两条或者多条:主用实时通信链路、备用实时通信链路、定时通信链路和视距通信链路,其中,视距通信链路可以包括移动便携站通信链路。主用实时通信链路可以用于飞行器与地面站进行实时通信;备用实时通信链路可以为主用实时通信链路的备份,即,在主用实时通信链路出现故障时,备用实时通信链路代替它执行测控任务。定时通信链路可以用于在飞行器进入预设区域时,飞行器与地面站进行定时通信。其中,地面站与飞行器之间进行实时通信的同时可以进行定时通信;或者,地面站与飞行器之间仅仅进行实时通信。视距通信链路可以用于在飞行器与地面站之间的距离满足视距条件时,飞行器与地面站进行视距通信。
[0043]综上,在前述的多条通信链路中仅仅有1条处在开启状态时,该条处于开启状态的通信链路即为目标通信链路;而在前述的多条通信链路中有2条及其以上处在开启状态时,该处于开启状态的所有通信链路即为目标通信链路。
[0044]由于多条通信链路在无故障时,可以根据飞行器所处的时空开启或者关闭,以及在某条或者某几条通信链路故障时,剩余的通信链路可以根据飞行器所处的时空开启或者关闭,因此,使得用于飞行器的测控系统可以实现全球覆盖的效果,从而可以保证飞行器长时飞行、全球到达,进而可以达到了飞行器安全飞行的效果。
[0045]实施例1
[0046]在至少一条通信链路包括多条通信链路时,前述的多条通信链路可以包括:主用实时通信链路和备用实时通信链路。主用实时通信链路可以作为飞行器与地面站之间进行实时通信的主用链路;以及备用实时通信链路可以为主用实时通信链路的备用链路。
[0047]其中,正常情况下,主用实时通信链路和备用实时通信链路可以在全球范围内处于开启状态,并且,该两条链路存在以下组合情形:
[0048]情形一,主用实时通信链路正常,备用实时通信链路故障,此时,主用实时通信链路对飞行器执行测控任务。
[0049]情形二,主用实时通信链路故障,备用实时通信链路正常,此时,备用实时通信链路对飞行器执行测控任务。
[0050]情形三,主用实时通信链路正常,备用实时通信链路正常,此时,主用实时通信链路对飞行器执行测控任务。如果主用实时通信链路出现故障时,则备用实时通信链路启动,并接替主用实时通信链路对飞行器执行测控任务;如果主用实时通信链路出现一直正常时,则主用实时通信链路一直对飞行器执行测控任务。
[0051]情形四,主用实时通信链路正常,备用实时通信链路正常,此时,当飞行器在第一预设区域内飞行时,主用实时通信链路对飞行器执行测控任务;当飞行器在第二预设区域内飞行时,备用实时通信链路对飞行器执行测控任务。例如,主用实时通信链路所对应的通信卫星可以覆盖除南极、北极之外的大部分陆地和海洋,通过主用实时通信链路可以实现对飞行器的实时遥测、遥控及低速数据传输。主用实时通信链路主要用于进行超视距通信备用实时通信链路所对应的通信卫星可以实现全球覆盖,备用实时通信链路可以对位于任意经纬度的飞行器进行实时的测控。作为主用实时通信链路的备份,在主用实时通信链路不可用的区域,可通过备用实时通信链路对飞行器进行测控。
[0052]具体地,主用实时通信链路可以包括:海事卫星通信链路。海事卫星通信链路可以作为飞行器与地面站之间进行实时通信的链路(如,全球范围实时通信的链路)。例如,第四代海事卫星覆盖了除南极、北极外大部分的陆地和海洋,可以通过海事卫星实现对飞行器的实时遥测、遥控及低速数据传输。海事卫星在测控系统中可以作为主要的超视距通信手段。
[0053]备用实时通信链路可以包括:铱星通信链路。铱星通信链路可以为海事卫星通信链路的链路。铱星通信链路可以用于在海事卫星通信链路故障时,飞行器与地面站之间进行实时通信的链路(如,全球范围实时通信的链路)。优选地,铱星通信链路还可以在海事卫星覆盖不到的区域,使得飞行器与地面站进行全球范围的实时通信。例如,铱星系统已实现了全球覆盖,其可以对位于任意经纬度的飞行器进行实时的测控。在测控系统中铱星可以作为海事卫星的备份使用。例如, 在海事卫星不可用的区域,可以通过铱星测控飞行器。
[0054]由于主用实时通信链路和备用实时通信链路(例如,海事卫星通信链路和铱星通信链路)可以相互配合,建立全球覆盖的多余度测控系统,从而可以避免在主用实时通信链路出现故障或者在主用实时通信链路所对应的通信卫星无法覆盖的区域造成飞行器测控数据传输延时,甚至飞行器测控数据无法发送和接收而导致飞行器失联。
[0055]实施例2
[0056]在实施例1的基础上,多条通信链路还可以包括:定时通信链路。定时通信链路可以作为飞行器与地面站之间进行定时通信的链路。例如,在执行上述实时通信的同时,地面站通过定时通信链路可以每隔预设时间向飞行器发送测控指令,飞行器通过定时通信链路可以每隔预设时间向地面站反馈测控数据。
[0057]其中,前述的定时通信可以为区域范围内的定时通信或者全球范围内的定时通信。优选地,其可以为飞行器在区域范围内飞行时,飞行器与地面站之间进行定时通信的链路。定时通信的方式可以是多样的,例如,定时通信可以为定时短信通信,例如,地面站可以定时向飞行器发送测控指令,通知飞行器反馈测控数据。定时通信链路为采用短信进行定时通信的链路。
[0058]具体地,定时通信链路可以包括:北斗通信链路。北斗通信链路用于作为在飞行器进入预设区域时,飞行器与地面站进行定时通信的链路。例如,使用北斗卫星通信系统可以对在亚洲地区飞行的飞行器执行测控,并且在飞行器测控系统中,实现飞行器的定时短信遥测和遥控。
[0059]实施例3
[0060]在实施例1或实施例2的基础上,多条通信链路还可以包括:视距通信链路。视距通信链路可以作为在飞行器与地面站之间的距离在视距范围内时,飞行器与地面站进行视距通信的链路。
[0061]具体地,如果存在多条目标通信链路时,首先可以检测该多条目标通信链路中是否存在视距通信链路,如果存在,则表明飞行器与地面站之间的距离在视距范围内,此时,可以优先采用视距通信链路进行视距通信,这样,可以实现高速数据传输。
[0062]综上,与通信链路相对应的,地面站可以为通信管理工作站,该通信管理工作站可以包括海事地面站、铱星地面站、北斗地面站和视距地面站,其中,视距地面站可以包括移动便携站和UHF (Ultra High Frequency,简称为特高频无线电波)前端站,地面站负责管理系统中所有的通信链路,例如,其可以监视和维护这些链路正常的工作状态等。当地面站包括移动便携站时,相应的视距通信链路可以包括:移动便携站通信链路。移动便携站通信链路可以用于在备用实时通信链路故障时,飞行器与移动便携站进行实时通信。例如,其可以在铱星通信链路故障时,用于飞行器与移动便携站进行实时通信。或者,移动便携站通信链路可以作为在其他通信链路的补充,例如,其可以作为备用实时通信链路故障,飞行器与移动便携站进行实时通信的链路,使得飞行器与移动便携站进行实时通信。
[0063]其中,移动便携站为体积小且便于携带的视距测控设备。具体地,在飞行器存在失联风险的区域设置移动便携站,在机载铱星设备故障后,可以通过移动便携站对飞行器进行测控,或转发测控数据。
[0064]即,移动便携站可以有两种工作模式:测控终端工作模式和中继工作模式。当移动便携站作为测控终端时,移动便携站可以直接测控飞行器,即,移动便携站与U频段终端进行视距通信,传输测控数据;当移动便携站作为中继时,移动便携站在机载铱星通信终端故障时,将从铱星系统收到的测控指令以视距通信的方式发送到飞行器,即,移动便携站转发铱星系统的测控数据至U频段终端。上述两种工作模式的原理如图2所示。其中,终端工作模式为移动便携站与飞行器侧的终端直接交互的工作模式,中继工作模式为备用实时通信链路对应的工作站与飞行器侧的终端通过移动便携站进行交互的工作模式。
[0065]需要说明的是,前述的视距测控设备包括视距测控主站,视距测控主站是指体积大且难于携带的视距测控设备,该视距测控主站可以使用多个频段进行视距通信,例如,其可以使用U频段进行视距通信。其中,在飞行器起飞阶段,视距测控主站是最主要的测控手段,可以实现高速数据传输。
[0066]前述的视距测控设备可以同时包括移动便携站和视距测控主站,其中,在飞行器起飞阶段,视距测控主站是最主要的测控手段,可以实现高速数据传输;而在飞行器飞行阶段,且飞行器与地面站之间的距离在视距范围内,移动便携站为最主要的测控手段,执行数据测控。
[0067]需要说明的是,在本发明实施例中,前述的飞行器可以包括浮空器。其中,浮空器可以在临近空间执行全球飞行任务,因此,该用于飞行器的测控系统可以用于对在临近空间执行全球飞行任务的浮空器进行测控,当然,在浮空器执行区域飞行任务时,该用于飞行器的测控系统也可以对其进行测控。
[0068]其中,浮空器可以搭载海事卫星、铱星、北斗卫星和视距测控设备等的终端,如图3所示,依次地,前述终端可以分别通过海事通信链路连接至海事地面站、通过铱星通信链路连接至铱星地面站、通过北斗通信链路连接至北斗卫星地面站、通过视距通信链路中的移动便携站通信链路连接至移动便携站以及通过其他视距通信链路连接至UHF前端站。通过海事卫星实现对浮空器的实时遥测、遥控和低速数据传输;通过铱星实现对浮空器的实时遥测、遥控和低速数据传输;通过北斗卫星实现对浮空器的定时短信遥测和遥控;通过视距测控设备实现对浮空器在视距范围内的遥测、遥控和高速数据传输;移动便携站作为补充,保证浮空器处于特殊环境的测控余度。通过综合以上5条无线通信链路,可有效构建全球覆盖的临近空间浮空器多余度测控系统,避免浮空器全球飞行的实时数据传输延迟、防止浮空器在飞行过程中失联。
[0069]根据本发明的实施例,提供了一种用于飞行器的测控方法,该用于飞行器的测控方法用于对飞行器进行追踪测控。该用于飞行器的测控方法可以运行在计算机处理设备上。需要说明的是,本发明实施例所提供的用于飞行器的测控方法可以通过本发明实施例的用于飞行器的测控装置来执行,本发明实施例的用于飞行器的测控装置也可以用于执行本发明实施例的用于飞行器的测控方法。
[0070]图4是根据本发明实施例的用于飞行器的测控方法的流程图。
[0071]如图4所示,该方法包括如下的步骤S402至步骤S406:
[0072]步骤S402,获取至少一条通信链路的工作状态,其中,至少一条通信链路包括一条或者多条通信链路,至少一条通信链路为地面站和飞行器之间的通信链路。具体地,可以在飞行器进行全球飞行时,获取至少一条通信链路的工作状态。
[0073]步骤S404,将至少一条通信链路中工作状态正常的通信链路确定为目标通信链路。
[0074]步骤S406,通过目标通信链路对飞行器执行测控。
[0075]地面站可以包括多个,每个地面站可以与相应的终端进行通信,其中,地面站与终端之间连接有通信链路,终端可以搭载在飞行器上,所有的终端可以构成飞行器平台。优选地,地面站与终端之间可以连接有多条通信链路,这样,多条通信链路可以实现链路备用。以下以地面站与终端之间具有多条通信链路为例进行详细阐述。
[0076]具体地,地面站可以通过多条通信链路连接至飞行器,并且地面站可以在飞行器进行全球飞行时,获取多条通信链路的工作状态;并将多条通信链路中工作状态正常的通信链路确定为目标通信链路;以及通过目标通信链路对飞行器执行测控。
[0077]需要说明的是,地面站可以包括多种,不同的地面站可以通过不同的通信链路连接至飞行器,其中,飞行器为地面站的测控目标。在测控过程中,地面站可以向飞行器发射测控指令,飞行器接收到测控指令之后,可以根据该测控指令执行测控,并向地面站反馈测控数据。
[0078]地面站可以包括多个地面站终端 ,地面站终端上安装有测控程序,该测控程序用于执行测控命令。相应的,飞行器上可以搭载多种飞行器终端,飞行器终端包括天线。其中,该飞行器终端用于接收地面站终端发送的测控命令,并根据接收到的测控命令执行测控,以及向地面站反馈测控数据。
[0079]需要说明的是,全球飞行是指多天环球飞行,具有超长航时、全球到达等特点。
[0080]具体地,飞行器和地面站之间可以通过多条通信链路进行通信,这样,在飞行器执行全球飞行任务时,地面站可以获取前述的多条通信链路的工作状态,其中,通信链路的工作状态可以包括开启状态和关闭状态。在开启状态上,通信链路可以正常工作;在关闭状态上,通信链路不能正常工作。在获取到前述的多条通信链路的工作状态之后,地面站可以筛选出多条通信链路中工作状态正常的通信链路,也即,筛选出多条通信链路中处于开启状态的通信链路,并把处于开启状态的通信链路确定为目标通信链路,其中,处于开启状态的通信链路可以是前述的多条通信链路中的全部或者部分链路,也即,目标通信链路可以包括一条或者多条。地面站在确定目标通信链路之后,可以通过目标通信链路对飞行器执行测控。
[0081]需要说明的是,在至少一条通信链路包括多条通信线路时,前述的多条通信链路可以包括以下通信链路中的两条或者多条:主用实时通信链路、备用实时通信链路、定时通信链路和视距通信链路,其中,视距通信链路可以包括移动便携站通信链路。主用实时通信链路可以用于飞行器与地面站进行实时通信;备用实时通信链路可以为主用实时通信链路的备份,即,在主用实时通信链路出现故障时,备用实时通信链路代替它执行测控任务。定时通信链路可以用于在飞行器进入预设区域时,飞行器与地面站进行定时通信。其中,地面站与飞行器之间进行实时通信的同时可以进行定时通信;或者,地面站与飞行器之间仅仅进行实时通信。视距通信链路可以用于在飞行器与地面站之间的距离满足视距条件时,飞行器与地面站进行视距通信。
[0082]综上,在前述的多条通信链路中仅仅有1条处在开启状态时,该条处于开启状态的通信链路即为目标通信链路;而在前述的多条通信链路中有2条及其以上处在开启状态时,该处于开启状态的所有通信链路即为目标通信链路。
[0083]由于多条通信链路在无故障时,可以根据飞行器所处的时空开启或者关闭,以及在某条或者某几条通信链路故障时,剩余的通信链路可以根据飞行器所处的时空开启或者关闭,因此,使得用于飞行器的测控系统可以实现全球覆盖的效果,从而可以保证飞行器长时飞行、全球到达,进而可以达到了飞行器安全飞行的效果。
[0084]实施例4
[0085]目标通信链路可以包括多条,在将多条通信链路中工作状态正常的通信链路确定为目标通信链路之后,该测控方法还可以包括:
[0086]S2,获取飞行器的测控数据;
[0087]S4,将测控数据与多条目标通信链路进行匹配,得到相匹配的目标通信链路;
[0088]S6,通过相匹配的目标通信链路对飞行器执行测控。
[0089]例如,当飞行器需要传输图像数据时,在获取图像数据之后,可以匹配到主用实时通信链路(如海事卫星通信链路),从而可以该与图像数据相匹配的主用实时通信链路(如海事卫星通信链路)对飞行器执行测控。与图像数据相匹配的主用实时通信链路是指主用实时通信链路可以用于传输图像数据,即,与测控数据相匹配的目标通信链路是指该目标通信链路可以用于传输相应类型的测控数据。
[0090]实施例5
[0091]在实施例4的基础上,在通过相匹配的目标通信链路对飞行器执行测控之后,该测控方法还可以包括:
[0092]S8,监听相匹配的目标通信链路;
[0093]S10,判断是否监听到有来自相匹配的目标通信链路的反馈数据;
[0094]S12,如果判断出未监听到有来自相匹配的目标通信链路的反馈数据,则将测控数据与多条目标通信链路进行重新匹配,得到重新匹配的目标通信链路,
[0095]S14,通过重新匹配的目标通信链路对飞行器执行测控。
[0096]例如,在将图像数据与主用实时通信链路(如海事卫星通信链路)进行匹配之后,可以监听该主用实时通信链路(如海事卫星通信链路),判断是否监听到有来自该主用实时通信链路(如海事卫星通信链路)的反馈数据(即图像数据),如果判断出未监听到有来自该主用实时通信链路(如海事卫星通信链路)的反馈数据(即图像数据),则将图像数据与前述的多条目标通信链路进行重新匹配,得到重新匹配的目标通信链路,例如,将其与备用实时通信链路(如铱星通信链路)进行匹配,并通过重新匹配的目标通信链路对飞行器执行测控;如果判断出监听到有来自该主用实时通信链路(如海事卫星通信链路)的反馈数据(即图像数据),则不做任何处理。
[0097]这样,可以避免当前匹配到的通信链路由于出现故障而不能传输测控数据,达到防止飞行器失联的效果。
[0098]实施例6
[0099]在至少一条通信链路包括多条通信线路时,目标通信链路可以包括主用实时通信链路和视距通信链路,其中,主用实时通信链路用于飞行器与地面站进行实时通信,视距通信链路用于在飞行器与地面站之间的距离在视距范围内时,飞行器与地面站进行视距通信,步骤S406通过目标通信链路对飞行器执行测控可以包括:
[0100]S16,判断飞行器与地面站之间的距离是否在视距范围内;
[0101]S18,如果判断出飞行器与地面站之间的距离在视距范围内,则通过视距通信链路对飞行器执行测控;
[0102]S20,如果判断出飞行器与地面站之间的距离不在视距范围内,则通过主用实时通信链路对飞行器执行测控。
[0103]这样,在飞行器与地面站之间的距离在视距范围内,优先选用视距通信链路对飞行器执行测控可以达到高速传输数据的效果。
[0104]实施例7
[0105]在至少一条通信链路包括多条通信线路时,目标通信链路可以包括主用实时通信链路和备用实时通信链路,其中,主用实时通信链路用于飞行器与地面站进行实时通信,备用实时通信链路为主用实时通信链路的备份,步骤S406通过目标通信链路对飞行器执行测控可以包括:
[0106]S22,通过主用实时通信链路对飞行器执行第一测控;
[0107]S24,检测主用实时通信链路是否出现异常;
[0108]S26,如果检测出主用实时通信链路出现异常,则通过备用实时通信链路对飞行器执行第二测控。
[0109]例如,在主用实时通信链路出现故障时,可以通过备用实时通信链路对飞行器执行第二测控,其中,备用实时通信链路替代主用实时通信链路执行测控任务。
[0110]需要说明的是,在实施例7中,在S24检测主用实时通信链路是否出现异常的同时,可以检测主用实时通信链路是否不在预设服务区,如果检测出主用实时通信链路不在预设服务区,则也通过备用实时通信链路对飞行器执行第二测控。
[0111]这样,采用备用实时通信链路,可以避免主用实时通信链路故障或者不在预设服务区而造成测控数据传输延迟,甚至导致飞行器失联。
[0112]实施例8
[0113]目标通信链路可以包括定时通信链路,其中,定时通信链路可以用于飞行器与地面站进行定时通信,步骤S406通过目标通信链路对飞行器执行测控可以包括:
[0114]S28,通过定时通信链路对飞行器执行定时测控。
[0115]需要说明的是,上述测控方法中的步骤可以参考上述测控系统中对工作方式的描述,上述测控系统中的工作方式也可以参考上述测控方法中对步骤的描述,在此不再赘述。
[0116]从以上的描述中,可以看出,本发明实现了如下技术效果:
[0117]视距测控仅在视距范围内对测控目 标发送遥测、遥控指令,对于全球飞行的浮空器,测控系统以超视距为主;而目前常用的卫星通信导航系统受发展所限,覆盖范围不尽相同,例如,铱星几乎覆盖了全球所有的角落,而北斗卫星现阶段则主要为亚洲用户提供服务,因此,将海事卫星、铱星、北斗卫星和视距测控设备系统融入到飞行器测控系统,可以建立全球覆盖的多余度测控系统,达到全球覆盖的效果。
[0118]需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0119]显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0120]以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于飞行器的测控系统,其特征在于,包括: 终端,设置在飞行器上; 地面站,与所述终端之间具有至少一条通信链路,用于获取所述至少一条通信链路的工作状态;将所述至少一条通信链路中工作状态正常的通信链路确定为目标通信链路;以及通过所述目标通信链路对所述飞行器执行测控。2.根据权利要求1所述的用于飞行器的测控系统,其特征在于,所述至少一条通信链路包括多条通信链路,所述多条通信链路包括: 主用实时通信链路,作为所述飞行器与所述地面站之间进行实时通信的主用链路;以及 备用实时通信链路,作为所述主用实时通信链路的备用链路。3.根据权利要求2所述的用于飞行器的测控系统,其特征在于, 所述主用实时通信链路包括:海事卫星通信链路,作为所述飞行器与所述地面站之间进行实时通信的链路, 所述备用实时通信链路包括:铱星通信链路,用于在所述海事卫星通信链路出现故障时,作为所述飞行器与所述地面站进行实时通信的链路。4.根据权利要求2所述的用于飞行器的测控系统,其特征在于,所述多条通信链路还包括:定时通信链路,作为所述飞行器与所述地面站之间进行定时通信的链路。5.根据权利要求4所述的用于飞行器的测控系统,其特征在于,所述定时通信链路为所述飞行器在区域范围内或者全球范围内飞行时,所述飞行器与所述地面站之间进行定时通信的链路。6.根据权利要求4所述的用于飞行器的测控系统,其特征在于,所述定时通信链路为采用短信进行定时通信的链路。7.根据权利要求4所述的用于飞行器的测控系统,其特征在于,所述定时通信链路包括:北斗通信链路,作为在所述飞行器进入预设区域时,所述飞行器与所述地面站进行定时通信的链路。8.根据权利要求2所述的用于飞行器的测控系统,其特征在于,所述多条通信链路还包括:视距通信链路,作为在所述飞行器与所述地面站之间的距离在视距范围内时,所述飞行器与所述地面站进行视距通信的链路。9.根据权利要求8所述的用于飞行器的测控系统,其特征在于,所述地面站包括移动便携站,所述视距通信链路包括:移动便携站通信链路,作为在所述备用实时通信链路故障时,所述飞行器与所述移动便携站进行实时通信的链路。10.根据权利要求9所述的用于飞行器的测控系统,其特征在于,所述移动便携站式的工作模式包括终端工作模式和中继工作模式,其中,所述终端工作模式为移动便携站与飞行器侧的终端直接交互的工作模式,所述中继工作模式为与所述备用实时通信链路对应的工作站与所述飞行器侧的终端通过所述移动便携站进行交互的工作模式。11.根据权利要求1所述的用于飞行器的测控系统,其特征在于,所述飞行器包括浮空器。12.一种用于飞行器的测控方法,其特征在于,包括: 获取至少一条通信链路的工作状态,其中,所述飞行器上设置有终端,所述至少一条通信链路为地面站和所述终端之间的通信链路; 将所述至少一条通信链路中工作状态正常的通信链路确定为目标通信链路;以及 通过所述目标通信链路对所述飞行器执行测控。13.根据权利要求12所述的用于飞行器的测控方法,其特征在于,所述至少一条通信链路包括多条通信线路,所述目标通信链路包括多条,在将所述多条通信链路中工作状态正常的通信链路确定为目标通信链路之后,所述测控方法还包括: 获取所述飞行器的测控数据;以及 将所述测控数据与多条所述目标通信链路进行匹配,得到相匹配的目标通信链路, 其中,通过所述相匹配的目标通信链路对所述飞行器执行测控。14.根据权利要求13所述的用于飞行器的测控方法,其特征在于,在通过所述相匹配的目标通信链路对所述飞行器执行测控之后,所述测控方法还包括: 监听所述相匹配的目标通信链路; 判断是否监听到有来自所述相匹配的目标通信链路的反馈数据;以及如果判断出未监听到有来自所述相匹配的目标通信链路的反馈数据,则将所述测控数据与多条所述目标通信链路进行重新匹配,得到重新匹配的目标通信链路, 其中,通过所述重新匹配的目标通信链路对所述飞行器执行测控。15.根据权利要求12所述的用于飞行器的测控方法,其特征在于,所述至少一条通信链路包括多条通信线路,所述目标通信链路包括主用实时通信链路和视距通信链路,其中,所述主用实时通信链路用于所述飞行器与所述地面站进行实时通信,所述视距通信链路用于在所述飞行器与所述地面站之间的距离在视距范围内时,所述飞行器与所述地面站进行视距通信,通过所述目标通信链路对所述飞行器执行测控包括: 判断所述飞行器与所述地面站之间的距离是否在所述视距范围内; 如果判断出所述飞行器与所述地面站之间的距离在所述视距范围内,则通过所述视距通信链路对所述飞行器执行测控;以及 如果判断出所述飞行器与所述地面站之间的距离不在所述视距范围内,则通过所述主用实时通信链路对所述飞行器执行测控。16.根据权利要求12所述的用于飞行器的测控方法,其特征在于,所述至少一条通信链路包括多条通信线路,所述目标通信链路包括主用实时通信链路和备用实时通信链路,其中,所述主用实时通信链路用于所述飞行器与所述地面站进行实时通信,所述备用实时通信链路为所述主用实时通信链路的备份,通过所述目标通信链路对所述飞行器执行测控包括: 通过所述主用实时通信链路对所述飞行器执行第一测控; 检测所述主用实时通信链路是否出现异常;以及 如果检测出所述主用实时通信链路出现异常,则通过所述备用实时通信链路对所述飞行器执行第二测控。17.根据权利要求12所述的用于飞行器的测控方法,其特征在于,所述目标通信链路包括定时通信链路,其中,所述定时通信链路用于所述飞行器与所述地面站进行定时通信,通过所述目标通信链路对所述飞行器执行测控包括: 通过所述定时通信链路对所述飞行器执行定时测控。
【专利摘要】本发明公开了一种用于飞行器的测控系统和方法。其中,该用于飞行器的测控系统包括:终端,设置在飞行器上;地面站,与终端之间具有至少一条通信链路,用于获取至少一条通信链路的工作状态;将至少一条通信链路中工作状态正常的通信链路确定为目标通信链路;以及通过目标通信链路对飞行器执行测控。通过本发明,解决了相关技术中对飞行器进行测控时,飞行器容易失联的问题。
【IPC分类】G05D1/00
【公开号】CN105487534
【申请号】CN201410529458
【发明人】不公告发明人
【申请人】深圳光启空间技术有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年10月9日

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