CN108490969A - 一种基于配表的无人机地面站遥测遥控系统及遥测遥控方法 - Google Patents

一种基于配表的无人机地面站遥测遥控系统及遥测遥控方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种基于配表的无人机地面站遥测遥控系统及遥测遥控方法。包括配表，用于检测配表的合法性和完整性的配表合法性检测模块；用于将配表文件转化保存为参数表信息文件的配表转化模块；用于将配表中的项生成为用户所需界面控件的用户界面自动生成模块；用于接收配表的信息，并驱动配表合法性检测模块、配表转化模块和用户界面自动生成模块运行的席位软件模块。本发明通过将地空接口控制文件从程序代码中剥离，使无人机地面站软件开发效率显著提升，系统人员与软件人员的工作成果可以高效结合，减少了项目组的工作量，加快了地面站软件的工作进度，降低了公司的人力、物力成本，大大降低代码的工作量。

Description

一种基于配表的无人机地面站遥测遥控系统及遥测遥控方法
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种基于配表的无人机地面站遥测遥控系统及遥测遥控方法。
背景技术
随着无人机行业的蓬勃发展，无人机软件行业的竞争日益激烈，高效快速准确地开发无人机地面站软件，缩短无人机地面站软件研制周期已经成为必然趋势。无人机地面站和无人机载平台之间通过视距或者卫通链路进行信息通信，通信信息通常使用地空接口控制文件进行定义，主要包括遥测信息和遥控信息两大类。在传统的无人机地面站遥测遥控方法软件架构中，需要软件人员根据上千页的地空接口控制文件内容，手动编写遥测遥控信息代码，手动绘制UI用户界面，这种架构模式存在以下几大问题：
1.系统人员的地空接口控制文件整理和界面UI设计无法直接应用于软件，需要软件人员再进行一次实现，增加了项目组工作量，延缓项目进度；
2.编程难度较高，因此对软件人员的专业能力水平要求也高，软件出错率较高；
3.编程工作量巨大，以空军某型号地面站为例，仅关于显示要素的代码在函数功能高度集合的情况下依然多达1.5W行，在当前软件人员急缺的情况下，常常需要通过通宵熬夜加班，才能保住任务结点；
4.地空接口控制文件的变更导致地面站软件的变更，需要软件人员在外场随时保障，不易于地面站软件的后期维护；
5.不同型号设计间地空接口控制文件定义不一致，软件代码无法复用。
综合上述，可见传统的地面站软件实现方法已经不能够适应日益频繁的地空接口控制文件需求变更、多型号任务的要求。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术中存在的问题，提出一种基于配表的无人机地面站遥测遥控系统及遥测遥控方法，能够将地面站大量的遥测和遥控数据进行统一配置、管理，能够高效率、低成本地实现无人机的遥测和遥控。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种基于配表的无人机地面站遥测遥控系统，包括：
根据地空接口控制文件内容转化而成的用于描述无人机地面站测控信息的配表；
用于检测配表的合法性和完整性的配表合法性检测模块；
用于将配表文件转化保存为参数表信息文件的配表转化模块；
用于将配表中的项生成为用户所需界面控件的用户界面自动生成模块；
用于接收配表的信息，并驱动配表合法性检测模块、配表转化模块和用户界面自动生成模块运行的席位软件模块；
所述配表、配表合法性检测模块、配表转化模块、ui界面自动生成模块和席位软件模块相互电连接。
所述配表包括记录遥测信息的遥测配表和记录遥控信息的遥控配表。
所述席位软件模块包括：
根据加载到计算机内存中的参数表信息文件内容对无人机通过数据链路向地面站下传的遥测数据信息进行解码，最终传递到用户界面进行刷新显示，达到显示无人机遥测信息的目的的遥测处理模块；
根据参数表信息文件内容对用户点击显示用户界面上的按钮控件或外接操作设备传递过来的遥控指令组帧到上传遥控数据信息流中，最终通过数据链路上传到无人机平台，完成遥控无人机的目的的遥控处理模块。
所述外接操作设备包括操纵杆或脚蹬。
所述用户界面与用户界面自动生成模块电连接。
所述席位软件模块与地面链路数据终端通信连接，地面链路数据终端与无人机载平台通信连接。
一种基于配表的无人机地面站遥测遥控方法，包括如下步骤：
A.按照遥测和遥控配表格式要求将地空接口控制文件内容配入遥测配表和遥控配表；
B.对完成的遥测配表和遥控配表进行合法性检测，合法性检测不通过就返回步骤A进行配表修改，合法性检测通过就进入下一步；
C.将配表转化为包含了遥测参数和遥控参数的参数表信息文件；
D.根据配表自动生成用户界面操控文件，系统设计人员再根据实际情况对所生成的用户界面操控文件手动进行微调美化；
E.席位软件模块在初始化阶段，读取参数表信息文件和用户界面操控文件至计算机运行内存中，然后开始周期性地处理遥测和遥控数据。
所述步骤E中，席位软件模块处理遥测数据的方法为：
无人机载平台周期性地将遥测数据传输到地面链路数据终端，地面链路数据终端收到遥测数据时将无人机遥测数据传输到席位软件模块，席位软件模块的遥测处理模块在接收到遥测信息数据流时在内存中查找参数表信息文件中所有的遥测参数集，根据参数表信息文件信息对每项遥测参数从遥测信息数据流中取数并解析，根据参数名一一对应的方式最终传递到用户界面上进行显示，完成遥测数据的刷新显示。
所述步骤E中，席位软件模块处理遥孔数据的方法为：
当无人机操作员点击用户界面上的控制按钮时，席位软件模块将会收到用户界面传递过来的遥控指令及其参数，遥控处理模块查找参数表信息文件中所有的遥控参数集，找到对应的遥控参数项并根据参数表信息文件中遥控参数项内容将用户界面传递的遥控指令及其参数组帧到遥控信息数据中，并周期性地发往地面链路数据终端，地面链路数据终端收到遥控信息数据时将遥控信息发往无人机载平台，无人机载平台收到并解析遥控信息数据，执行相应的遥控指令，实现控制无人机的目的。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明通过将地空接口控制文件从程序代码中剥离，使无人机地面站软件开发效率显著提升，系统人员与软件人员的工作成果可以高效结合，减少了项目组的工作量，加快了地面站软件的工作进度，降低了公司的人力、物力成本，大大降低代码的工作量。降低了对软件人员专业技能的要求，短时间的学习后，即使是新员工，也能马上参与设计工作。本发明统一的软件架构、配表技术有效降低软件的出错率；在地面站软件开发后期，当地空接口控制文件更改时，只需对配表进行相应更改，不用修改程序底层代码；对于多型号任务，基于配表的通用遥测遥控方法将型号之间的不同需求隔离在软件架构之外，新型号研发时只需更改配表和用户界面即可。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明遥测遥控系统拓扑图；
图2是本发明遥测配表格式；
图3是本发明遥控配表格式。
图中标记：1、遥测配表；2、遥控配表；3、配表；4、配表合法性检测模块；5、配表转化模块；6、用户界面自动生成模块；7、席位软件模块；8、遥测处理模块；9、遥控处理模块；10、用户界面；11、地面链路数据终端；12、无人机载平台。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明做详细的说明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1、附图2和附图3，本实施例公开了一种基于配表的无人机地面站遥测遥控系统，本实施例包括：
一种基于配表的无人机地面站遥测遥控系统，包括：
根据地空接口控制文件内容转化而成的用于描述无人机地面站测控信息的配表3；
用于检测配表的合法性和完整性的配表合法性检测模块4；
用于将配表文件转化保存为参数表信息文件的配表转化模块5；
用于将配表中的项生成为用户所需界面控件的用户界面自动生成模块6；
用于接收配表3的信息，并驱动配表合法性检测模块4、配表转化模块5和用户界面自动生成模块6运行的席位软件模块7；
所述配表3、配表合法性检测模块4、配表转化模块5、ui界面自动生成模块6和席位软件模块7相互电连接。
所述配表3包括记录遥测信息的遥测配表1和记录遥控信息的遥控配表2。
所述席位软件模块7包括：
根据加载到计算机内存中的参数表信息文件内容对无人机通过数据链路向地面站下传的遥测数据信息进行解码，最终传递到用户界面10进行刷新显示，达到显示无人机遥测信息的目的的遥测处理模块9；
根据参数表信息文件内容对用户点击显示用户界面上的按钮控件或外接操作设备传递过来的遥控指令组帧到上传遥控数据信息流中，最终通过数据链路上传到无人机平台，完成遥控无人机的目的的遥控处理模块8。
所述外接操作设备包括操纵杆或脚蹬。
所述用户界面10与用户界面自动生成模块6电连接。
所述席位软件模块7与地面链路数据终端11通信连接，地面链路数据终端11与无人机载平台12通信连接。
所述参数表信息文件为.npmt文件；所述遥测配表1和遥控配表2均为excel表格形式。
所述配表合法性检测模块4检查配表中项的命名合法性、项的长度合法性、项的完整性、项的一致性等内容。
实施例2
作为本发明的一种较佳实施例，参照说明书附图1、附图2和附图3，本实施例公开了一种基于配表的无人机地面站遥测遥控方法，本实施例包括：
一种基于配表的无人机地面站遥测遥控方法，包括如下步骤：
A.按照遥测和遥控配表格式要求将地空接口控制文件内容配入遥测配表1和遥控配表2；
B.对完成的遥测配表1和遥控配表2进行合法性检测，合法性检测不通过就返回步骤A进行配表3修改，合法性检测通过就进入下一步；
C.将配表3转化为包含了遥测参数和遥控参数的参数表信息文件；
D.根据配表3自动生成用户界面操控文件，系统设计人员再根据实际情况对所生成的用户界面操控文件手动进行微调美化；
E.席位软件模块7在初始化阶段，读取参数表信息文件和用户界面操控文件至计算机运行内存中，然后开始周期性地处理遥测和遥控数据。
所述步骤E中，席位软件模块7处理遥测数据的方法为：
无人机载平台12周期性地将遥测数据传输到地面链路数据终端11，地面链路数据终端11收到遥测数据时将无人机遥测数据传输到席位软件模块7，席位软件模块7的遥测处理模块8在接收到遥测信息数据流时在内存中查找参数表信息文件中所有的遥测参数集，根据参数表信息文件信息对每项遥测参数从遥测信息数据流中取数并解析，根据参数名一一对应的方式最终传递到用户界面10上进行显示，完成遥测数据的刷新显示。
所述步骤E中，席位软件模块7处理遥孔数据的方法为：
当无人机操作员点击用户界面10上的控制按钮时，席位软件模块7将会收到用户界面10传递过来的遥控指令及其参数，遥控处理模块9查找参数表信息文件中所有的遥控参数集，找到对应的遥控参数项并根据参数表信息文件中遥控参数项内容将用户界面10传递的遥控指令及其参数组帧到遥控信息数据中，并周期性地发往地面链路数据终端11，地面链路数据终端11收到遥控信息数据时将遥控信息发往无人机载平台12，无人机载平台12收到并解析遥控信息数据，执行相应的遥控指令，实现控制无人机的目的。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于配表的无人机地面站遥测遥控系统，其特征在于，包括：
根据地空接口控制文件内容转化而成的用于描述无人机地面站测控信息的配表（3）；
用于检测配表的合法性和完整性的配表合法性检测模块（4）；
用于将配表文件转化保存为参数表信息文件的配表转化模块（5）；
用于将配表中的项生成为用户所需界面控件的用户界面自动生成模块（6）；
用于接收配表（3）的信息，并驱动配表合法性检测模块（4）、配表转化模块（5）和用户界面自动生成模块（6）运行的席位软件模块（7）；
所述配表（3）、配表合法性检测模块（4）、配表转化模块（5）、ui界面自动生成模块（6）和席位软件模块（7）相互电连接。
2.根据权利要求1所述的基于配表的无人机地面站遥测遥控系统，其特征在于：所述配表（3）包括记录遥测信息的遥测配表（1）和记录遥控信息的遥控配表（2）。
3.根据权利要求1所述的基于配表的无人机地面站遥测遥控系统，其特征在于，所述席位软件模块（7）包括：
根据加载到计算机内存中的参数表信息文件内容对无人机通过数据链路向地面站下传的遥测数据信息进行解码，最终传递到用户界面（10）进行刷新显示，达到显示无人机遥测信息的目的的遥测处理模块（9）；
根据参数表信息文件内容对用户点击显示用户界面上的按钮控件或外接操作设备传递过来的遥控指令组帧到上传遥控数据信息流中，最终通过数据链路上传到无人机平台，完成遥控无人机的目的的遥控处理模块（8）。
4.根据权利要求3所述的基于配表的无人机地面站遥测遥控系统，其特征在于：所述外接操作设备包括操纵杆或脚蹬。
5.根据权利要求3所述的基于配表的无人机地面站遥测遥控系统，其特征在于：
所述用户界面（10）与用户界面自动生成模块（6）电连接。
6.根据权利要求1所述的基于配表的无人机地面站遥测遥控系统，其特征在于：
所述席位软件模块（7）与地面链路数据终端（11）通信连接，地面链路数据终端（11）与无人机载平台（12）通信连接。
7.一种基于配表的无人机地面站遥测遥控方法，其特征在于，包括如下步骤：
A.按照遥测和遥控配表格式要求将地空接口控制文件内容配入遥测配表（1）和遥控配表（2）；
B.对完成的遥测配表（1）和遥控配表（2）进行合法性检测，合法性检测不通过就返回步骤A进行配表（3）修改，合法性检测通过就进入下一步；
C.将配表（3）转化为包含了遥测参数和遥控参数的参数表信息文件；
D.根据配表（3）自动生成用户界面操控文件，系统设计人员再根据实际情况对所生成的用户界面操控文件手动进行微调美化；
E.席位软件模块（7）在初始化阶段，读取参数表信息文件和用户界面操控文件至计算机运行内存中，然后开始周期性地处理遥测和遥控数据。
8.根据权利要求7所述的基于配表的无人机地面站遥测遥控方法，其特征在于，所述步骤E中，席位软件模块（7）处理遥测数据的方法为：
无人机载平台（12）周期性地将遥测数据传输到地面链路数据终端（11），地面链路数据终端（11）收到遥测数据时将无人机遥测数据传输到席位软件模块（7），席位软件模块（7）的遥测处理模块（8）在接收到遥测信息数据流时在内存中查找参数表信息文件中所有的遥测参数集，根据参数表信息文件信息对每项遥测参数从遥测信息数据流中取数并解析，根据参数名一一对应的方式最终传递到用户界面（10）上进行显示，完成遥测数据的刷新显示。
9.根据权利要求7所述的基于配表的无人机地面站遥测遥控方法，其特征在于，所述步骤E中，席位软件模块（7）处理遥孔数据的方法为：
当无人机操作员点击用户界面（10）上的控制按钮时，席位软件模块（7）将会收到用户界面（10）传递过来的遥控指令及其参数，遥控处理模块（9）查找参数表信息文件中所有的遥控参数集，找到对应的遥控参数项并根据参数表信息文件中遥控参数项内容将用户界面（10）传递的遥控指令及其参数组帧到遥控信息数据中，并周期性地发往地面链路数据终端（11），地面链路数据终端（11）收到遥控信息数据时将遥控信息发往无人机载平台（12），无人机载平台（12）收到并解析遥控信息数据，执行相应的遥控指令，实现控制无人机的目的。
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