CN109672503A - 多植保无人机通信方法及通信系统 - Google Patents
多植保无人机通信方法及通信系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109672503A CN109672503A CN201910109052.5A CN201910109052A CN109672503A CN 109672503 A CN109672503 A CN 109672503A CN 201910109052 A CN201910109052 A CN 201910109052A CN 109672503 A CN109672503 A CN 109672503A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- slave
- plant protection
- data
- pending data
- caching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0036—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff arrangements specific to the receiver
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0015—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the adaptation strategy
- H04L1/0016—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the adaptation strategy involving special memory structures, e.g. look-up tables
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/50—Network services
- H04L67/56—Provisioning of proxy services
- H04L67/568—Storing data temporarily at an intermediate stage, e.g. caching
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
Abstract
本发明公开了一种多植保无人机通信方法及通信系统，其通信方法，包含以下步骤：（1）发送终端发出问询指令；（2）多个无人机同时发送自身单机号；（3）发送终端识别出单机信号对应的无人机，对无人机从机进行编队，将编队的队列号，授权给各个无人机，各个无人机开始作为植保工作从机工作；（4）发送终端启动与各个植保工作从机之间的数据通信，以获取植待处理数据、存入缓存、读取；（5）地面站对待处理数据进行处理，将工作任务数据发送给植保工作从机；其通信系统，包括通信模块、读取模块、处理模块及中断响应模块。该方法及通信系统能通过改善主机对从机的轮询机制，有效地提高主从机通信的实时响应速度，提高主从机通信的通信效率。
Description
技术领域
本发明涉及无人机控制技术，确切地说是一种多植保无人机通信方法及通信系统。
背景技术
现如今，无人机广泛应用于民用和军用领域。无人机作业成为当前的重要发展趋势，现有农业植保领域的无人机，存在的问题是：不能执行复杂地块的任务，单机完成任务时间长、出勤效率低。
传统的植保作业更是受限于担架无人机的载荷能力和电量续航能力的不足。
故，通过多个无人机集群作业，能拓展无人机的作业范围，提高作业效率，提高任务完成效能。
申请号为201611056028.2 的中国发明专利，公开了《一种无人机智能飞行控制系统》，该系统包括机载飞控系统、手持地面站、便携式打点仪；手持地面站作为主机，所有具有机载飞控系统的无人机都是从机，主机同时接收多架从机的数据，主机选择目标从机来发送数据或通过广播方式发送数据，从机通过目标地址接收数据；主机接收数据时，主机作为路由器来分配数据通道，避免从机同时发送数据造成总线冲突；便携式打点仪立于无人机智能飞行的边界点处，该处的位置信息通过便携式打点仪内置的数传电台实时传到主机，主机记录该点的位置信息。
上述技术方案在信息传递过程中增加了便携式打点仪，其位置的设置及确定较为麻烦，如果地块形状复杂或地块区域较多时，则是更会需要多个打点仪或进行多次打点进行作业规划，操作繁琐；另外，便携式打点仪工作的稳定性对无人机的工作形成影响，增加了风险点。
申请号为 201810978599.4 的中国发明专利，公开了《一种植保无人机集群协同控制方法》，其方法包括以下步骤：无人机集群的初始化；无人机个体的任务布局；无人机个体的空间布局；父无人机和子无人机的运动规划；无人机集群在自由运动空间搜索的控制运动；父无人机的侦测识别施药。
在植保作业的无人机首先考虑的是作业的稳定性和安全性，父子无人机集群协同受限于当前硬件处理速度，且这种基于父子无人机，在作业过程中，不受人的控制，倘若通信系统崩盘，无人机会出现很大的危险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种多植保无人机通信方法及通信系统，该方法及通信系统能通过改善主机对从机的轮询机制，有效地提高主从机通信的实时响应速度，提高主从机通
信的通信效率。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术手段：
一种多植保无人机通信方法，包含以下步骤：（1）发送终端向多个无人机发出问询指令；（2）多个无人机同时向发送终端发送自身单机号；（3）发送终端识别出单机信号对应的无人机，根据单机号对无人机从机进行编队，将编队的队列号，授权给各个无人机，各个无人机开始作为植保工作从机工作；（4）发送终端启动与各个植保工作从机之间的数据通信，以获取植保工作从机发送的待处理数据，并将待处理数据存入缓存，读取缓存中存储的待处理数据；（5）地面站 对从缓存中读取到的待处理数据进行处理，以获得工作从机对应的植保任务状态；将工作任务数据发送给植保工作从机。
本发明相对于现有技术，本发明在通信方式上采用FIFO环形消息队列，既能保证各工作从机的通信速度，又能降低数据传输过程中的丢失率，且各工作从机只和发送终端通信，各从机不进行通信，这样做的好处有以下三个方面：（1）防止父无人机在失联的时候，造成通信的崩溃。（2）防止多个子无人机在失联的时候，父无人机开始重新编队时，造成任务协同算法的崩溃。（3）各从机单独和发送终端通信，能保证植保作业的稳定性。
本发明改善主机对从机的轮询机制，有效地提高主、从机通信的实时响应速度，提高主、从机通信的通信效率，便于二者之间的响应。
进一步的优选技术方案如下：
所述的多植保无人机通信方法，其步骤（4）读取缓存中存储的待处理数据具体为，对缓存中的待处理数据的数据量进行判断：
（1）若缓存中的待处理数据的数据量小于或等于预设阈值，则停止对缓存中的待处理数据的读取；
（2）若缓存中的待处理数据的数据量大于预设阈值，则启动对缓存中的待处理数据的读取。
根据对存储在缓存中的待处理数据的数据量进行判断的结果，在数据量小于或等于预设阈值时，停止对缓存中的待处理数据的读取；在数据量大于预设阈值时，启动对缓存中的待处理数据的读取。解决了当缓存中存储的待处理数据的数据量过低时，对缓存中存储的待处理数据的读取需要多次中断以等待待处理数据存入缓存，导致处理效率低下的问题。提高了对待处理数据的处理过程的连续性，提高了对待处理数据的处理效率。
所述的多植保无人机通信方法，其特征在于：所述的预设阈值为零。预设阈值为零便于数据的处理。
所述的缓存为FIFO缓存。
FIFO缓存容量大，体积小，价格便宜，且还具有其灵活、方便、高效的特性，便于高速数据采集、高速数据处理、高速数据传输。
所述的多植保无人机通信方法，所述的步骤（4）读取缓存中存储的待处理数据，包括：当待处理数据存入缓存时，生成与该待处理数据相应的消息；该消息记录了对该待处理数据的处理方式，对该待处理数据的处理根据该消息中记录的处理方式进行。
所述的多植保无人机通信方法，所述的发送终端将消息发送到 消息队列以通知上层应用；上层应用读取缓存中存储的待处理数据。
利用消息机制对从缓存中读取到的待处理数据进行处理，解决了在处理待处理数据的过程中占用过多资源，并且处理效率低下的问题，减少在处理待处理数据的过程中占有的资源，提高了主机对从机发送的数据的处理效率，进一步提高了主从机通信的通信效率。
实现所述的多植保无人机通信方法的的通信系统，包括通信模块、读取模块、处理模块及中断响应模块，所述的中断响应模块，用于响应中断信号，并识别出中断信号所对应的从机，将该从机作为植保工作从机；通信模块，用于启动与植保工作从机之间的数据通信，以获取植保工作从机发送的待处理数据，并将待处理数据存入缓存；读取模块，用于读取缓存中存储的待处理数据；处理模块，用于对从缓存中读取到的待处理数据进行处理，以获得植保工作从机对应的工作数据；发送模块，用于将工作数据发送给植保工作从机。
通过对中断信号进行响应，并识别出中断信号对应的从机，由于中断信号的高优先级，提高了对主机对从机的实时响应速度；与该从机进行通信以获取该从机发送的待处理数据并将待处理数据存入缓存，以防止可能因数据接收与数据处理速度不同而造成的数据丢失，提高了主、从机通信的稳定性；读取缓存中的待处理数据，对待处理数据进行处理，以获得该从机对应的工作数据，将工作数据发送给该从机。通过对中断信号的快速响应，解决了主机需要轮询多个从机而导致的响应速度低下的问题，提高了主机对从机的响应速度，并通过将接收到的数据存入缓存以与快速响应配合，提高通信的稳定性，从而在提高主从机通信的实时响应速度的同时，提高了主、从机通信的通信效率。
所述的主机通过数传透传与多个无人机连接，中断信号为GPIO经过数传发出的中断信号。
附图说明
图1本发明通信方法流程图。
图2本发明通信方法示意图。
图3本发明接收终端流程图。
图4本发明存储介质FIFO存储器示意图。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步说明本发明。
参见图1、图2可知，本发明的一种多植保无人机通信方法，包含以下步骤：
（1）发送终端向多个无人机发出问询指令；（2）多个无人机同时向发送终端发送自身单机号；（3）发送终端识别出单机信号对应的无人机，根据单机号对无人机从机进行编队，将编队的队列号，授权给各个无人机，各个无人机开始作为植保工作从机工作；（4）发送终端启动与各个植保工作从机之间的数据通信，以获取植保工作从机发送的待处理数据，并将待处理数据存入缓存，读取缓存中存储的待处理数据；（5）发送终端对从缓存中读取到的待处理数据进行处理，以获得工作从机对应的植保任务状态；将工作任务数据发送给植保工作从机。
结合图3可知，各工作从机接收采用DMA接收，防止数据过长导致的数据不完整。
结合图4可知，本消息队列是一个FIFO的数据结构，数据组织简单。能很快知道队列是否满为空。能以很快速度的来存取数据，用于传送各工作从机实时工作状态。
所述的多植保无人机通信方法，其步骤（4）读取缓存中存储的待处理数据具体为，对缓存中的待处理数据的数据量进行判断：
（1）若缓存中的待处理数据的数据量小于或等于预设阈值，则停止对缓存中的待处理数据的读取；
（2）若缓存中的待处理数据的数据量大于预设阈值，则启动对缓存中的待处理数据的读取。
根据对存储在缓存中的待处理数据的数据量进行判断的结果，在数据量小于或等于预设阈值时，停止对缓存中的待处理数据的读取；在数据量大于预设阈值时，启动对缓存中的待处理数据的读取。解决了当缓存中存储的待处理数据的数据量过低时，对缓存中存储的待处理数据的读取需要多次中断以等待待处理数据存入缓存，导致处理效率低下的问题。提高了对待处理数据的处理过程的连续性，提高了对待处理数据的处理效率。
所述的多植保无人机通信方法，其特征在于：所述的预设阈值为零。预设阈值为零便于数据的处理。
所述的缓存为FIFO缓存。
FIFO缓存容量大，体积小，价格便宜，且还具有其灵活、方便、高效的特性，便于高速数据采集、高速数据处理、高速数据传输。
所述的多植保无人机通信方法，所述的步骤（4）读取缓存中存储的待处理数据，包括：当待处理数据存入缓存时，生成与该待处理数据相应的消息；该消息记录了对该待处理数据的处理方式，对该待处理数据的处理根据该消息中记录的处理方式进行。
所述的多植保无人机通信方法，所述的发送终端将消息发送到消息队列以通知上层应用；上层应用读取缓存中存储的待处理数据。
利用消息机制对从缓存中读取到的待处理数据进行处理，解决了在处理待处理数据的过程中占用过多资源，并且处理效率低下的问题，减少在处理待处理数据的过程中占有的资源，提高了主机对从机发送的数据的处理效率，进一步提高了主从机通信的通信效率。
实现所述的多植保无人机通信方法的的通信系统，包括通信模块、读取模块、处理模块及中断响应模块，所述的中断响应模块，用于响应中断信号，并识别出中断信号所对应的从机，将该从机作为植保工作从机；通信模块，用于启动与植保工作从机之间的数据通信，以获取植保工作从机发送的待处理数据，并将待处理数据存入缓存；读取模块，用于读取缓存中存储的待处理数据；处理模块，用于对从缓存中读取到的待处理数据进行处理，以获得植保工作从机对应的工作数据；发送模块，用于将工作数据发送给植保工作从机。
通过对中断信号进行响应，并识别出中断信号对应的从机，由于中断信号的高优先级，提高了对主机对从机的实时响应速度；与该从机进行通信以获取该从机发送的待处理数据并将待处理数据存入缓存，以防止可能因数据接收与数据处理速度不同而造成的数据丢失，提高了主、从机通信的稳定性；读取缓存中的待处理数据，对待处理数据进行处理，以获得该从机对应的工作数据，将工作数据发送给该从机。通过对中断信号的快速响应，解决了主机需要轮询多个从机而导致的响应速度低下的问题，提高了主机对从机的响应速度，并通过将接收到的数据存入缓存以与快速响应配合，提高通信的稳定性，从而在提高主从机通信的实时响应速度的同时，提高了主、从机通信的通信效率。
所述的主机通过数传透传与多个无人机连接，中断信号为GPIO经过数传发出的中断信号。
上述实施例，改善主机对从机的轮询机制，有效地提高主、从机通信的实时响应速度，提高主、从机通信的通信效率，便于二者之间的响应。
以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。
Claims (8)
1.一种多植保无人机通信方法，其特征在于包含以下步骤：
（1）发送终端向多个无人机发出问询指令；
（2）多个无人机同时向发送终端发送自身单机号；
（3）发送终端识别出单机信号对应的无人机，根据单机号对无人机从机进行编队，将编队的队列号，授权给各个无人机，各个无人机开始作为植保工作从机工作；
（4）发送终端启动与各个植保工作从机之间的数据通信，以获取植保工作从机发送的待处理数据，并将待处理数据存入缓存，读取缓存中存储的待处理数据；
（5）接收终端从缓存中读取到的待处理数据进行处理，以获得各工作从机对应的植保任务状态；将工作任务数据发送给植保工作从机。
2.根据权利要求1所述的多植保无人机通信方法，其特征在于：步骤（4）读取所述缓存中存储的待处理数据具体为，对缓存中的待处理数据的数据量进行判断：
（1）若所述缓存中的待处理数据的数据量小于或等于预设阈值，则停止对所述缓存中的待处理数据的读取；
（2）若所述缓存中的待处理数据的数据量大于所述预设阈值，则启动对所述缓存中的待处理数据的读取。
3.根据权利要求3所述的多植保无人机通信方法，其特征在于：所述的预设阈值为零。
4.根据权利要求1所述的多植保无人机通信方法，其特征在于：所述的缓存为FIFO缓存。
5.根据权利要求1所述的多植保无人机通信方法，其特征在于：所述的步骤（4）读取缓存中存储的待处理数据，包括：当待处理数据存入缓存时，生成与该待处理数据相应的消息；该消息记录了对该待处理数据的处理方式，对该待处理数据的处理根据该消息中记录的处理方式进行。
6.根据权利要求5所述的多植保无人机通信方法，其特征在于：所述的发送终端将消息发送至消息队列以通知各工作从机；各工作从机读取缓存中存储的待处理数据。
7.一种实现权利要求1所述的多植保无人机通信方法的通信系统，包括通信模块、读取模块、处理模块及中断响应模块，其特征在于：所述的中断响应模块，用于响应中断信号，并识别出中断信号所对应的从机，将该从机作为植保工作从机；通信模块，用于启动与植保工作从机之间的数据通信，以获取植保工作从机发送的待处理数据，并将待处理数据存入缓存；读取模块，用于读取缓存中存储的待处理数据；处理模块，用于对从缓存中读取到的待处理数据进行处理，以获得植保工作从机对应的工作数据；发送模块，用于将工作数据发送给植保工作从机。
8.根据权利要求7所述的多植保无人机通信方法的通信系统，其特征在于：所述的发送终端通过数传透传与各工作从机连接，中断信号为GPIO经过数传发出的中断信号。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910109052.5A CN109672503A (zh) | 2019-02-03 | 2019-02-03 | 多植保无人机通信方法及通信系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910109052.5A CN109672503A (zh) | 2019-02-03 | 2019-02-03 | 多植保无人机通信方法及通信系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109672503A true CN109672503A (zh) | 2019-04-23 |
Family
ID=66151197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910109052.5A Pending CN109672503A (zh) | 2019-02-03 | 2019-02-03 | 多植保无人机通信方法及通信系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109672503A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101436555B1 (ko) * | 2013-06-25 | 2014-09-02 | 서울대학교산학협력단 | 무인비행로봇의 인터넷 기반 원격제어 시스템 |
| CN105700553A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-06-22 | 中国科学院自动化研究所 | 多无人机自主协同决策快速集成系统 |
| CN205450777U (zh) * | 2016-03-29 | 2016-08-10 | 深圳市农博创新科技有限公司 | 自动化植保系统 |
| CN106354155A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-01-25 | 海鹰航空通用装备有限责任公司 | 一种无人机智能飞行控制系统 |
| CN108073182A (zh) * | 2016-11-16 | 2018-05-25 | 浙江天马行空创新科技有限公司 | 基于双向通讯模块的无人机集群控制系统 |
| CN108563518A (zh) * | 2018-04-08 | 2018-09-21 | 广州视源电子科技股份有限公司 | 主从机通信方法、装置、终端设备及存储介质 |
-
2019
- 2019-02-03 CN CN201910109052.5A patent/CN109672503A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101436555B1 (ko) * | 2013-06-25 | 2014-09-02 | 서울대학교산학협력단 | 무인비행로봇의 인터넷 기반 원격제어 시스템 |
| CN105700553A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-06-22 | 中国科学院自动化研究所 | 多无人机自主协同决策快速集成系统 |
| CN205450777U (zh) * | 2016-03-29 | 2016-08-10 | 深圳市农博创新科技有限公司 | 自动化植保系统 |
| CN108073182A (zh) * | 2016-11-16 | 2018-05-25 | 浙江天马行空创新科技有限公司 | 基于双向通讯模块的无人机集群控制系统 |
| CN106354155A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-01-25 | 海鹰航空通用装备有限责任公司 | 一种无人机智能飞行控制系统 |
| CN108563518A (zh) * | 2018-04-08 | 2018-09-21 | 广州视源电子科技股份有限公司 | 主从机通信方法、装置、终端设备及存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11899596B2 (en) | System and method for facilitating dynamic command management in a network interface controller (NIC) | |
| CN106533872B (zh) | 用于提高fc-ae-1553总线传输效率的系统 | |
| US11792272B2 (en) | Establishment of socket connection in user space | |
| CN103353851A (zh) | 一种管理任务的方法和设备 | |
| JPH0816540A (ja) | 並列計算機におけるメッセージ通信方式 | |
| EP3370377B1 (en) | Packet forwarding | |
| CN110311697B (zh) | 远程数据集中器 | |
| CN103678203A (zh) | 一种实现网卡零拷贝方法及装置 | |
| CN110457251B (zh) | 一种多处理器间的数据通信方法及装置 | |
| CN106662895A (zh) | 计算机设备和计算机设备数据读写的方法 | |
| CN105426260A (zh) | 一种支持分布式系统的透明进程间通信系统及方法 | |
| CN1331070C (zh) | 数据通信的方法及设备 | |
| CN108664335B (zh) | 通过代理进行队列通信的方法与装置 | |
| US20210397492A1 (en) | Establishment of queue between threads in user space | |
| CN102750245A (zh) | 报文接收方法、报文接收模块、装置及系统 | |
| CN109672503A (zh) | 多植保无人机通信方法及通信系统 | |
| CN107423240A (zh) | 自学习式多主机同时读写串口下位机或总线数据的算法 | |
| CN111190840A (zh) | 基于现场可编程门阵列控制的多方中央处理器通信架构 | |
| CN109145397B (zh) | 一种支持并行流水访问的外存仲裁系统 | |
| CN104731747A (zh) | 一种高速总线数据接收中的分级缓冲实现方法 | |
| CN109120665B (zh) | 高速数据包采集方法及装置 | |
| CN109558107B (zh) | 一种共享缓冲区的fc消息接收管理方法 | |
| US10423546B2 (en) | Configurable ordering controller for coupling transactions | |
| CN103593437A (zh) | 一种基于dma的数据压缩芯片结构及其实现方法 | |
| CN103605622B (zh) | 一种传输数据的方法和设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190423 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |