CN113490170A - 一种飞机强度试验数据发送终端及发送方法 - Google Patents
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Abstract
本申请属于飞机强度试验技术领域，特别涉及一种飞机强度试验数据发送终端及发送方法。数据发送终端包括在飞机强度试验环境中布置有多个模组，每个所述模组包括两个天线，且该两个天线采用双极化技术互成90°垂直设置，不同所述模组的天线倾角按设定偏差值相互偏置设置。数据发送方法包括：根据飞机强度试验数据上行传输速率，确定所述数据发送终端包含的并发模组数量N；将所述飞机强度试验数据切分为多个MTU包，对所述MTU包进行标识，所述标识至少包括拼接顺序；通过N个并发模组将所述MTU包进行上行传输。本申请增强上行覆盖，缩短时延，解决了复杂试验环境下海量数据高速上行传输的问题，能实现大规模试验数据安全、可靠、高速无线上行传输。
Description
技术领域
本申请属于飞机强度试验技术领域，特别涉及一种飞机强度试验数据发送终端及发送方法。
背景技术
航空强度试验的本质是离散型的数据生产，在整个试验过程中将产生大量的试验数据，现阶段航空强度试验的发展目标就是数字化、信息化和智能化，同时为了实现试验设备、设施的柔性按需部署，5G无线网络也将广泛用于航空强度试验数据的传输，这都对航空强度试验提出了更高的数据传输和处理要求。
不同于传统的通讯网络需求，航空强度试验将自下而上的产生海量试验响应数据和试验监控数据(视频监控、机器视觉巡检、响应传感器等)，这些数据都需要通过5G网络上行数据信道完成数据的上传，因此急需更高的上行带宽和更低的时延。由于现在的5G网络制式因素，下行资源远多于上行资源，因此对上行数据的承载资源受限，同时实验室环境复杂，5G信号传输干扰多，试验数据的高速上行传输存在很大困难。
发明内容
为了解决上述问题，本申请提供了一种数据发送终端及数据无线高速上行传输方法，为航空强度实验室提供高可靠、高速率的数据上行传输服务，实现飞机全机强度试验中大规模试验数据安全、可靠、高速上传的目的。
本申请第一方面提供了飞机强度试验数据发送终端，包括在飞机强度试验环境中布置有2-6个模组，每个所述模组包括两个天线，且该两个天线采用双极化技术互成90°垂直设置，不同所述模组的天线倾角按设定偏差值相互偏置设置。
优选的是，天线采用定向发射技术，发射角度不超过60°。
优选的是，所述设定偏差值a根据所述模组的数量N确定：a＝90/N，其中，设定一初始模组，其天线倾角设置为0°，其他模组的天线依次相对于前一个模组的对应的天线偏置a。
本申请第二方面提供了一种飞机强度试验数据发送方法，应用于数据发送终端，所述方法包括：
步骤S1、根据飞机强度试验数据上行传输速率，确定所述数据发送终端包含的并发模组数量N；
步骤S2、将所述飞机强度试验数据切分为多个MTU包，对所述MTU包进行标识，所述标识至少包括拼接顺序；
步骤S3、通过N个并发模组将所述MTU包进行上行传输。
优选的是，步骤S3之后进一步包括，所述数据发送终端完成一次飞机强度试验数据的发送后，将完成数据发送的消息通知接收端系统。
优选的是，步骤S2进一步包括：
获取用于传输的飞机强度试验数据的大小；
确定MTU包的传输上限；
根据所述飞机强度试验数据的大小及MTU包的传输上限确定切分的MTU包数量。
优选的是，步骤S3进一步包括：
步骤S31、数据发送终端将前N个MTU包依次分配给N个模组；
步骤S32、数据发送终端接收到某一模组的传输完成消息后，从剩下的MTU包中选择一个分配给该模组，重复该步骤直至所有MTU包均分配完成。
本申请提供了一种数据发送终端及数据无线高速上行传输方法，增强上行覆盖，缩短时延；解决了复杂试验环境下海量数据高速上行传输等问题，能实现大规模试验数据安全、可靠、高速无线上行传输；可实现实验室大规模数据的低时延传输，具备更好的交互体验。
附图说明
图1为本申请提供的一种数据发送终端的各类型模组天线方式；
图2为本申请提供的一种数据无线高速上行传输方法的示意图。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，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方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。
本申请第一方面提供了一种飞机强度试验数据发送终端，包括在飞机强度试验环境中布置有多个模组，每个所述模组包括两个天线，且该两个天线采用双极化技术互成90°垂直设置，不同所述模组的天线倾角按设定偏差值相互偏置设置。
在一些可选实施方式中，不同模组间天线的倾角不同，模组n+1的倾角比模组n大a，根据公式a＝90°/N计算得到，所述n的范围为1<n<N。
具体的，如图1所示，当N＝2时，模组1的天线倾角为0°，模组2的天线倾角为45°；当N＝3时，模组1的天线倾角为0°，模组2的天线倾角为30°，模组3的天线倾角为60°；当N＝4时，模组1的天线倾角为0°，模组2的天线倾角为22.5°，模组3的天线倾角为45°，模组4的天线倾角为67.5°。
在一些可选实施方式中，天线采用定向发射技术，发射角度不超过60°。
在一些可选实施方式中，所述模组数量为2-6个。需要说明的是，针对航空强度试验环境中，数据发送终端N≤6即可满足需求，N>6会使得模组间天线波束区分度下降，效果变差。
在一些可选实施方式中，天线位置、角度朝向均匀分布在模组所在球体空间上，保障互相之间的距离最远、角度差异最大。
本申请第二方面提供了一种飞机强度试验数据发送方法，应用于数据发送终端，所述方法包括：
步骤S1、根据飞机强度试验数据上行传输速率，确定所述数据发送终端包含的并发模组数量N；
步骤S2、将所述飞机强度试验数据切分为多个MTU包，对所述MTU包进行标识，所述标识至少包括拼接顺序；
步骤S3、通过N个并发模组将所述MTU包进行上行传输。
本申请步骤S1-S2以模块的形式安装在数据传输的应用层上，数据发送终端对要发送的数据进行分流，分流后的数据，将需要发送的数据动态分配到不同的5G模组上，由不同的5G模组1到N分别发送；发送完成后，由接收端系统按照顺序重组数据。通过增加同时工作的5G模组，增加单终端的上行速率，应用数据动态分配系统图见图2。
在一些可选实施方式中，步骤S3之后进一步包括，所述数据发送终端完成一次飞机强度试验数据的发送后，将完成数据发送的消息通知接收端系统。
在一些可选实施方式中，步骤S2进一步包括：
获取用于传输的飞机强度试验数据的大小；
确定MTU包的传输上限，数据发送终端自动检测网络环境，确定单个处理时间片(TTI)内，每个传输数据包的最大长度(MTU)，具体的，每个MTU为1500字节；
根据所述飞机强度试验数据的大小及MTU包的传输上限确定切分的MTU包数量X，每个MTU包携带唯一标识，X＝传输数据总长度/MTU。
在一些可选实施方式中，步骤S3进一步包括：
步骤S31、数据发送终端将前N个MTU包依次分配给N个模组；
步骤S32、数据发送终端接收到某一模组的传输完成消息后，从剩下的MTU包中选择一个分配给该模组，重复该步骤直至所有MTU包均分配完成。
以某大型民用飞机全机疲劳强度试验为例，具体实施方式如下：
步骤一：确定数据发送终端模组数量，针对现场试验环境，可将某数据发送终端模组数量设为4；
步骤二：当N＝4时，模组1天线倾角为0°，模组2天线倾角为22.5°，模组3天线倾角为45°，模组4天线倾角为67.5°；
步骤三：所有天线采用定向发射技术，发射角度不超过60°；
步骤四：天线位置、角度朝向均匀分布在模组所在球体空间上，保障互相之间的距离最远、角度差异最大；
步骤五：数据发送终端安装4张SIM卡，数据可独立发送；
步骤六：数据发送终端自动检测网络环境，为4个模组分流，计算每个传输数据包的最大长度(MTU)，通常为1500字节；
步骤七：数据发送终端将要传输的数据，可设为1500000字节，将其切分为1000个MTU包，每个MTU包有唯一的标识；
步骤八：数据发送终端将前4个MTU包，依次分配给4个模组，发送完成后，向数据发送终端反馈完成消息；
步骤九：数据发送终端收到模组n(1≤n≤4)的传输完成消息后，从剩下的待分配的MTU包中，选择1个分配给模组n；
步骤十：重复上述步骤，直到所有包完成分配；
步骤十一：数据由5G基站接收，并通过MEC分流到接收端系统。在接收端系统增加对应的数据合并模块，将所有的MTU包，根据唯一的标识，重新组装，将这些数据组装整合后，供应用层调用。需要说明的是，多个终端同时发射上行数据，理论上可以将单终端上行速率提升N倍，将单终端的能力接近甚至超过单小区的能力。
所述接收端系统类型包括数据接收终端和数据接收服务器。
综上所述，本申请提出一种复杂试验环境下数据无线高速上行技术，通过数据发送终端改造及应用层预处理，在资源受限的情况下，完成海量的数据上传业务，使能超高速上行技术，保证业务数据能够实时、高效、可靠上传。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种飞机强度试验数据发送终端，其特征在于，包括在飞机强度试验环境中布置有多个模组，每个所述模组包括两个天线，且该两个天线采用双极化技术互成90°垂直设置，不同所述模组的天线倾角按设定偏差值相互偏置设置。
2.如权利要求1所述的飞机强度试验数据发送终端，其特征在于，天线采用定向发射技术，发射角度不超过60°。
3.如权利要求1所述的飞机强度试验数据发送终端，其特征在于，所述设定偏差值a根据所述模组的数量N确定：a＝90/N，其中，设定一初始模组，其天线倾角设置为0°，其他模组的天线依次相对于前一个模组的对应的天线偏置a。
4.如权利要求1所述的飞机强度试验数据发送终端，其特征在于，所述模组数量为2-6个。
5.一种飞机强度试验数据发送方法，其特征在于，应用于数据发送终端，所述方法包括：
步骤S1、根据飞机强度试验数据上行传输速率，确定所述数据发送终端包含的并发模组数量N；
步骤S2、将所述飞机强度试验数据切分为多个MTU包，对所述MTU包进行标识，所述标识至少包括拼接顺序；
步骤S3、通过N个并发模组将所述MTU包进行上行传输。
6.如权利要求5所述的飞机强度试验数据发送方法，其特征在于，步骤S3之后进一步包括，所述数据发送终端完成一次飞机强度试验数据的发送后，将完成数据发送的消息通知接收端系统。
7.如权利要求5所述的飞机强度试验数据发送方法，其特征在于，步骤S2进一步包括：
获取用于传输的飞机强度试验数据的大小；
确定MTU包的传输上限；
根据所述飞机强度试验数据的大小及MTU包的传输上限确定切分的MTU包数量。
8.如权利要求5所述的飞机强度试验数据发送方法，其特征在于，步骤S3进一步包括：
步骤S31、数据发送终端将前N个MTU包依次分配给N个模组；
步骤S32、数据发送终端接收到某一模组的传输完成消息后，从剩下的MTU包中选择一个分配给该模组，重复该步骤直至所有MTU包均分配完成。
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