CN113613097A - 一种无人机多链路遥测数据优选方法、计算机程序及存储介质 - Google Patents

一种无人机多链路遥测数据优选方法、计算机程序及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种无人机多链路遥测数据优选方法，包括：步骤1、根据每条链路传输的遥测数据刷新情况确定各条链路遥测数据健康状态；步骤2、确定各条链路的优先级，同时结合每个链路遥测数据健康状态，确定是否更改当前优选链路，若更改则进行进入步骤3，若不更改则进入步骤4；步骤3、根据待切换链路的切换延时，执行更改流程，确定当前优选链路；步骤4、输出当前优选链路的遥测数据。采用本发明提出的方案与其他设备状态去耦合，提高了整个系统的鲁棒性；可通过动态变更优先级来适应不同应用场景，同时避免人工判断手动切换链路遥测的繁琐；兼顾输出时效性高的遥测数据和减小切换延时。

Description

一种无人机多链路遥测数据优选方法、计算机程序及存储 介质
技术领域
本发明涉及无人机数据传输领域，特别涉及一种无人机多链路遥测数据优选方法、计算机程序及存储介质。
背景技术
当前无人机都是通过无线链路和地面监控终端建立无线通讯，以遥测数据形式将无人机的位置、姿态等关键信息及机载各系统工作状态周期下传至地面监控终端显示，以便操作员随时了解无人机当前运行状态。由于无线链路数据传输的非可靠特性，大型无人机系统一般都采用多链路传输冗余遥测数据的方式来提高数据传输的可靠性，地面监控终端需要对多链路传输的遥测数据进行优选使用。
常用方法是根据多链路地面终端的链路锁定状态来确认使用哪条链路传输的遥测数据，该方法使遥测数据的优选和地面设备状态产生了耦合，且未考虑不同链路的延时特点，有可能优选到时效性差的遥测数据。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，提供了一种基于优先级及链路延时特性的无人机多链路遥测数据优选方法、计算机程序及存储介质。
本发明采用的技术方案如下：一种无人机多链路遥测数据优选方法，包括：
步骤1、根据每条链路传输的遥测数据刷新情况确定各条链路遥测数据健康状态；
步骤2、确定各条链路的优先级，同时结合每个链路遥测数据健康状态，确定是否更改当前优选链路，若更改则进行进入步骤3，若不更改则进入步骤4；
步骤3、根据待切换链路的切换延时，执行更改流程，确定当前优选链路；
步骤4、输出当前优选链路的遥测数据。
进一步的，所述步骤1的子步骤包括：
步骤1.1、根据无人机各链路传输遥测数据的速率特性，预先确定遥测数据健康状态检测周期及健康阈值；
步骤1.2、接收链路遥测数据，并记录最后收到数据的接收时间；
步骤1.3、检测最新健康状态检测周期时间内收到的正常遥测数据个数是否大于健康阈值，若大于则表示该链路遥测数据健康，继续采信；否则表示不健康，停止采信；
步骤1.4、记录检测时间。
进一步的，所述步骤1.1中，健康状态检测周期根据需求取200ms-1s；健康阈值计算方法为：健康阈值＝遥测速率*健康状态检测周期/2000。
进一步的，所述步骤2的子步骤包括：
步骤2.1、确定各条链路优先级；
步骤2.2、将遥测数据健康且优先级最高的链路作为备优选链路；
步骤2.3、若当前优选链路与备优选链路相同，表示不用更改，进入步骤4；若不同，则表示需要更改当前优选链路，进入步骤3。
进一步的，所述步骤2.1中，各链路优先级根据使用需要预先确定或实时更改各链路优先级设定。
进一步的，所述步骤3的子步骤包括：
步骤3.1、根据各链路的延时特性，确定更改到备优选链路的切换延时；
步骤3.2、若备优选链路优先级低于当前优选链路，且当前时间-当前优选链路最后收到数据的接收时间>备优选链路切换延时时，将备优选链路设为当前优选链路；若备优选链路优先级高于当前优选链路，且当前时间-检测时间>备优选链路切换延时时，将备优选链路设为当前优选链路；否则维持当前优选链路不变。
进一步的，，所述步骤2.1中，所述步骤3.1中备优选链路的切换延时计算方法为：
备优选链路切换延时＝MAX[2*该链路固有延时，健康状态监测周期]。
本发明还提供了一种计算机程序，其包括有计算机程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时用于实现上述的无人机多链路遥测数据优选方法对应的过程。
本发明还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时用于实现上述的无人机多链路遥测数据优选方法对应的过程。
与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：
1.采用遥测数据本身的刷新情况来确定遥测数据健康性，与其他设备状态去耦合，提高了整个系统的鲁棒性；
2.基于优先级自动优选链路遥测数据，可通过动态变更优先级来适应不同应用场景，同时避免人工判断手动切换链路遥测的繁琐；
3.基于不同链路的延时特性延后优选执行时机，可兼顾输出时效性高的遥测数据和减小切换延时；
4.根据优先级高到优先级低和优先级低到优先级高切换，采取不同的执行更改当前优选链路时机策略，可平衡两种情况下的实际切换延时。
附图说明
图1是本发明提出的无人机多链路遥测数据优选方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
实施例1
如图1所示，本实施例提出了一种无人机多链路遥测数据优选方法，包括：
步骤1、根据每条链路传输的遥测数据刷新情况确定各条链路遥测数据健康状态；
步骤2、确定各条链路的优先级，同时结合每个链路遥测数据健康状态，确定是否更改当前优选链路，若更改则进行进入步骤3，若不更改则进入步骤4；
步骤3、根据待切换链路的切换延时，执行更改流程，确定当前优选链路；
步骤4、输出当前优选链路的遥测数据。
具体所述步骤1的子步骤包括：
步骤1.1、根据无人机各链路传输遥测数据的速率特性，预先确定遥测数据健康状态检测周期及健康阈值；
步骤1.2、接收链路遥测数据，并记录最后收到数据的接收时间；
步骤1.3、检测最新健康状态检测周期时间内收到的正常遥测数据个数是否大于健康阈值，若大于则表示该链路遥测数据健康，继续采信；否则表示不健康，停止采信；
步骤1.4、记录检测时间。
优选的，所述步骤1.1中，健康状态监测周期根据实际工程经验一般取200ms～1s；健康阈值计算方法为：健康阈值＝遥测速率(Hz)*健康状态监测周期(ms)/2000；
具体的，所述步骤2的子步骤包括：
步骤2.1、确定各条链路优先级；
步骤2.2、将遥测数据健康且优先级最高的链路作为备优选链路；
步骤2.3、若当前优选链路与备优选链路相同，表示不用更改，进入步骤4；若不同，则表示需要更改当前优选链路，进入步骤3。
优选的，所述步骤2.1中，各链路优先级根据使用需要预先确定或实时更改各链路优先级设定。
具体的，所述步骤3的子步骤包括：
步骤3.1、根据各链路的延时特性，确定更改到备优选链路的切换延时；以防止采信时效性差的遥测数据；
步骤3.2、若备优选链路优先级低于当前优选链路，且当前时间-当前优选链路最后收到数据的接收时间>备优选链路切换延时时，将备优选链路设为当前优选链路；若备优选链路优先级高于当前优选链路，且当前时间-检测时间>备优选链路切换延时时，将备优选链路设为当前优选链路；否则维持当前优选链路不变。
优选的，所述步骤3.1中备优选链路的切换延时计算方法为：备优选链路切换延时＝MAX[2*该链路固有延时，健康状态监测周期]。
实施例2
本实施例提供了一种计算机程序，其包括有计算机程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时用于实现实施例1的无人机多链路遥测数据优选方法对应的过程。
实施例3
本实施例提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时用于实现实施例1的无人机多链路遥测数据优选方法对应的过程。
本发明的方案采用遥测数据本身的刷新情况来确定遥测数据健康性，与其他设备状态去耦合，提高了整个系统的鲁棒性；基于优先级自动优选链路遥测数据，可通过动态变更优先级来适应不同应用场景，同时避免人工判断手动切换链路遥测的繁琐；基于不同链路的延时特性延后优选执行时机，可兼顾输出时效性高的遥测数据和减小切换延时；根据优先级高到优先级低和优先级低到优先级高采取不同的执行更改当前优选链路时机策略，可平衡两种情况下的实际切换延时。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。如果本领域技术人员，在不脱离本发明的精神所做的非实质性改变或改进，都应该属于本发明权利要求保护的范围。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (9)

1.一种无人机多链路遥测数据优选方法，其特征在于，包括：
步骤1、根据每条链路传输的遥测数据刷新情况确定各条链路遥测数据健康状态；
步骤2、确定各条链路的优先级，同时结合每个链路遥测数据健康状态，确定是否更改当前优选链路，若更改则进行进入步骤3，若不更改则进入步骤4；
步骤3、根据待切换链路的切换延时，执行更改流程，确定当前优选链路；
步骤4、输出当前优选链路的遥测数据。
2.根据权利要求1所述的无人机多链路遥测数据优选方法，其特征在于，所述步骤1的子步骤包括：
步骤1.1、根据无人机各链路传输遥测数据的遥测速率，预先确定遥测数据健康状态检测周期及健康阈值；
步骤1.2、接收链路遥测数据，并记录最后收到数据的接收时间；
步骤1.3、检测最新健康状态检测周期时间内收到的正常遥测数据个数是否大于健康阈值，若大于则表示该链路遥测数据健康，继续采信；否则表示不健康，停止采信；
步骤1.4、记录检测时间。
3.根据权利要求2所述的无人机多链路遥测数据优选方法，其特征在于，所述步骤1.1中，健康状态检测周期根据需求取200ms-1s；健康阈值计算方法为：
健康阈值＝遥测速率*健康状态检测周期/2000。
4.根据权利要求2所述的无人机多链路遥测数据优选方法，其特征在于，所述步骤2的子步骤包括：
步骤2.1、确定各条链路优先级；
步骤2.2、将遥测数据健康且优先级最高的链路作为备优选链路；
步骤2.3、若当前优选链路与备优选链路相同，表示不用更改，进入步骤4；若不同，则表示需要更改当前优选链路，进入步骤3。
5.根据权利要求4所述的无人机多链路遥测数据优选方法，其特征在于，所述步骤2.1中，各链路优先级根据使用需要预先确定或实时更改各链路优先级设定。
6.根据权利要求5所述的无人机多链路遥测数据优选方法，其特征在于，所述步骤3的子步骤包括：
步骤3.1、根据各链路的延时特性，确定更改到备优选链路的切换延时；
步骤3.2、若备优选链路优先级低于当前优选链路，且当前时间-当前优选链路最后收到数据的接收时间>备优选链路切换延时时，将备优选链路设为当前优选链路；若备优选链路优先级高于当前优选链路，且当前时间-检测时间>备优选链路切换延时时，将备优选链路设为当前优选链路；否则维持当前优选链路不变。
7.根据权利要求6所述的无人机多链路遥测数据优选方法，其特征在于，所述步骤3.1中备优选链路的切换延时计算方法为：
备优选链路切换延时＝MAX[2*该链路固有延时，健康状态监测周期]。
8.一种计算机程序，其包括有计算机程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时用于实现权利要求1-7中任一项所述的无人机多链路遥测数据优选方法对应的过程。
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时用于实现权利要求1-7中任一项所述的无人机多链路遥测数据优选方法对应的过程。
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