CN113985902A - 大型无人机地面站任务规划与载荷监控系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种大型无人机地面站任务规划与载荷监控系统和方法，该系统包括任务数据管理软件单元和任务规划与综合监控软件单元，任务规划与综合监控软件单元包括任务载荷控制子单元、任务规划与显示子单元和载荷数据监视子单元，其中，任务数据管理软件单元是系统的交互枢纽，负责任务规划与综合监控软件单元中的任务载荷控制子单元、任务规划与显示子单元和载荷数据监视子单元的数据转换、收发和记录。根据本申请的系统和方法，与常规使用的地面站软件相比，具备较强的扩展更改功能；可进行飞行前的任务规划与任务构型设计和装载等功能，根据使用需求进行灵活加入不同种类的构型，具有种类多、数量达的显著优势；软件界面规划合理。

Description

大型无人机地面站任务规划与载荷监控系统和方法

技术领域

本申请涉及飞机地面站控制软件领域，尤其涉及一种大型无人机地面站任务规划与载荷监控系统和方法。

背景技术

无人机因具有设计灵活，无人员零损伤等诸多优点，已成为未来飞行器的主要发展方向，正逐步广泛应用于军事与民用等领域。无人机地面站系统作为无人机测控系统的重要组成部分，也是整个无人机系统的指挥控制中心。地面站系统控制准确性直接影响无人机执行任务的成败，而地面站软件是控制系统的核心组成，也是指挥人员与飞机交交互的唯一路径，故设计出一款合理完善的地面站控制软件，以便操控人员更好地监视无人机的飞行状况和实时控制，保障无人机在执行各项任务时具备良好的使用效果。

目前，由于众多研究中所出现的无人机均以中小型无人机居多，故所搭配的地面站软件系统也均为此类无人机所设计，而大型无人机由于需要搭载设备数量种类多，传输数据量过大、告警逻辑繁琐、且需尽量满足军事专业人员的使用习惯等因素，对地面站的指挥控制软件要求水平更高，故目前所公布的相关设计研究略少。

发明内容

本申请针对大型无人机载荷任务的使用需求，设计了任务规划与载荷监控系统软件，可对不同种类多、多数量的任务载荷设备的接入、管理、存储、显控、下传等功能，同时可根据使用人员进行快速更改，软件人机界面友好，使用方便，稳定性较高。

根据本申请的一个方面，提供了一种大型无人机地面站任务规划与载荷监控系统，包括任务数据管理软件单元和任务规划与综合监控软件单元，所述任务规划与综合监控软件单元包括任务载荷控制子单元、任务规划与显示子单元和载荷数据监视子单元，其中：

所述任务载荷控制子单元用于将地面站的操作部件和界面按钮的指令所产生的任务指令和载荷指令发送至所述任务数据管理软件单元；

所述任务规划与显示子单元用于编辑和生成任务规划信息和航线调整信息，并将所述任务规划信息和所述航线调整信息发送至所述任务数据管理软件单元；

所述任务数据管理软件单元用于将所述任务指令、所述载荷指令、所述任务规划信息和所述航线调整信息进行第一处理后发送至链路数据软件设备；以及

所述任务数据管理软件单元用于将来自所述链路数据软件设备的数据进行第二处理后发送至所述任务载荷控制子单元、所述任务规划与显示子单元和所述载荷数据监视子单元。

根据本申请的另一个方面，提供了一种大型无人机地面站任务规划与载荷监控方法，其包括：

通过任务数据管理软件单元从任务规划与综合监控软件单元中的任务规划与显示子单元中完成在飞行前对整体飞行任务的航线规划、任务规划和构型装载；

通过任务数据管理软件单元从任务规划与综合监控软件单元中的任务载荷控制子单元和任务规划与显示子单元中获取信息；

通过所述任务数据管理软件单元对所获取的信息进行第一处理后发送至链路数据软件设备；

通过所述任务数据管理软件单元从所述链路数据软件设备获取数据；以及

通过所述任务数据管理软件单元对所获取的数据进行第二处理后通过组播的方式发送至所述任务规划与综合监控软件单元中的所述任务载荷控制子单元和所述任务规划与显示子单元；

通过任务数据管理软件单元从任务规划与综合监控软件单元中的任务载荷控制子单元对外部连接的摇杆、控制器等硬件设备数据进行采集。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：

1)与常规使用的地面站软件相比，将多种模块化功能界面进行合理集成与分配设计，可根据搭载不同的载荷设备控制要求进行软件适配更改，可基于当前软件的架构与界面，不需进行二次重新开发，具备较强的扩展更改功能，更改简单工作量较少。

2)软件除包括常规的监控功能外，还可进行飞行前的任务规划与任务构型设计和装载等功能，可根据使用需求进行灵活加入不同种类的构型，具有种类多、数量大的显著优势。

3)软件界面规划合理，界面设计美观大方、友好性较强、操作简便、智能型强、长时间运行正常，在无人机的侦查巡逻、察打一体和海事巡逻等应用构型领域中有一定的工程应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图，而并不超出本申请要求保护的范围。

图1是根据本申请实施例的任务规划与载荷监控系统的CSCI分解图。

图2是根据本申请实施例的任务规划与载荷监控系统中各个单元之间的关系图。

图3是根据本申请实施例的任务规划与载荷监控系统的外部通信架构图。

图4是根据本申请实施例的任务规划与载荷监控系统的一种控制流程图。

图5是任务规划与综合监控软件单元生成的界面示意图。

图6是光电载荷监控软件单元生成的界面示意图。

图7是根据本申请实施例的任务规划与载荷监控方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请提出的大型无人机地面站任务规划与载荷监控系统是无人机系统的重要组成部分，作为无人机载荷设备系统的指挥控制中心，实现对无人机载荷设备的地面控制与管理。根据控制站系统的整体规划，系统以地面控制站计算机系统为载体，对外连接通信设备、定位设备、其它辅助电子设备。如图1所示，整个任务规划与载荷监控系统按照CSCI(计算机软件配置，Computer Software Configuration Item)分解可划分为三个独立的单元：任务数据管理软件单元、任务规划与综合监控软件单元和载荷软件单元，其中，任务规划与综合监控软件单元包括三个子单元：任务规划与显示子单元、任务载荷控制子单元和载荷数据监视子单元。

图2是根据本申请实施例的任务规划与载荷监控系统中各个单元之间的关系图。如图2所示，在任务规划与载荷监控系统中，任务数据管理软件单元是系统的内外交互枢纽，负责外设与内部其它单元的数据转换、收发和记录，同时进行其他载荷软件单元指令的接收、校验与封装。

任务载荷控制子单元负责读取各种操作部件和界面按钮的指令，形成载荷指令和控制无人机上的任务系统工作的任务指令后交给任务数据管理软件单元进行发送，任务数据管理软件单元从任务规划与综合监控软件单元中的任务载荷控制子单元对外部连接的摇杆、控制器等硬件设备数据进行采集。

任务规划与显示子单元编辑和生成装订任务系统的工作初始化参数的任务规划并调整航线信息，同时接收任务数据管理软件单元传回的无人机位置、目标信息和载荷状态等以刷新地图显示，任务规划与显示子单元中完成在飞行前对整体飞行任务的航线规划、任务规划和构型装载等。

载荷数据监视子单元根据从任务数据管理软件单元接收到的下传数据进行筛选和界面显示。

在图2所示的实施例中，载荷软件单元包括光电载荷监控软件单元，光电载荷监控软件单元用于向任务数据管理软件单元发送遥控指令并从任务数据管理软件单元接收遥测数据。需要说明的是，载荷软件单元还可以包括其他载荷软件单元，如扩展载荷软件单元1和扩展载荷软件单元2，本申请对此不做限制。各单元或子单元之间可以通过以太网进行数据交互。

图3是根据本申请实施例的任务规划与载荷监控系统的外部通信架构图。在任务规划与载荷监控系统中，任务数据管理软件单元是系统的内外交互枢纽，如图3所示，任务数据管理软件单元接收来自任务规划与综合监控软件单元、电台控制设备、光电载荷监控软件单元以及其他扩展载荷软件单元的信息，例如，任务数据管理软件单元接收来自电台控制设备的RS422遥控指令和RS422语音上行，并向电台控制设备发送RS422遥测状态和RS422语音下行。

在任务规划与载荷监控系统中，任务规划与综合监控软件单元、光电载荷监控软件单元以及其他扩展载荷软件单元通过内部通道指令UDP点播的方式将数据发送至任务数据管理软件单元。例如，任务规划与综合监控软件单元中的任务载荷控制子单元将地面站的各种操作部件和界面按钮的指令所产生的任务指令和载荷指令发送至任务数据管理软件单元；任务规划与综合监控软件单元中的任务规划与显示子单元编辑和生成任务规划信息和航线调整信息，并将任务规划信息和航线调整信息发送至任务数据管理软件单元。任务数据管理软件单元对接收到的数据进行处理后发送至链路数据软件设备，所发送的数据包括语音数据和遥控指令。

任务数据管理软件单元接收来自链路数据软件设备的数据(包括语音和遥测数据)，并以内部数据分发组播的方式将所接收的数据发送至任务规划与综合监控软件单元、光电载荷监控软件单元以及其他扩展载荷软件单元。任务规划与综合监控软件单元、光电载荷监控软件单元以及其他扩展载荷软件单元从该组播的数据中获取所需的信息。例如，任务规划与综合监控软件单元中的任务规划与显示子单元从任务数据管理软件单元组播的数据中获取的信息包括飞行位置信息和目标位置信息，任务规划与综合监控软件单元中的载荷数据监视子单元从任务数据管理软件单元组播的数据中获取的信息包括载荷状态数据。

如图2所示，任务数据管理软件单元接收的数据和指令除了来自任务规划与综合监控软件单元、光电载荷监控软件单元以及其他扩展载荷软件单元，还可以来自外设接口。任务数据管理软件单元对所接收的数据和指令，除了进行数据和指令的收发，所进行的处理还包括数据转换(包括数据格式的转换)、对数据和指令的存储和记录以及对数据和指令的校验和封装。

任务规划与载荷控制系统部署在控制台上的任务席位计算机，将通过与链路席位软件和飞控席位软件进行交互通信，实时接收任管机状态、载荷状态、视频图像、配电机状态、飞控状态等数据以电子地图、仪表控件、数值列表等形式显示在各个显示器上，并通过接收操纵杆、触摸屏、键盘/鼠标等外部设备的操控信号，形成控制指令后通过通信设备发送给远端的无人机，对无人机的飞行过程中载荷设备的情况进行监视和控制，同时可根据任务需要，额外进行控制软件的添加与扩展。图4是根据本申请实施例的任务规划与载荷监控系统的一种控制流程图。

在图2、图3和图4所示的实施例中，载荷软件单元可以根据实际需要进行扩展，对应于无人机的载荷的设置，设置对应的载荷软件单元，对该对应的载荷软件单元进行配置以及与任务数据管理软件单元的配置(例如，接口上的配置)，即可实现对该无人机载荷的控制和监控，无需对系统的其他部分和单元进行调整和修改。这样，将多种模块化功能界面进行合理集成与分配设计，可根据搭载不同的载荷设备控制要求进行软件适配更改，可基于当前软件的架构与界面，不需进行二次重新开发，具备较强的扩展更改功能，更改简单工作量较少。

另外，在图2、图3和图4所示的实施例中，除了包括常规的监控功能外，还可进行飞行前的任务规划与任务构型设计和装载等功能，例如，任务载荷控制子单元读取各种操作部件和界面按钮的指令，形成载荷指令和控制无人机上的任务系统工作的任务指令，可以对无人机所要进行飞行任务进行设计和构型，这样，可根据使用需求进行灵活加入不同种类的构型，具有种类多、数量达的显著优势。

对于任务数据管理软件单元、任务规划与综合监控软件单元和光电载荷监控软件单元，它们的功能以及相应的界面设计分别如下所述。

1、任务数据管理软件单元

1.1功能描述

遥测数据解析与分发：作为任务地面站和与链路设备的传送带，本软件首先要实时接收链路数据软件设备发出的遥测数据，该功能主要涉及三方面的工作，一是按照协议实时监听和接收数据，将数据放入缓冲区；二是根据消息帧头等信息对缓冲数据进行组包和校验，过滤无效数据和冗余数据；三是对数据进行内部处理后以UDP组播形式分发给其它软件；

遥控指令封装与上传：该功能主要是对其它软件上传的控制指令进行校验和封装(包括任务控制软件和其他载荷自带的软件)，然后发送给链路设备；

外部设备数据读取：外接的语音电台控制器、应答机控制器、扬声器、语音模块、PTT等设备数据接口通信不同，需要进行识别并读取与反馈通信；

第三方数据中转：该功能主要用于中转电台语音的数据，其他载荷软件数据，将遥测载荷数据和电台语音数据发送给载荷控制软件和电台控制终端，并将其发出的控制指令转发给链路设备，数据传输同样基于以太网协议实现；

数据存储与管理：该功能具备管理无人机任务数据下行源码数据的功能，可以自动存储数据源码(含时间戳)，能够将存储源码解析后按CSV格式导出。

1.2界面设计

任务数据管理软件单元为后台控制台运行软件单元，没有可视化界面。软件在执行过程中，定时或不定时地刷新显示软件的收发状态或异常信息。

2、任务规划与综合监控软件单元

2.1功能描述

地图显示：该功能主要依托第三方电子地图平台实现，Google Earth的卫星地图资源库最为丰富，完全能够满足无人机的本场/跨地飞行需求，而且支持在线和离线使用。测距和测高功能可通过地图API接口获取鼠标点的地理坐标，在此基础上进行简单计算；

航线显示：该功能基于Google Earth平台的API开发接口实现。Google Earth提供了以KML文件为规范格式的数据输入输出接口，可由本软件编辑和管理任务规划航线数据，然后按照KML文件格式进行保存和刷新，由Google Earth来加载和显示，而且支持多条航线的显示；

航迹与目标位置显示：该功能与航线显示类似，可基于Google Earth平台的API开发接口实现。与航线显示有所不同的是，航迹与目标位置显示需要实时刷新，颜色等特征与航线有所不同；

载荷任务规划：该功能同样要基于Google Earth平台的API开发接口实现，其核心内容是托管和抓取人为鼠标操作信号，判断鼠标在电子地图上的操作方式和屏幕坐标，然后基于API接口将其转换为相应的地理坐标，形成规划航点信息，最后通过本软件提供的编辑窗口对规划的航点进一步编辑和修正。除了基本的经纬高地理坐标外，编辑窗口也支持辅助参数(如载荷设备状态)的配置；

任务文件管理：该功能包括两部分内容，一是在完成任务规划后按照本地任务管理的格式生成任务数据文件，二是在初始规划时支持加载已有的任务数据文件，在此基础上进行编辑。两者都需要完成任务数据与电子地图界面的交互；

任务飞行数据收发：该功能是本软件的对外接口实现，一方面通过UDP协议接收任务数据管理软件解析并分发的飞行状态与目标数据，从中提取本软件所需的地理位置等信息，提交给航迹显示等模块使用；另一方面生成任务文件进行加载并完成上传。

任务上传与回检：该功能是任务数据相关的两个子功能，一是上传，二是回检。上传功能首先需要加载任务数据文件，该文件可能是任务规划软件临时编辑保存的，也可能是人为提前设计的。加载任务文件后，软件要将该文件中的所有任务数据列表显示供人为核对，然后在点击上传后开始按照遥控协议逐个编码上传。回检功能首先需要获取回传的航线与任务数据，该数据需要从遥测数据中提取。获取数据后根据该数据标明的航线、航点ID、任务特征与任务文件中的数据进行核对，如果核对不一致或者在一定时间内接收不到回传任务，则提示上传出错；

显示与控制：该功能是本软件的一项主要功能，即提供各项任务控制指令的操控界面。由于地面操控涉及的命令种类较多，因此需要按照分系统的划分进行分页显示，每页显示某一子系统的相关指令，便于区分，同时不同子系统靠周边键切换。点击某按钮后，软件根据该子系统的按钮定义触发相应的控制指令，在提示区显示指令的解释信息，需要人为确定后点击发送按键才会发送；另一部分为载荷构型与链路下传内容选择指令，各部分指令，不需要进行发送二次确认，可进行直接选择；

摇杆键盘等信号采集与控制：即通过操控部件(摇杆键盘等)发送开关量和移动量指令。载荷配套的摇杆有着屏幕按钮不可替代的作用，能够方便地发送油门量等各种量化、连续的操作指令。为实现该功能，软件需要首先根据USB接口协议和DirectX等接口协议获取摇杆键盘的状态信号，然后根据约定协议判断不同信号对应的不同触发意义和具体指令，最后根据遥控协议编码形成遥控信号发送；

遥控指令生成和回检：该功能与“任务上传与回检”功能类似，发送任务指令前要按照遥控协议编码生成指令包，发送后要等待接收回传的指令，并对指令核对检验，如果有误则需要提示；

时间显示：可显示本机时间与机上时间，同时可进行计时功能；

任务载荷控制功能主要通过提供多种指令输入方式，对无人机载荷或控制站进行控制指令的生成和下达。软件的指令输入主要包括两种途径，一是控制面板屏上的多级或分页菜单，直接点击屏幕指令按钮下达指令；二是操纵部件，通过人为操作载荷设备配套的摇杆与键盘，根据当前的飞行控制模式生成对应的量化和开关指令，并通过屏幕按钮或摇杆按键等方式对重要的开关指令进行二次确认。此外，对于各项复杂的指令提示相关帮助信息显示。

任务遥测数据分页显示：由于本软件要求显示所有的任务遥测数据，数据种类繁多，因此有必要按照分系统属性将所有数据划分为多个页面，为各个页面设计统一框架和基类，各页基于该基类进一步细化和实现；

系统告警管理：该功能是地面监控的必不可少的一环，是在接收所有遥测告警信息的基础上对信息进行整理和提示，重点是以合理的方式对告警信息区别化处理；

多形式数据显示：该功能为本软件的主要功能，显示所有的遥测数据。为了在满足界面空间的前提下提升可视化性能，本软件提供仪表、柱状图、指示灯等多种控件对各系统的主要参数进行显示，以文本显示其余的所有参数。此外，为了使界面合理有序，将主界面划分为不同区域，包括常驻区域和动态区域；

载荷监控数据收发：该功能是本软件的对外接口实现，通过UDP协议接收任务数据管理软件解析并分发的载荷状态数据，转化为所有的载荷参数信息，提交给显示模块使用。

2.2界面设计

图5是任务规划与综合监控软件单元生成的界面示意图。如图5所示，该界面包括如下部分：

电子地图区(1)：软件的主工作区，显示卫星地图，将Google Earth地图的主视图嵌入该区域。在该区域内，软件捕获鼠标点击操作信号后，根据任务编辑区操作设置的编辑状态将其转换为相应的地理坐标，以此为基础逐步形成规划航线。同时，软件通过加载KML文件，以直线、曲线、图片、路标等多等地图元素，动态显示规划航线和实时航迹，包括飞机与目标的位置和航向；

任务编辑区(2)：该区域可根据操作显示或隐藏，一方面提供树形的航线、航点结构，另一方面通过各项菜单按钮支持航点加载、添加、删除、修改、保存等各种操作。在添加航点时，点击添加航点按钮后，任务规划进入添加航点状态，此时用鼠标在电子地图上点击时，软件调用电子地图的接口获取鼠标点对应的地理坐标，添加到后台航线数据中，并在本区域的树形航线中添加和显示。而点击完成添加按钮后，软件解除添加航点状态，此时通过鼠标右击地图不再响应。此外，编辑区提供了辅助区域，支持航点的具体修正和信息显示；

工具栏区(3)：该栏由各项主操作按钮组成，可支持的操作主要是指定地图视角、规划航线、地图截屏等。地图视角包括二维/三维静态或动态跟踪等，通过地图API接口设置地图视角的中心点的方位/倾角；

信息栏区(4)：该栏通过文本辅助显示实时地理位置等精确的重要数据。

指令按钮区(5)：显示不同子系统的按钮，鼠标点击某按钮后，后台生成该指令的数据，同时显示辅助信息。在点击发送按钮后，软件对数据编码并上传。此外，在进行操纵杆的操作过程中，该区域也会根据操作内容(如重要指令操作)进行必要的提示和确认；

指令列表区(6)：软件的辅助列表显示区。软件运行过程中实时监控收发的任务载荷控制指令，对上传和回传的指令进行列表显示和匹配，对未能匹配的指令进行提示。

主视图区(7)：显示当前子系统下的所有遥测数据，显示形式包括文本、仪表、柱状图等等。

系统切换区(8)：遥测数据显示各页面的切换键，当鼠标点击后软件据此进行切换；

常驻区Ⅰ(9)：该区域不随子系统切换，常态性显示系统重要参数，如载荷设备工作状态和回报指令等；

常驻区Ⅱ(10)：该区域不随子系统切换，常态性显示系统重要参数，如各系统的异常或故障状态；

可视化区(11)：主要以可视化控件显示飞机的飞行参数信息与外部摇杆行程信息等动态数据；

告警区(12)：对机载任务载荷系统设备监控，通过颜色变化进行判断当前设备的工作状态。

时间区(13)：显示当前本地时间、机上时间，同时具备计时功能。

链路状态监视区(14)：用于检测当前阶段链路的通信状态。

3、光电载荷监控软件单元

3.1功能描述

光电载荷监控软件单元主要基于各种专业的仪表控件，显示的内容主要是目标的位置、高度、速度，光电转台的姿态、焦距、工作模式、倍数等重要参数。该软件的显示界面和布局相对固定，其实现方式主要是在显示控件的基础上，对接收到的无人机下传数据进行显示和界面刷新。并通过仪表与视频的叠加支持在任意时刻对侦查目标和光电载荷的信息进行随时切换读取，同时可进行对光电载荷设备的实时控制。

软件框架与辅助数据监控模块:整个软件的界面框架可以分为多个部分，其中：主界面框架两侧设计显示框架，作为各显示信息与指令的容器(包括控制区和基本状态显示区)；参数显示实时以文本形式显示光电转台的角度、焦距和工作状态等相关关键参数和控制指令；

地图数据显示:可显示行政地图，在地图上显示出飞机的图标与航线和航迹；

外部控制设备连接模块:软件可通过USB串口对外部的摇杆键盘设备进行连接，读取相关控制信号，并转发给任务数据管理软件中，形成操纵指令；

数据收发和解析模块:软件基于UDP组播协议接收任务管理软件发送的遥测源码，并由各显示模块读取和处理，然后通过实时或定时等方式进行界面刷新；

机载视频监视模块:软件基于以太网物理接口和RTSP(实时流传输协议，RealTime Streaming Protocol)传输协议接收数据链回传的视频码流(支持H.264/H.265格式)，通过内置解码器对码流进行解码和显示，并生成视频文件并保存。

3.2界面设计

视频视图区(1)：显示区域右侧区域显示是光电转台下传的视频数据(高清和红外)，通过数据链地面设备提供的RTSP视频流解析出的前视视野画面；

地图显示区(2)：显示区域右上侧区域显示行政地图，可使用了解到当前飞机处于的行政位置信息；

状态数据监视区(3)：显示区域右下侧区为光电载荷设备状态的相关参数显示，显示的形式主要是文本，以提供最准确的参数信息；

遥控指令区(4)：显示区域右下侧为光电载荷设备的控制指令区域；

指令上传与回检区(5)：显示区域的右下侧为所发送指令的显示，并可回检当前数据是否已上传成功。

根据光电载荷监控软件单元的界面设计，可以设计其他载荷软件单元的界面。

在本申请中，软件界面规划合理，界面设计美观大方、友好性较强、操作简便、智能型强、长时间运行正常，在无人机的侦查巡逻、察打一体和海事巡逻等应用构型领域中有一定的工程应用价值。

在上述大型无人机地面站任务规划与载荷监控系统的基础上，本申请还提供一种大型无人机地面站任务规划与载荷监控方法。如图7所示，该方法包括如下步骤。

步骤S701，通过任务数据管理软件单元从任务规划与综合监控软件单元中的任务载荷控制子单元和任务规划与显示子单元中获取信息。

如图2、图3和图4所示，任务数据管理软件单元从任务规划与综合监控软件单元中的任务载荷控制子单元和任务规划与显示子单元中获取信息，其中，任务数据管理软件单元从任务规划与综合监控软件单元中的任务载荷控制子单元和任务规划与显示子单元中获取的信息包括任务载荷控制子单元产生的任务指令和载荷指令以及任务规划与显示子单元编辑和生成的任务规划信息和航线调整信息。

对于任务规划这个方面来说，在一个具体实施例中，通过任务数据管理软件单元从任务规划与综合监控软件单元中的任务载荷控制子单元对外部连接的摇杆、控制器等硬件设备数据进行采集。在另一个具体实施例中，通过任务数据管理软件单元从任务规划与综合监控软件单元中的任务规划与显示子单元中完成在飞行前对整体飞行任务的航线规划、任务规划和构型装载等。

步骤S702，通过任务数据管理软件单元对所获取的信息进行第一处理后发送至链路数据软件设备。

步骤S703，通过任务数据管理软件单元从链路数据软件设备获取数据。

步骤S704，通过任务数据管理软件单元对所获取的数据进行第二处理后通过组播的方式发送至所述任务规划与综合监控软件单元中的所述任务载荷控制子单元和所述任务规划与显示子单元。

如图2、图3和图4所示，在任务规划与载荷监控系统中，任务数据管理软件单元是系统的内外交互枢纽，负责外设与内部其它单元的数据转换、收发和记录，同时进行其他载荷软件单元指令的接收、校验与封装。

具体来说，在任务规划与载荷监控系统中，任务规划与综合监控软件单元中的任务载荷控制子单元和任务规划与显示子单元通过内部通道指令UDP点播的方式将数据发送至任务数据管理软件单元。任务数据管理软件单元对接收到的数据进行处理后发送至链路数据软件设备，所发送的数据包括语音数据和遥控指令。任务数据管理软件单元接收来自链路数据软件设备的数据，其中，任务数据管理软件单元从链路数据软件设备接收的数据包括遥测数据和语音数据，并以内部数据分发组播的方式将所接收的数据发送至任务规划与综合监控软件单元中的中的任务载荷控制子单元、任务规划与显示子单元和载荷数据监视子单元。任务规划与综合监控软件单元中的任务载荷控制子单元和任务规划与显示子单元从该组播的数据中获取所需的信息，载荷数据监视子单元也从该组播的数据中获取所需的信息。

其中，所述第一处理和所述第二处理包括格式转换、存储、校验和封装。

大型无人机地面站任务规划与载荷监控系统还包括一个或多个载荷软件单元，这样，大型无人机地面站任务规划与载荷监控方法还包括通过任务数据管理软件单元从一个或多个载荷软件单元接收遥控指令并向所述一个或多个载荷软件单元发送遥测数据。

具体来说，在任务规划与载荷监控系统中，一个或多个载荷软件单元通过内部通道指令UDP点播的方式将数据发送至任务数据管理软件单元。任务数据管理软件单元对接收到的数据进行处理后发送至链路数据软件设备，所发送的数据包括语音数据和遥控指令。任务数据管理软件单元接收来自链路数据软件设备的数据，其中，任务数据管理软件单元从链路数据软件设备接收的数据包括遥测数据和语音数据，并以内部数据分发组播的方式将所接收的数据发送至一个或多个载荷软件单元。一个或多个载荷软件单元从该组播的数据中获取所需的信息。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明仅用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。同时，本领域技术人员依据本申请的思想，基于本申请的具体实施方式及应用范围上做出的改变或变形之处，都属于本申请保护的范围。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种大型无人机地面站任务规划与载荷监控系统，包括任务数据管理软件单元和任务规划与综合监控软件单元，所述任务规划与综合监控软件单元包括任务载荷控制子单元、任务规划与显示子单元和载荷数据监视子单元，其中：

所述任务载荷控制子单元用于将地面站的操作部件和界面按钮的指令所产生的任务指令和载荷指令发送至所述任务数据管理软件单元；

所述任务规划与显示子单元用于编辑和生成任务规划信息和航线调整信息，并将所述任务规划信息和所述航线调整信息发送至所述任务数据管理软件单元；

所述任务数据管理软件单元用于将所述任务指令、所述载荷指令、所述任务规划信息和所述航线调整信息进行第一处理后发送至链路数据软件设备；以及

所述任务数据管理软件单元用于将来自所述链路数据软件设备的数据进行第二处理后发送至所述任务载荷控制子单元、所述任务规划与显示子单元和所述载荷数据监视子单元。

2.如权利要求1所述的大型无人机地面站任务规划与载荷监控系统，其中，所述第一处理和所述第二处理包括格式转换、存储、校验和封装。

3.如权利要求1所述的大型无人机地面站任务规划与载荷监控系统，还包括一个或多个载荷软件单元，用于从所述任务数据管理软件单元接收遥测数据并向所述任务数据管理软件单元发送遥控指令。

4.如权利要求3所述的大型无人机地面站任务规划与载荷监控系统，其中，所述一个或多个载荷软件单元包括光电载荷监控软件单元。

5.如权利要求2所述的大型无人机地面站任务规划与载荷监控系统，其中，所述任务数据管理软件单元用于通过组播的方式将来自所述链路数据软件设备的数据发送至所述任务载荷控制子单元、所述任务规划与显示子单元、所述载荷数据监视子单元和所述一个或多个载荷软件单元。

6.如权利要求5所述的大型无人机地面站任务规划与载荷监控系统，其中，所述任务载荷控制子单元、所述任务规划与显示子单元、所述载荷数据监视子单元和所述一个或多个载荷软件单元用于从所述任务数据管理软件单元组播的数据中获取所需的信息。

7.如权利要求5所述的大型无人机地面站任务规划与载荷监控系统，其中，所述任务规划与显示子单元从所述任务数据管理软件单元组播的数据中获取的信息包括飞行位置信息和目标位置信息，所述载荷数据监视子单元从所述任务数据管理软件单元组播的数据中获取的信息包括载荷状态数据。

8.一种大型无人机地面站任务规划与载荷监控方法，其包括：

通过任务数据管理软件单元从任务规划与综合监控软件单元中的任务载荷控制子单元和任务规划与显示子单元中获取信息；

通过所述任务数据管理软件单元对所获取的信息进行第一处理后发送至链路数据软件设备；

通过所述任务数据管理软件单元从所述链路数据软件设备获取数据；以及

通过所述任务数据管理软件单元对所获取的数据进行第二处理后通过组播的方式发送至所述任务规划与综合监控软件单元中的所述任务载荷控制子单元和所述任务规划与显示子单元。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述任务数据管理软件单元从所述任务规划与综合监控软件单元中的任务载荷控制子单元和任务规划与显示子单元中获取的信息包括所述任务载荷控制子单元产生的任务指令和载荷指令以及所述任务规划与显示子单元编辑和生成的任务规划信息和航线调整信息，所述任务数据管理软件单元从所述链路数据软件设备获取的数据包括遥测数据和语音数据，所述第一处理和所述第二处理包括格式转换、存储、校验和封装。

10.如权利要求8所述的方法，还包括：

通过所述任务数据管理软件单元从一个或多个载荷软件单元接收遥控指令并向所述一个或多个载荷软件单元发送遥测数据。

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