CN116056041B - 一种基于多卡复用的无人机通信保障方法、系统和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明属于数据链路传输领域，具体涉及一种基于多卡复用的无人机通信保障方法、系统和设备，本发明的采用基于多卡复用的无人机通信保障方法，将原来北斗短报文最快30秒一次的发送速度提升为最快20ms每次，可以为无人机的链路系统提供应急所需的保障，同时本发明提出了使用北斗短报文通信作为无人机链路系统的保障，当无人机飞行控制器原链路系统无法正常工作，向主控芯片发送使能信号，并发送无法接收的信息为遥控器，进入北斗短报文多卡复用模式，保障无人机的正常飞行，使无人机可以工作在有北斗系统覆盖的如山坳、峡谷以及地形遮挡区域等各种复杂地形，同时也可以使无人机的飞行不受其他无线电设备的干扰影响。

Description

一种基于多卡复用的无人机通信保障方法、系统和设备
技术领域
本发明属于数据链路传输领域，具体的，涉及一种基于多卡复用的无人机通信保障方法、系统和设备。
背景技术
数据链传输系统是无人机的重要技术组成，链路系统主要任务是建立一个空地双向数据传输通道，包括数传链路和遥控器，负责完成对无人机遥控和数据传输等功能。无人机通信链路一般使用无线电资源，主流的遥控器传输频段是2.4GHz，国内的数传使用的频段是433MHz，这种方式存在的问题在于（1）当无人机与地面站之间有障碍物或地形阻挡时，2.4GHz的避让障碍物能力差，会导致无法对无人机进行控制进而出现飞行安全问题；（2）还有一个问题在于433MHz由于频段频率相对不是很高，且成本较低、天线较小易小型化，所以使用这个频段的设备较多，频段较为拥挤，无人机的数传链路会受到很大的干扰，同样会导致无人机失控。
北斗短报文是直接卫星通信，卫星通信是全球覆盖，是一种更为可靠和可随时接入的通信方式。此方案采用北斗短报文通信的目的是为了避免传统的通信链路中断导致的影响，用北斗短报文技术重新介入飞机的飞行控制，确保飞行安全。北斗短报文的不足在于（1）北斗短报文单次收发的字节数有限制，二代卡为78字节，三代卡根据等级不同为98字节-2000字节不等；（2）北斗短报文发送频率较慢，二代卡和三代卡最快也只能30s进行一次数据的发送。这两个不足导致北斗短报文无法满足无人机控制和数传的需求，所以无法直接使用在无人机的链路系统中。
发明内容
为了解决当前无人机链路通信过程中的数据传输准确和高效的需求，本发明请求一种基于多卡复用的无人机通信保障方法、系统和设备，采用多卡复用技术，精确地基于报文卡周期通信特点最大化利用通信时间中的数据传输效率。
根据本发明的第一方面，本发明请求保护一种基于多卡复用的无人机通信保障方法，其特征在于，包括：
当地面的遥控器发送的遥控信号或数传信号无法发送至无人机的飞行控制器时，启动多卡复用通信模式；
在多卡复用通信模式中，采用多个短报文卡进行轮换发送策略，将遥控信号或数传信号发送给无人机的飞行控制器；
无人机的飞行控制器接收多个短报文卡发送的遥控信号或数传信号，对无人机进行飞行控制；
当无人机的飞行控制器能够正常接收来自遥控器的指令后，关闭多卡复用通信模式。
进一步地，当地面的遥控器发送的遥控信号或数传信号无法发送至无人机的飞行控制器时，启动多卡复用通信模式，具体包括：
地面的链路系统的遥控信号从地面的遥控器发送到无人机上的接收器，接收器将遥控信号发送到飞行控制器对无人机进行控制；
数传信号从地面的遥控器的数传软件发送到飞行控制器；
当飞行控制器无法正常接收到遥控器的遥控信号或数传信号时，原链路系统无法正常工作；
飞行控制器向主控芯片发送使能信号，并发送无法接收的信息为遥控信号或数传信号，启动多卡复用通信模式。
进一步地，在多卡复用通信模式中，采用多个短报文卡进行轮换发送策略，将遥控信号或数传信号发送给无人机的飞行控制器，具体包括：
主控芯片接收到来自飞行控制器的无法接收遥控器的遥控信号的信息时，向多个发送单元发出调用指令；
多个发送单元基于调用指令接收遥控器的遥控信号并激活各个发送单元的MCU单元；
多个发送单元的MCU单元使能各个发送单元的第一选卡芯片与北斗模块，通电第一时长；
所述MCU单元收到所述遥控信号后，发给所述北斗模块；
第一发送单元当前被使能的所述第一短报文卡将自身的卡号信息发送给第一选卡芯片，所述第一选卡芯片将所述卡号信息发送给所述北斗模块；
所述北斗模块将所述遥控信号和当前被使能的第一短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送给短报文发送天线，所述短报文发送天线将所述遥控信号发送给北斗卫星；
经过第二时长之后，第二发送单元的当前被使能的第一短报文卡将自身的卡号信息发送到第一选卡芯片，所述第一选卡芯片将所述卡号信息发送到北斗模块；
所述北斗模块将所述遥控信号和当前被使能的第一短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送到短报文发送天线，所述短报文发送天线将所述遥控信号发送给北斗卫星；
经过第二时长之后，第三发送单元的第一短报文卡继续执行数据传输过程，直至所有的发送单元完成将遥控信号发送给北斗卫星。
进一步地，在多卡复用通信模式中，采用多个短报文卡进行轮换发送策略，将遥控信号或数传信号发送给无人机的飞行控制器，具体包括：
主控芯片接收到来自飞行控制器的无法接收遥控器的数传信号的信息时，向多个发送单元发出调用指令；
多个发送单元基于调用指令接收遥控器的数传信号并激活各个发送单元的MCU单元；
多个发送单元的MCU单元使能各个发送单元的第一选卡芯片与北斗模块，通电第一时长；
所述MCU单元收到所述遥控信号后，发给所述北斗模块；
第一发送单元当前被使能的所述第一短报文卡将自身的卡号信息发送给第一选卡芯片，所述第一选卡芯片将所述卡号信息发送给所述北斗模块；
所述北斗模块将所述数传信号和当前被使能的第一短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送到短报文发送天线，所述短报文发送天线将述数传信号发送给北斗卫星；
经过第三时长之后，第二发送单元的当前被使能的第一短报文卡将自身的卡号信息发送到第一选卡芯片，所述第一选卡芯片将所述卡号信息发送到北斗模块；
所述北斗模块将所述数传信号和当前被使能的第一短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送到短报文发送天线，所述短报文发送天线将所述数传信号发送给北斗卫星；
经过第三时长之后，第三发送单元的第一短报文卡继续执行数据传输过程，直至所有的发送单元完成将数传信号发送给北斗卫星。
进一步地，当主控芯片接收到来自飞行控制器的无法接收遥控器的遥控信号的信息时，向多个发送单元发出调用指令时，调用第一数量的多个发送单元；
当主控芯片接收到来自飞行控制器的无法接收遥控器的数传信号的信息时，向多个发送单元发出调用指令时，调用第二数量的多个发送单元。
进一步地，当第一发送单元的第一短报文卡发送数据完成之后，第一发送单元的MCU单元向第一发送单元的北斗模块发送禁用指令，禁用北斗模块第四时长；
经过第四时长之后，第一发送单元的MCU单元再次使能第一发送单元的第二选卡芯片与北斗模块通电第一时长；
经过第一时长后，所述MCU单元收到所述遥控信号后，发给所述北斗模块；
第一发送单元当前被使能的所述第二短报文卡将自身的卡号信息发送给第二选卡芯片，所述第一选卡芯片将所述卡号信息发送给所述北斗模块；
所述北斗模块将所述遥控信号和当前被使能的第二短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送到短报文发送天线，短报文发送天线将遥控信号发送给北斗卫星；
经过第四时长与第一时长之后，第一发送单元的第三短报文卡继续执行数据传输过程，直至第一发送单元的所有短报文卡完成将遥控信号发送给北斗卫星；
当所有的发送单元的所有短报文卡均完成将遥控信号发送给北斗卫星后，第一发送单元的第一短报文卡的未发时长已达到短报文卡的发射频率周期时长；
经过第二时长后，第一发送单元的第一短报文卡再次接收遥控信号进行数据传输。
进一步地，当第一发送单元的第一短报文卡发送数据完成之后，第一发送单元的MCU单元向第一发送单元的北斗模块发送禁用指令，禁用北斗模块第四时长；
经过第四时长之后，第一发送单元的MCU单元再次使能第一发送单元的第二选卡芯片与北斗模块通电第一时长；
经过第一时长后，所述MCU单元收到所述遥控信号后，发给所述北斗模块；
第一发送单元当前被使能的所述第二短报文卡将自身的卡号信息发送给第二选卡芯片，所述第二选卡芯片将所述卡号信息发送给所述北斗模块；
所述北斗模块将所述数传信号和当前被使能的第二短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送到短报文发送天线，短报文发送天线将数传信号发送给北斗卫星；
经过第四时长与第一时长之后，第一发送单元的第三短报文卡继续执行数据传输过程，直至第一发送单元的所有短报文卡完成将数传信号发送给北斗卫星；
当所有的发送单元的所有短报文卡均完成将数传信号发送给北斗卫星后，第一发送单元的第一短报文卡的未发时长已达到短报文卡的发射频率周期时长；
经过第三时长后，第一发送单元的第一短报文卡再次接收数传信号进行数据传输。
进一步地，当将遥控信号或数传信号发送给北斗卫星后，北斗卫星将遥控信号或数传信号发送给接收单元的短报文发送天线；
接收单元的短报文发送天线将遥控信号或数传信号发送给接收单元的北斗模块，所述接收单元的北斗模块解码后将所述遥控信号或数传信号发送给MCU单元。
根据本发明的第二方面，本发明请求保护一种基于多卡复用的无人机通信保障系统，其特征在于，包括：地面遥控器、无人机、多卡复用通信模组；
无人机具有飞行控制器、接收器；
多卡复用通信模组具有多个发送单元、一个接收单元和主控芯片；
每个发送单元具有北斗短报文天线、北斗模块、MCU单元、多张张选卡芯片和多张北斗短报文卡与配套电路；
接收单元由北斗短报文天线、北斗模块、MCU单元和北斗短报文卡及配套电路组成；
系统用于执行的基于多卡复用的无人机通信保障方法。
根据本发明的第三方面，本发明请求保护一种设备，包括：存储器，处理器，通过设置存储器，用于存储计算机可执行程序，处理器从存储器中读取部分或全部计算机可执行程序并执行，处理器执行部分或全部计算可执行程序时能实现一种基于多卡复用的无人机通信保障方法。
针对北斗短报文单次收发的字节数少、发送频率低，直接使用无法满足无人机链路系统的数据传输和遥控的缺点，本发明提出了采用基于多卡复用的无人机通信保障方法，将原来北斗短报文最快30秒一次的发送速度提升为最快20ms每次，可以为无人机的链路系统提供应急所需的保障，同时本发明提出了使用北斗短报文通信作为无人机链路系统的保障，当无人机飞行控制器原链路系统无法正常工作，向主控芯片发送使能信号，并发送无法接收的信息为遥控器，进入北斗短报文多卡复用模式，保障无人机的正常飞行，使无人机可以工作在有北斗系统覆盖的如山坳、峡谷以及地形遮挡区域等各种复杂地形，同时也可以使无人机的飞行不受其他无线电设备的干扰影响。
附图说明
图1为本发明所请求保护的一种基于多卡复用的无人机通信保障方法的工作流程图；
图2为本发明所请求保护的一种基于多卡复用的无人机通信保障方法的实体数据流图；
图3为本发明所请求保护的一种基于多卡复用的无人机通信保障系统的结构模块图；
图4为本发明所请求保护的一种设备的结构模块图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。可以理解，本申请所使用的的术语“第一”、“第二”等可在本文本中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另外一个元件区分。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
无人机的遥控指令的数据量一般要达到12.8kb/s的传输速率可以满足要求，通常情况下每隔100ms发送一帧，每帧32字节；无人机的数传系统一般要求20ms发送一次数据，单次发送的数据量为8-263字节。北斗短报文因其单次收发的字节数少，发送频率低的缺点，无法直接使用，所以本发明提出了采用多卡复用的设计的北斗短报文通信方式。
同时，针对无人机现有链路系统会受到障碍物或地形的阻挡或是受到其他设备干扰导致无法正常通信工作的问题，本发明提出了使用北斗短报文通信作为无人机链路系统的保障，在原系统无法正常工作时为无人机提供应急的数传和遥控指令。
根据本发明的第一实施例，参照图1，本发明请求保护一种基于多卡复用的无人机通信保障方法，其特征在于，包括：
当地面的遥控器发送的遥控信号或数传信号无法发送至无人机的飞行控制器时，启动多卡复用通信模式；
在多卡复用通信模式中，采用多个短报文卡进行轮换发送策略，将遥控信号或数传信号发送给无人机的飞行控制器；
无人机的飞行控制器接收多个短报文卡发送的遥控信号或数传信号，对无人机进行飞行控制；
当无人机的飞行控制器能够正常接收来自遥控器的指令后，关闭多卡复用通信模式。
进一步地，当地面的遥控器发送的遥控信号或数传信号无法发送至无人机的飞行控制器时，启动多卡复用通信模式，具体包括：
地面的链路系统的遥控信号从地面的遥控器发送到无人机上的接收器，接收器将遥控信号发送到飞行控制器对无人机进行控制；
数传信号从地面的遥控器的数传软件发送到飞行控制器；
当飞行控制器无法正常接收到遥控器的遥控信号或数传信号时，原链路系统无法正常工作；
飞行控制器向主控芯片发送使能信号，并发送无法接收的信息为遥控信号或数传信号，启动多卡复用通信模式。
进一步地，在多卡复用通信模式中，采用多个短报文卡进行轮换发送策略，将遥控信号或数传信号发送给无人机的飞行控制器，具体包括：
主控芯片接收到来自飞行控制器的无法接收遥控器的遥控信号的信息时，向多个发送单元发出调用指令；
多个发送单元基于调用指令接收遥控器的遥控信号并激活各个发送单元的MCU单元；
多个发送单元的MCU单元使能各个发送单元的第一选卡芯片与北斗模块，通电第一时长；
所述MCU单元收到所述遥控信号后，发给所述北斗模块；
第一发送单元当前被使能的所述第一短报文卡将自身的卡号信息发送给第一选卡芯片，所述第一选卡芯片将所述卡号信息发送给所述北斗模块；
所述北斗模块将所述遥控信号和当前被使能的第一短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送给短报文发送天线，所述短报文发送天线将所述遥控信号发送给北斗卫星；
经过第二时长之后，第二发送单元的当前被使能的第一短报文卡将自身的卡号信息发送到第一选卡芯片，所述第一选卡芯片将所述卡号信息发送到北斗模块；
所述北斗模块将所述遥控信号和当前被使能的第一短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送到短报文发送天线，所述短报文发送天线将所述遥控信号发送给北斗卫星；经过第二时长之后，第三发送单元的第一短报文卡继续执行数据传输过程，直至所有的发送单元完成将遥控信号发送给北斗卫星。
由于当前的北斗短报文发送频率最快为30s，单次发送字节为2000字节，为满足无人机遥控指令和数据传输的需要，本发明设计了多卡复用模式的北斗短报文使用方法。
参照附图2，本实施例中的发送单元短报文卡使用北斗30s卡，北斗模块使用RD05W3035模块，选卡芯片使用FXLP4555MPX芯片；接收单元中北斗模块短报文卡使用北斗30s卡，北斗模块使用RD05W3035模块。
其中，当主控芯片接收到来自飞控的无法正常接收遥控器的指令时，向发送单元1-11发出指令，使第一发送单元1-11的MCU单元使能其对应的第一选卡芯片及其对应的北斗模块，通电1s后（设定此时t=0ms），第一发送单元中的第一北斗短报文30s卡发送遥控指令到北斗模块，接着由天线发送到北斗卫星，再由北斗卫星发送给接收单元的天线，传送给接收单元的北斗模块和北斗短报文卡，并将遥控指令发送给飞控。
经过第二时长100ms后，由第二发送单元中的第一北斗短报文30s卡接着完成上述过程。
此后每隔第二时长100ms由第三、四、五…发送单元中的第一北斗短报文30s卡各完成一次。在t=1000ms时完成一个循环：发送单元1-11的第一北斗短报文30s卡均发送一次遥控指令。
进一步地，在多卡复用通信模式中，采用多个短报文卡进行轮换发送策略，将遥控信号或数传信号发送给无人机的飞行控制器，具体包括：
主控芯片接收到来自飞行控制器的无法接收遥控器的数传信号的信息时，向多个发送单元发出调用指令；
多个发送单元基于调用指令接收遥控器的数传信号并激活各个发送单元的MCU单元；
多个发送单元的MCU单元使能各个发送单元的第一选卡芯片与北斗模块，通电第一时长；
所述MCU单元收到所述遥控信号后，发给所述北斗模块；
第一发送单元当前被使能的所述第一短报文卡将自身的卡号信息发送给第一选卡芯片，所述第一选卡芯片将所述卡号信息发送给所述北斗模块；
所述北斗模块将所述数传信号和当前被使能的第一短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送到短报文发送天线，所述短报文发送天线将述数传信号发送给北斗卫星；
经过第三时长之后，第二发送单元的当前被使能的第一短报文卡将自身的卡号信息发送到第一选卡芯片，所述第一选卡芯片将所述卡号信息发送到北斗模块；
所述北斗模块将所述数传信号和当前被使能的第一短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送到短报文发送天线，所述短报文发送天线将所述数传信号发送给北斗卫星；经过第三时长之后，第三发送单元的第一短报文卡继续执行数据传输过程，直至所有的发送单元完成将数传信号发送给北斗卫星。
当主控芯片接收到来自飞控的无法正常接收数传链路的数传信号时，向发送单元1-55发出指令，使发送单元1-55的MCU单元使能其对应的第一选卡芯片及其对应的北斗模块，通电1s后（设定此时t=0ms），MCU单元收到所述遥控信号后，发给所述北斗模块；第一发送单元当前被使能的所述第一短报文卡将自身的卡号信息发送给第一选卡芯片，第一选卡芯片将所述卡号信息发送给所述北斗模块；北斗模块将数传信号和当前被使能的第一短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送到短报文发送天线，接着由短报文发送天线发送到北斗卫星，再由北斗卫星发送给接收单元的天线，传送给接收单元的北斗模块和北斗短报文卡，并将数据发送给飞控。
经过第三时长20ms后，由第二发送单元中的第一北斗短报文30s卡接着完成上述过程。
此后每隔第三时长20ms由第三、四、五…发送单元中的第一北斗短报文30s卡各完成一次。
在t=1080ms时完成一个循环：发送单元1-55的第一北斗短报文卡均发送一次数据。
进一步地，当主控芯片接收到来自飞行控制器的无法接收遥控器的遥控信号的信息时，向多个发送单元发出调用指令时，调用第一数量的多个发送单元；
当主控芯片接收到来自飞行控制器的无法接收遥控器的数传信号的信息时，向多个发送单元发出调用指令时，调用第二数量的多个发送单元。
进一步地，当第一发送单元的第一短报文卡发送数据完成之后，第一发送单元的MCU单元向第一发送单元的北斗模块发送禁用指令，禁用北斗模块第四时长；
经过第四时长之后，第一发送单元的MCU单元再次使能第一发送单元的第二选卡芯片与北斗模块通电第一时长；
经过第一时长后，所述MCU单元收到所述遥控信号后，发给所述北斗模块；
第一发送单元当前被使能的所述第二短报文卡将自身的卡号信息发送给第二选卡芯片，所述第一选卡芯片将所述卡号信息发送给所述北斗模块；
所述北斗模块将所述遥控信号和当前被使能的第二短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送到短报文发送天线，所述短报文发送天线将所述遥控信号发送给北斗卫星；经过第四时长与第一时长之后，第一发送单元的第三短报文卡继续执行数据传输过程，直至第一发送单元的所有短报文卡完成将遥控信号发送给北斗卫星；
当所有的发送单元的所有短报文卡均完成将遥控信号发送给北斗卫星后，第一发送单元的第一短报文卡的未发时长已达到短报文卡的发射频率周期时长；
经过第二时长后，第一发送单元的第一短报文卡再次接收遥控信号进行数据传输。
每一个发送单元发送数据成功后，由对应的MCU单元发送指令禁用对应的北斗模块100ms，接着再次使能对应单元的下一张选卡芯片及该单元的北斗模块通电1s。
在t=1100ms，第一发送单元的第二北斗短报文卡发送遥控指令，再次重复上述过程。
在t=2200ms，第一发送单元的第三北斗短报文卡发送遥控指令，再次重复上述过程。
......
在t=30700ms时，第一-第十一发送单元的所有27张短报文卡均发送一次遥控指令，且最早发送遥控指令的第一发送单元中的第一短报文卡已达到30s未发送数据。
在t=30800ms时，由第一发送单元的第一短报文卡发送遥控指令，重新开始整个发送遥控指令的循环。
进一步地，当第一发送单元的第一短报文卡发送数据完成之后，第一发送单元的MCU单元向第一发送单元的北斗模块发送禁用指令，禁用北斗模块第四时长；
经过第四时长之后，第一发送单元的MCU单元再次使能第一发送单元的第二选卡芯片与北斗模块通电第一时长；
经过第一时长后，所述MCU单元收到所述遥控信号后，发给所述北斗模块；
第一发送单元当前被使能的所述第二短报文卡将自身的卡号信息发送给第二选卡芯片，所述第二选卡芯片将所述卡号信息发送给所述北斗模块；
所述北斗模块将所述数传信号和当前被使能的第二短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送到短报文发送天线，所述短报文发送天线将所述数传信号发送给北斗卫星；
经过第四时长与第一时长之后，第一发送单元的第三短报文卡继续执行数据传输过程，直至第一发送单元的所有短报文卡完成将数传信号发送给北斗卫星；
当所有的发送单元的所有短报文卡均完成将数传信号发送给北斗卫星后，第一发送单元的第一短报文卡的未发时长已达到短报文卡的发射频率周期时长；
经过第三时长后，第一发送单元的第一短报文卡再次接收数传信号进行数据传输。
每一个发送单元发送数据成功后，由对应的MCU单元发送指令禁用对应的北斗模块100ms，接着再次使能对应单元的下一张选卡芯片及该单元的北斗模块通电1s。
在t=1100ms，第一发送单元的第二短报文卡发送数据，再次重复上述过程。
在t=2200ms，第一发送单元的第三短报文卡发送数据，再次重复上述过程。
......
在t=30780ms时，第一-五十五发送单元的所有27张短报文卡均发送一次数据，且最早发送数据的第一发送单元中的第一短报文卡已达到30s未发送数据。
在t=30800ms时，由第一发送单元的第一短报文卡发送数据，重新开始整个发送数据的循环。
进一步地，当将遥控信号或数传信号发送给北斗卫星后，北斗卫星将遥控信号或数传信号发送给接收单元的短报文发送天线；
接收单元的短报文发送天线将遥控信号或数传信号发送给接收单元的北斗模块和短报文卡，并将遥控信号或数传信号发送给飞行控制器。
根据本发明的第二实施例，参照附图3，本发明请求保护一种基于多卡复用的无人机通信保障系统，其特征在于，包括：地面遥控器、无人机、多卡复用通信模组；
无人机具有飞行控制器、接收器；
多卡复用通信模组具有多个发送单元、一个接收单元和主控芯片；
每个发送单元具有北斗短报文天线、北斗模块、MCU单元、多张选卡芯片和多张北斗短报文卡与配套电路；
接收单元由北斗短报文天线、北斗模块、MCU单元和北斗短报文卡及配套电路组成；
系统用于执行的基于多卡复用的无人机通信保障方法。
北斗短报文多卡复用模式一共有55套发送单元、一套接收单元和主控芯片0组成；每套发送单元由一支北斗短报文天线、一个北斗模块、一个MCU单元、27张选卡芯片和27张北斗短报文30s卡及配套的电路组成；接收单元由一个北斗短报文天线、一个北斗模块、一个MCU单元和一个北斗短报文卡及配套的电路组成。通过多个发送单元和每个单元多个短报文卡的轮换使用，填补单张卡发送时间间隔30s的空隙，使得发送频率能满足无人机正常飞行的要求。
根据本发明的第三实施例，参照附图4，本发明请求保护一种设备900，包括：存储器901，处理器902，通过设置存储器901，用于存储计算机可执行程序，处理器902从存储器901中读取部分或全部计算机可执行程序并执行，处理器902执行部分或全部计算可执行程序时能实现一种基于多卡复用的无人机通信保障方法。
本领域技术人员能够理解，本公开所披露的内容可以出现多种变型和改进。例如，以上所描述的各种设备或组件可以通过硬件实现，也可以通过软件、固件、或者三者中的一些或全部的组合实现。
本公开中使用了流程图用来说明根据本公开的实施例的方法的步骤。应当理解的是，前面或后面的步骤不一定按照顺序来精确的进行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分的步骤可通过计算机程序来指令相关硬件完成，程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本公开并不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
除非另有定义，这里使用的所有术语具有与本公开所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解，诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
以上是对本公开的说明，而不应被认为是对其的限制。尽管描述了本公开的若干示例性实施例，但本领域技术人员将容易地理解，在不背离本公开的新颖教学和优点的前提下可以对示例性实施例进行许多修改。因此，所有这些修改都意图包含在权利要求书所限定的本公开范围内。应当理解，上面是对本公开的说明，而不应被认为是限于所公开的特定实施例，并且对所公开的实施例以及其他实施例的修改意图包含在所附权利要求书的范围内。本公开由权利要求书及其等效物限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种基于多卡复用的无人机通信保障方法，其特征在于，包括：
当地面的遥控器发送的遥控信号或数传信号无法发送至无人机的飞行控制器时，启动多卡复用通信模式；
在所述多卡复用通信模式中，采用多个短报文卡进行轮换发送策略，将所述遥控信号或数传信号发送给所述无人机的飞行控制器；
所述无人机的飞行控制器接收所述多个短报文卡发送的所述遥控信号或数传信号，对所述无人机进行飞行控制；
当所述无人机的飞行控制器能够正常接收来自遥控器的指令后，关闭所述多卡复用通信模式；
所述当地面的遥控器发送的遥控信号或数传信号无法发送至无人机的飞行控制器时，启动多卡复用通信模式，具体包括：
地面的链路系统的遥控信号从地面的所述遥控器发送到所述无人机上的接收器，所述接收器将所述遥控信号发送到所述飞行控制器对无人机进行控制；
所述数传信号从地面的所述遥控器的数传软件发送到所述飞行控制器；
当所述飞行控制器无法正常接收到所述遥控器的所述遥控信号或数传信号时，原链路系统无法正常工作；
所述飞行控制器向主控芯片发送使能信号，并发送无法接收的信息为所述遥控信号或所述数传信号，启动多卡复用通信模式；
所述在所述多卡复用通信模式中，采用多个短报文卡进行轮换发送策略，将所述遥控信号或数传信号发送给所述无人机的飞行控制器，具体包括：
主控芯片接收到来自所述飞行控制器的无法接收所述遥控器的遥控信号的信息时，向多个发送单元发出调用指令；
多个所述发送单元基于所述调用指令接收所述遥控器的所述遥控信号并激活各个发送单元的MCU单元；
多个所述发送单元的MCU单元使能各个发送单元的第一选卡芯片与北斗模块，通电第一时长；
所述MCU单元收到所述遥控信号后，发给所述北斗模块；
第一发送单元当前被使能的第一短报文卡将自身的卡号信息发送给第一选卡芯片，所述第一选卡芯片将所述卡号信息发送给所述北斗模块；
所述北斗模块将所述遥控信号和当前被使能的第一短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送给短报文发送天线，所述短报文发送天线将所述遥控信号发送给北斗卫星；
经过第二时长之后，第二发送单元的当前被使能的第一短报文卡将自身的卡号信息发送到第一选卡芯片，所述第一选卡芯片将所述卡号信息发送到北斗模块；
所述北斗模块将所述遥控信号和当前被使能的第一短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送到短报文发送天线，所述短报文发送天线将所述遥控信号发送给北斗卫星；
经过第二时长之后，第三发送单元的第一短报文卡继续执行数据传输过程，直至所有的发送单元完成将所述卡号信息发送给北斗卫星；
所述在所述多卡复用通信模式中，采用多个短报文卡进行轮换发送策略，将所述遥控信号或数传信号发送给所述无人机的飞行控制器，具体包括：
主控芯片接收到来自所述飞行控制器的无法接收所述遥控器的数传信号的信息时，向多个发送单元发出调用指令；
多个所述发送单元基于所述调用指令接收所述遥控器的所述数传信号并激活各个发送单元的MCU单元；
多个所述发送单元的MCU单元使能各个发送单元的第一选卡芯片与北斗模块，通电第一时长；
所述MCU单元收到所述遥控信号后，发给所述北斗模块；
第一发送单元当前被使能的所述第一短报文卡将自身的卡号信息发送给第一选卡芯片，所述第一选卡芯片将所述卡号信息发送给所述北斗模块；
所述北斗模块将所述数传信号和当前被使能的第一短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送到短报文发送天线，所述短报文发送天线将述数传信号发送给北斗卫星；
经过第三时长之后，第二发送单元的当前被使能的第一短报文卡将自身的卡号信息发送到第一选卡芯片，所述第一选卡芯片将所述卡号信息发送到北斗模块；
所述北斗模块将所述数传信号和当前被使能的第一短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送到短报文发送天线，所述短报文发送天线将所述数传信号发送给北斗卫星；
经过第三时长之后，第三发送单元的第一短报文卡继续执行数据传输过程，直至所有的发送单元完成将所述数传信号发送给北斗卫星。
2.如权利要求1所述的一种基于多卡复用的无人机通信保障方法，其特征在于：
所述主控芯片接收到来自所述飞行控制器的无法接收所述遥控器的遥控信号的信息时，向多个发送单元发出调用指令时，调用第一数量的多个发送单元；
所述主控芯片接收到来自所述飞行控制器的无法接收所述遥控器的数传信号的信息时，向多个发送单元发出调用指令时，调用第二数量的多个发送单元。
3.如权利要求2所述的一种基于多卡复用的无人机通信保障方法，其特征在于，当所述第一发送单元的第一短报文卡发送数据完成之后，所述第一发送单元的MCU单元向第一发送单元的北斗模块发送禁用指令，禁用所述北斗模块第四时长；
经过所述第四时长之后，所述第一发送单元的MCU单元再次使能第一发送单元的第二选卡芯片与北斗模块通电第一时长；
经过所述第一时长后，所述MCU单元收到所述遥控信号后，发给所述北斗模块；
第一发送单元当前被使能的第二短报文卡将自身的卡号信息发送给第二选卡芯片，所述第一选卡芯片将所述卡号信息发送给所述北斗模块；
所述北斗模块将所述遥控信号和当前被使能的第二短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送到短报文发送天线，所述短报文发送天线将所述遥控信号发送给北斗卫星；
经过第四时长与第一时长之后，所述第一发送单元的第三短报文卡继续执行数据传输过程，直至第一发送单元的所有短报文卡完成将所述遥控信号发送给北斗卫星；
当所有的发送单元的所有短报文卡均完成将所述遥控信号发送给北斗卫星后，所述第一发送单元的第一短报文卡的未发时长已达到短报文卡的发射频率周期时长；
经过第二时长后，第一发送单元的第一短报文卡再次接收所述遥控信号进行数据传输。
4.如权利要求3所述的一种基于多卡复用的无人机通信保障方法，其特征在于，当所述第一发送单元的第一短报文卡发送数据完成之后，所述第一发送单元的MCU单元向第一发送单元的北斗模块发送禁用指令，禁用所述北斗模块第四时长；
经过所述第四时长之后，所述第一发送单元的MCU单元再次使能第一发送单元的第二选卡芯片与北斗模块通电第一时长；
经过所述第一时长后，所述MCU单元收到所述遥控信号后，发给所述北斗模块；
第一发送单元当前被使能的第二短报文卡将自身的卡号信息发送给第二选卡芯片，所述第二选卡芯片将所述卡号信息发送给所述北斗模块；
所述北斗模块将所述数传信号和当前被使能的第二短报文卡的卡号信息按规则进行编码后发送到短报文发送天线，所述短报文发送天线将所述数传信号发送给北斗卫星；
经过第四时长与第一时长之后，所述第一发送单元的第三短报文卡继续执行数据传输过程，直至第一发送单元的所有短报文卡完成将所述数传信号发送给北斗卫星；
当所有的发送单元的所有短报文卡均完成将所述数传信号发送给北斗卫星后，所述第一发送单元的第一短报文卡的未发时长已达到短报文卡的发射频率周期时长；
经过第三时长后，第一发送单元的第一短报文卡再次接收所述数传信号进行数据传输。
5.如权利要求3或4所述的一种基于多卡复用的无人机通信保障方法，其特征在于：
当将所述遥控信号或数传信号发送给北斗卫星后，所述北斗卫星将所述遥控信号或数传信号发送给接收单元的短报文发送天线；
接收单元的短报文发送天线将所述遥控信号或数传信号发送给所述接收单元的北斗模块，所述接收单元的北斗模块解码后将所述遥控信号或数传信号发送给MCU单元。
6.一种基于多卡复用的无人机通信保障系统，其特征在于，包括：地面遥控器、无人机、多卡复用通信模组；
所述无人机具有飞行控制器、接收器；
所述多卡复用通信模组具有多个发送单元、一个接收单元和主控芯片；
每个所述发送单元具有北斗短报文天线、北斗模块、MCU单元、多张卡芯片和多张北斗短报文卡与配套电路；
所述接收单元由北斗短报文天线、北斗模块、MCU单元和北斗短报文卡及配套电路组成；
所述系统用于执行如权利要求1-5任一项所述的基于多卡复用的无人机通信保障方法。
7.一种设备，其特征在于，包括：存储器，处理器，通过设置所述存储器，用于存储计算机可执行程序，处理器从存储器中读取部分或全部所述计算机可执行程序并执行，处理器执行部分或全部计算可执行程序时能实现权利要求1～5任一项所述一种基于多卡复用的无人机通信保障方法。
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