CN116708517A - 机场助航单灯系统及其通讯协议 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及机场助航灯光技术领域，提供了机场助航单灯系统及其通讯协议。该协议包括：控制中心向多个单灯控制设备发送控制指令，所述控制指令包括依序排列的指令头信息、基准灯地址、控制类型信息、基准灯开关信息、受控灯控制信息、校验信息和指令尾信息，其中，基准灯地址、控制类型信息和基准灯开关信息设置在所述指令头信息之后的至少两个连续字节内，受控灯开关信息设置有多个受控灯具的开关信息；每一所述单灯控制设备接收到所述控制指令后，解析所述控制指令并控制对应单灯的开关状态。本公开可以在一个指令里边设置多个灯具的开关状态，提升通讯效率。

Description

机场助航单灯系统及其通讯协议
技术领域
本公开涉及机场助航灯光技术领域，尤其涉及机场助航单灯系统及其通讯协议。
背景技术
机场中设有用于导引飞机的助航灯带，以引导飞机停泊至正确位置。助航灯光系统包括控制中心和灯光控制设备，其中控制中心处理各灯具的亮灭逻辑，并将对应指令发送至灯光控制设备。灯光控制设备控制对应的助航灯具的亮灭。
现有技术中，控制中心和灯光控制设备之间的通信往往发送多条控制指令，每条控制指令对应1个灯具的亮灭，由于每条控制指令都要发送至所有灯光控制设备，因此通讯效率较低。
发明内容
有鉴于此，本公开实施例提供了机场助航单灯系统及其通讯协议，以解决现有技术中通讯效率较低的问题。
本公开实施例的第一方面，提供了一种机场助航单灯系统的通讯协议，所述通讯协议应用于机场助航单灯系统中的控制中心和单灯控制设备，所述通讯协议包括：控制中心向多个单灯控制设备发送控制指令，所述控制指令包括依序排列的指令头信息、基准灯地址、控制类型信息、基准灯开关信息、受控灯控制信息、校验信息和指令尾信息，受控灯开关信息设置有多个受控灯具的开关信息，其中，基准灯地址、控制类型信息和基准灯开关信息设置在所述指令头信息之后的至少两个连续字节内；每一所述单灯控制设备接收到所述控制指令后，解析所述控制指令并控制对应单灯的开关状态。
本公开实施例的第二方面，提供了一种机场助航单灯系统，包括控制中心和单灯控制设备，其中，所述控制中心和单灯控制设备之间通过前述通讯协议进行通信。
上述通讯协议将基准灯地址、控制类型信息和基准灯开关信息设置在所述指令头信息之后的至少两个连续字节内，受控灯开关信息设置有多个受控灯具的开关信息，可以在一个指令里边设置多个灯具的开关状态，提升通讯效率。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是根据本公开实施例提供的机场助航单灯系统的通讯协议的一个简单示意图；
图2是根据本公开实施例提供的机场助航单灯系统的通讯协议的另一个简单示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关本公开相关的部分。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的系统、装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些系统、装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
图1是根据本公开的一些实施例的机场助航单灯系统的通讯协议的一个应用场景的示意图。
在图1的应用场景中，首先，控制中心101可以向多个单灯控制设备102发送控制指令103，所述控制指令包括依序排列的指令头信息、基准灯地址、控制类型信息、基准灯开关信息、受控灯控制信息、校验信息和指令尾信息，其中，基准灯地址、控制类型信息和基准灯开关信息设置在所述指令头信息之后的至少两个连续字节内，基准灯开关信息设置有1个基准灯灯具的开关信息；
每一所述单灯控制设备102接收到所述控制指令103后，解析所述控制指令103并控制对应单灯的开关状态。
机场助航单灯系统可以指能够单独控制每个单独助航灯具亮灭状态的系统。相对于现有技术中同时控制多个助航灯具亮灭（如4或8个助航灯具同亮同灭灯），单灯系统可以更灵活的设置每个助航灯具的开关状态。但现有技术中对单灯控制往往是一个指令只能改变一个灯具的亮灭状态，因此通讯效率较低。本公开可以解决该技术问题。
应该理解，图1中的计算设备的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的计算设备。
继续参考图2，示出了根据本公开的机场助航单灯系统的通讯协议的一些实施例示意图。该协议可以由图2中的控制中心201和多个单灯控制设备202来执行。该机场助航单灯系统的通讯协议，包括以下步骤：
控制中心向多个单灯控制设备发送控制指令，所述控制指令包括依序排列的指令头信息、基准灯地址、控制类型信息、基准灯开关信息、受控灯控制信息、校验信息和指令尾信息，其中，基准灯地址、控制类型信息和基准灯开关信息设置在所述指令头信息之后的至少两个连续字节内，受控灯开关信息设置有多个受控灯具的开关信息。
在一些实施例中，机场助航单灯系统的通讯协议的执行主体（如图1所示的控制中心101）可以通过无线连接方式连接各单灯控制设备，然后，向各单灯控制设备发送控制指令。所述控制指令包括依序排列的指令头信息、基准灯地址、控制类型信息、基准灯开关信息、受控灯控制信息、校验信息和指令尾信息。在实际执行过程中，单灯灯具（与单灯控制设备在通讯协议中等同，以下简称单灯灯具）的数量往往在300以内。但由于需要应对不同的飞机、不同的应用情形，因此会出现多种地址编码方式，在同一个应用场景中，每一个单灯灯具只对应1个地址，但在不同的应用场景中，相同的单灯灯具可能不同的地址。基准灯（具）可以指与该控制命令对应的作为定位标的其中一个单灯灯具。受控灯（具）可以指区别于该基准灯具的其他单灯灯具。基准灯地址可以指该基准灯具的针对该控制指令对应的地址。受控灯地址可以指与该基准灯地址对应的地址。受控灯具的地址可以基于该基准灯地址进行计算（例如可以通过加减的方式得到受控灯具的地址，以控制该灯具的亮灭状态）。另外，若指令对应的某一受控灯具进行地址计算后没有对应的受控灯具，则无需更改任何单灯灯具的亮灭，因此无需考虑此类问题。
基准灯地址、控制类型信息和基准灯开关信息设置在所述指令头信息之后的至少两个连续字节内，受控灯开关信息设置有多个受控灯具的开关信息。考虑单灯灯具的总数量，基准灯地址的长度可以设置为8至13个连续比特位（可以对应256至8192个地址）。实际应用过程中，8192（213）个地址足够应对当前的各种应用场景。当然若考虑未来可能产生的新的需求导致需要增加更多的地址，单灯灯具地址的总数量还可以增加，因此该基准灯地址、控制类型信息和基准灯开关信息设置在所述指令头信息之后的至少两个连续字节内。
控制类型信息可以指该通讯指令包含的受控灯控制信息的对应的信息构成的类型。由于不同的应用需求，需要设置不同类型的控制指令，因此需要采用不同的方式设置受控灯控制信息的数据，也因此对应需要进行不同方式的解析方式。基准灯开关信息可以指基准灯具的亮灭状态。控制类型信息占用的比特位长度可以为连续的1至3个比特位，显而易见的，若为1个比特位，该控制类型信息可以包括两种类型；2个比特位对应四种类型，3个比特位可以对应8种类型。该控制类型的种类越多，需要设置的连续比特位的数量越多，根据需要设置，在此不做限制。
在一些可选的实现方式中，所述控制类型信息包括连续控制类型、间隔控制类型和复合控制类型。作为示例，所述控制类型信息的长度可以为2字节，连续控制类型、间隔控制类型和复合控制类型可以分别对应00、01和10，但不以此为限。
连续控制类型可以指在该控制类型下，受控灯控制信息中每个比特位对应一个单灯灯具的亮灭状态（例如0可以表示灭灯，1可以表示亮灯），该单灯灯具的地址为基准灯地址+该受控灯具基于在控制类型信息中比特位的顺序值。也即受控灯控制信息中的依序排列的第n个比特位，对应与所述基准灯地址+n对应的受控灯地址，其中，n为正整数。作为示例，若受控灯地址为2个字节共16个比特位，则按照顺序，第一个字节的第一个比特位的地址为基准灯地址+1，第二个字节的第3个比特位对应的地址为基准灯地址+11（8+3）。因此，该受控灯控制信息2个字节即可控制至多16个受控灯具的亮灭状态，可以大大增加通讯协议的通讯效率。由于在实际应用过程中，17个连续灯具的亮灭可以基本满足机场的引导需求，因此在连续控制类型下，可以将受控灯控制信息优选设置为2个字节，以减小通讯指令的大小，增加通讯效率。
间隔控制类型可以指在该控制类型下，可以自由设置多个不一定连续的单灯灯具亮灭状态。在间隔控制类型下，所述受控灯控制信息可以包括至少一个间隔受控开关信息，每一间隔受控开关信息长度为至少一个字节，所述间隔受控开关信息包括地址差值信息和受控灯开关状态信息，其中，所述地址差值信息占据4至7个连续比特位，所述受控灯开关状态信息占据1至2个连续比特位。间隔受控开关信息可以指在间隔控制类型下的受控开关信息。地址差值信息可以指设置于该间隔受控开关信息中的连续比特位的受控灯与基准灯的地址的差值。4个连续比特位可以定位基准灯地址差值在16以内的单灯灯具，7个连续比特位可以定位128以内的单灯灯具，明显地，地址差值信息占据的比特位越多，可以设置的范围越大。但考虑实际应用过程中，单灯灯具的常用数量一般在200-300，因此7个连续比特位已经可以满足各类需求；加上间隔受控开关信息对应的灯具的亮灭状态可以用1个比特位设置，因此间隔受控开关信息的长度可以设置为1个字节，以减少通讯指令的大小。当然考虑未来可能增加的应用情形，该间隔受控开关信息的长度还可以变化，例如可以为2字节或其他，在此不做限制。
优选地，地址差值信息可以为7个连续比特位，受控开关信息可以为1个比特位。
复合控制类型可以指综合连续控制类型、间隔控制类型的优点，可以自由的设置连续多个受控灯开关状态的控制类型。当所述控制类型信息为复合控制类型时，所述受控灯控制信息包括至少一组复合控制信息，每一复合控制信息包括1字节长度的复合间隔信息和至少两个字节长度的连续地址信息。复合控制信息可以指由复合间隔信息和连续地址信息组合在一起的信息。复合间隔信息与地址差值信息类似，用于设置与基准灯地址的差值。连续地址信息与连续控制类型下的受控灯控制信息类似，用于设置多个受控灯的亮灭状态。复合控制类型可以更加灵活的设置多个连续受控灯，增加本公开的应用范围，提高实用性。
由于单灯灯具可能的状态可以包括常亮和常灭2种状态，可以对应比特位的0和1，因此可以将基准灯开关信息设置为1个比特位。若考虑增加其他方式如闪烁、高亮等其他方式，则可以将基准灯开关信息设置为2个比特位，对应00、01、10、11四种状态。另外还可以考虑同时设置灯光颜色等其他信息，还可以增加该控制类型信息的长度，如3个比特位甚至更多，根据需要设置，在此不做具体限制。
优选地，所述基准灯地址、控制类型信息和基准灯开关信息设置在所述指令头信息之后的2个连续字节内，所述基准灯地址占据所述2个连续字节中的连续8-11个比特位，所述控制类型信息占据连续的2-3个比特位，所述基准灯开关信息占据连续的1-2个比特位。
需要指出的是，至少两个连续字节中各部分内容（包括可能存在的无效比特位）的顺序以及位置可以根据需要设置，无需特定限制。考虑提高指令设置和指令解析的效率，可以按照先后顺序依次设置该基准灯地址、控制类型信息和基准灯开关信息。
另外，在一些实施例中，所述指令尾信息可以被替换为数据长度信息，所述数据长度信息长度为至少1字节，且设置于所述指令头信息和受控灯控制信息之间。由于指令尾信息有一定几率被误认（前述其他部分的指令内容可能与指令尾结束格式相同），导致无法识别指令的截止位置，导致指令出现错误。因此可以考虑在指令头信息刚和控灯控制信息之间设置数据长度信息以代替指令尾信息。数据长度信息可以指记载受控灯开关信息字节长度的信息。此种设置可以大大降低指令被误认的概率，提高通讯稳定性。
校验信息可以指用于校验指令正确与否的相关信息。
在一些实施例中，所述校验信息为1字节长度的循环冗余校验码。
需要指出的是，上述无线连接方式可以包括但不限于3G/4G/5G连接、WiFi连接、蓝牙连接、WiMAX连接、Zigbee连接、UWB（ultra wideband）连接、以及其他现在已知或将来开发的无线连接方式。
每一所述单灯控制设备接收到所述控制指令后，解析所述控制指令并控制对应单灯的开关状态。
在一些实施例中，每一单灯控制设备接收到所述控制指令后，解析所述控制指令并控制对应单灯的开关状态。解析指令与指令设置相互对应，可以参照前述内容进行处理，在此不再赘述。
上述通讯协议将基准灯地址、控制类型信息和基准灯开关信息设置在所述指令头信息之后的至少两个连续字节内，受控灯开关信息设置有多个受控灯具的开关信息，可以在一个指令里边设置多个灯具的开关状态，增加了通讯效率。
另外，在一些实施例中，本公开还提供了一种机场助航单灯系统，包括控制中心和单灯控制设备，其中，所述控制中心和单灯控制设备之间通过如前述内容所述的通讯协议进行通信。
以上描述仅为本公开的一些较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开的实施例中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种通讯协议，其特征在于，所述通讯协议应用于机场助航单灯系统中的控制中心和单灯控制设备，所述通讯协议包括：
控制中心向多个单灯控制设备发送控制指令，所述控制指令包括依序排列的指令头信息、基准灯地址、控制类型信息、基准灯开关信息、受控灯控制信息、校验信息和指令尾信息，其中，基准灯地址、控制类型信息和基准灯开关信息设置在所述指令头信息之后的至少两个连续字节内，受控灯开关信息设置有多个受控灯具的开关信息；
每一所述单灯控制设备接收到所述控制指令后，解析所述控制指令并控制对应单灯的开关状态。
2.根据权利要求1所述的协议，其特征在于，所述控制类型信息包括连续控制类型、间隔控制类型和复合控制类型。
3.根据权利要求2所述的协议，其特征在于，当所述控制类型信息为连续控制类型时，所述受控灯控制信息中的依序排列的第n个比特位，对应与所述基准灯地址+n对应的受控灯地址，其中，n为正整数。
4.根据权利要求3所述的协议，其特征在于，所述受控灯控制信息的长度为2个字节。
5.根据权利要求2所述的协议，其特征在于，当所述控制类型信息为间隔控制类型时，所述受控灯控制信息包括至少一个间隔受控开关信息，每一间隔受控开关信息长度为至少一个字节，所述间隔受控开关信息包括地址差值信息和受控灯开关状态信息，其中，所述地址差值信息占据4至7个连续比特位，所述受控灯开关状态信息占据1至2个连续比特位。
6.根据权利要求2所述的协议，其特征在于，当所述控制类型信息为复合控制类型时，所述受控灯控制信息包括至少一组复合控制信息，每一复合控制信息包括1字节长度的复合间隔信息和至少两个字节长度的连续地址信息。
7.根据权利要求1至6任一项所述的协议，其特征在于，所述基准灯地址、控制类型信息和基准灯开关信息设置在所述指令头信息之后的2个连续字节内，其中，所述基准灯地址占据连续8至13个比特位，所述控制类型信息占据连续的1至3个比特位，所述基准灯开关信息占据连续的1至2个比特位。
8.根据权利要求1至6任一项所述的协议，其特征在于，所述指令尾信息被替换为数据长度信息，所述数据长度信息长度为至少1字节，且设置于所述指令头信息和受控灯控制信息之间。
9.根据权利要求1至6任一项所述的协议，其特征在于，所述校验信息为1字节长度的循环冗余校验码。
10.一种机场助航单灯系统，其特征在于，包括控制中心和单灯控制设备，其中，所述控制中心和单灯控制设备之间通过如权利要求1至9任一项所述的通讯协议进行通信。
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