CN111669198B - 一站多机动态网组的飞行器数据链终端及控制*** - Google Patents

Abstract

本发明一种一站多机动态网组的飞行器数据链终端及控制***，包括天线控制模块、信号处理模块和供电模块，信号处理模块包括数字零中频信号处理单元。数字零中频信号处理单元包括：模拟信号调制单元用于接受第一数据信号并转换成第二数据信号；第一链路信号处理单元用于接受第二数据信号并进行第一链路信号处理；第二链路信号处理单元用于接受第三数据信号并进行第二链路信号处理；直接射频调制单元用于接受第三数据信号并转换成第四数据信号并发送至天线控制模块；数据包处理单元用于对第一、第二、第三、第四数据信号的进行TCP打包和拆包处理。本发明根据特定协议栈设计实现了自主一站多机动态网组的通信功能。

Description

一站多机动态网组的飞行器数据链终端及控制***

技术领域

本发明属于飞行器集群的数据链通信终端领域，特别是涉及一种一站多机动态网组的飞行器数据链终端及控制***。

背景技术

目前，飞行器的作战功能正向集群作战等方面扩展，尤其是无人机，这类飞行器对作战全过程协调构成难度。飞行器尤其是无人机的***集群战场优势转化为现实战斗力，必须要解决集群内部飞行器平台之间、无人集群和地面控制站之间的信息实时可靠交换，即突破飞行器集群中数据链相关的关键技术问题。飞行器集群数据链不仅仅要解决地面控制站和飞行器之间的通信问题，还要解决集群网络内部飞行器之间数据交换的问题。

发明内容

本发明针对于飞行器集群自主组网与协同通信特点，供了一种一站多机动态网组的飞行器数据链终端及控制***。其通过设计一种飞行器数据链终端实现一个控制站操控一架飞行器(主主飞行器)与其他从飞行器，根据特定协议栈设计实现自主一站多机动态网组的通信功能。

为实现上述目的，按照本发明第一方面，提供一种一站多机动态网组的飞行器数据链终端，包括天线控制模块、信号处理模块和供电模块，所述信号处理模块进一步地包括数字零中频信号处理单元；其中，数字零中频信号处理单元包括：

模拟信号调制单元，用于接受当前第一数据信号，并转换成第二数据信号，其中，所述第二数据信号为数字零中频信号；

第一链路信号处理单元，用于接受所述第二数据信号，并进行第一链路信号处理后发送至数据包处理单元；

第二链路信号处理单元，用于接受当前第三数据信号，并进行第二链路信号处理后发送至直接射频调制单元；

直接射频调制单元，用于接受所述第三数据信号并转换成第四数据信号，并发送至天线控制模块；

数据包处理单元，用于对所述第一、第二、第三、第四数据信号的进行TCP打包和拆包处理。

进一步地，其中，

所述第一数据信号为模拟数据信号；其中，所述第一、第二数据信号均包括遥测数据和视频数据；所述遥测数据包括所述飞行器的飞行状态信息、仪表状态信息和地理位置信息；

所述第三数据信号为基带数据信号，所述第四数据信号为频带数据信号；其中，所述第三、第四数据信号均包括遥控数据；所述遥控数据包括控制指令信息。

进一步地，所述第一链路信号处理包括：载波恢复处理、位同步处理、帧同步处理、解扰处理、译码处理以及解帧处理；且所述第一链路信号处理单元进一步地包括：

载波恢复模块，用于接受所述第二数据信号，并使用复数鉴相算法对数字零中频信号进行载波恢复，完成所述载波跟踪；

位同步模块，用于对载波跟踪锁定后的数据进行位同步，并输出解调结果数据和环路状态数据；

帧同步模块，用于对部分位同步后的数据进行帧头检测；其中，所述帧头为基于十六进制编码的32位序列；

解扰模块，用于对未帧同步的数据进行解扰；其中，所述解扰方式为通过伪随机序列进行异或计算；

译码模块，用于对所述第一链路信号处理单元中所有数据进行RS译码计算；

解帧模块，用于对译码后的数据进行帧识别并发送至所述数据包处理单元；其中，如果判定为有效数据帧，则将其有效数据包提取后发送至所述数据接口单元，如果判定为填充数据帧，则将其填充数据包丢弃。

进一步地，所述第二链路信号处理包括：组帧处理、编码加同步头处理、加扰处理、串并转换处理；且所述第二链路信号处理单元进一步地包括：

组帧模块，用于接受第三数据信号，并将其通过数据打包转换成有效数据帧；

编码加同步头模块，用于对部分组帧后的数据进行RS编码计算并添加同步头；其中，所述同步头为基于十六进制编码的32位序列；

加扰模块，用于对未编码加同步头的数据进行加扰；其中，所述加扰方式为通过伪随机序列进行异或计算；

串并转换模块，用于对第二链路信号处理单元中所有数据进行IQ调制并发送至所述直接射频调制单元。

进一步地，所述数字中频信号处理单元进一步地包括：

数据接口单元，用于实现所述第一、第二、第三、第四数据信号的传输；所述数据接口单元包括以太网物理接口和串口；其中，

以太网物理接口，用于传输所述第四数据信号中的视频数据；

串口，用于传输所述第四数据信号中的遥测数据以及所述第一数据信号中的遥控数据。

进一步地，所述数字中频信号处理单元进一步地包括：

时钟产生单元，用于生成所述数字零中频信号处理单元所需的当前参考时钟数据，并发送至所述模拟信号调制单元和直接射频调制单元；

电源变换单元，用于将所述供电模块输入的电压转化为所述数字零中频信号处理单元所需的工作电压。

进一步地，所述天线控制模块包括：

天线，用于向自由空间发射所述第四数据信号和接受所述第一数据信号；

天线收发控制器，用于完成发送信号和接受信号的控制切换；

天线罩，用于覆盖所述天线和天线收发控制器表面的壳体。

进一步地，所述供电模块包括：

电源控制单元，用于完成对所述飞行器数据链终端输出5V、12V以及220V的电源；

电源供应单元，用于供应和传输电源至所述电源控制单元；所述电源供应单元包括锂电池和太阳能电池板。

按照本发明第二方面，提供一种一站多机动态网组的飞行器控制***，其特征在于，所述飞行器控制***包括飞行器平台和地面控制站；其中，所述飞行器平台包括一个主飞行器和若干个从飞行器，所述主飞行器和从飞行器均设置有上述的飞行器数据链终端；

所述从飞行器用于基于无线通信协议向所述主飞行器发送当前遥测数据和视频数据；以及基于无线通信协议接受所述主飞行器发送的遥控数据；

所述主飞行器用于基于无线通信协议向所述地面控制站发送遥测数据和视频数据；以及基于无线通信协议接受所述地面控制站发送的当前遥控数据。

进一步地，所述无线通信协议为TCP/IP协议栈。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

按照本发明的一站多机动态网组的飞行器数据链终端，本发明提供的一站多机动态网组的飞行器数据链终端使用数字中频信号处理单元完成前向接收信号的处理，以及返向基带到调制信号处理。数字中频信号处理单元可以实现从飞行器通信终端到主飞行器(前向链路)的数据处理，将处理来自天线控制模块模拟数据信号，经过模拟信号调制单元将模拟数据信号转换为数字零中频信号；再完成信号捕获、跟踪、位同步处理、再完成数据解调，然后将数据流信息经译码解帧、帧同步后经数据接口单元输出。该单元也可以实现地面通信终端到主飞行器(返向链路)的数据处理，返向链路通过数据接口单元接收控制指令信息，完成组帧、编码、加扰以及串并转换后，再搬移至射频后输出发射到从飞行器。

同时，本发明的一站多机动态网组的飞行器控制***针对于飞行器集群自主组网与协同通信特点设计出了一站多机动态网组，其通过飞行器数据链终端实现一个控制站操控一架飞行器(主主飞行器)与其他从飞行器，其中，根据特定协议栈设计实现了自主一站多机动态网组的通信功能，保证了飞行器控制***的扩展性，支持从几架到上千架的飞行器集群队作业，本***选用特定协议栈是无线通信、串口、以太网物理接口等成熟的硬件搭建，为飞行器集群作业或者战略演习的控制***提供了一个工作可靠、性能强大、成本可控的数据链解决方案。

附图说明

图1为按照本发明实现的一种一站多机动态网组的飞行器数据链终端中数字零中频信号处理单元的结构图；

图2为按照本发明实现的一种一站多机动态网组的飞行器数据链终端的结构图；

图3为按照本发明实现的一种一站多机动态网组的飞行器控制***的一站多机动态网组的无线通信连接的结构图；

图4为按照本发明实现的一种一站多机动态网组的飞行器控制***的一站多机动态组网的无线通信协议栈的结构图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：天线控制模块-1，信号处理模块-2，供电模块-3，数字零中频信号处理单元-21，模拟信号调制单元-211，第一链路信号处理单元-212，第二链路信号处理单元-213，直接射频调制单元-214，数据包处理单元-215，数据接口单元-216，时钟产生单元-217，电源变换单元-218，载波恢复模块-2121，位同步模块-2122，帧同步模块-2123，解扰模块-2124，译码模块-2125，解帧模块-2126，组帧模块-2131，编码加同步头模块-2132，加扰模块-2133，串并转换模块-2134。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明提供一种一站多机动态网组的飞行器数据链终端，这种飞行器数据链终端可应用于一站多机的飞行器集群，可设置于主飞行器，也可设置于从飞行器。包括天线控制模块1、信号处理模块2和供电模块3，信号处理模块2进一步地包括数字零中频信号处理单元21；其中，如图1所示，数字零中频信号处理单元21包括：模拟信号调制单元211、第一链路信号处理单元212、第二链路信号处理单元213、直接射频调制单元214以及数据包处理单元215。

根据一种具体的实施方式，飞行器数据链终端设置于主飞行器时，第一数据信号为模拟数据信号，第二数据信号为数字零中频信号；其中，上述第一、第二数据信号均包括遥测数据和视频数据；遥测数据包括该飞行器的飞行状态信息、仪表状态信息和地理位置信息。第三数据信号为基带数据信号，第四数据信号为频带数据信号；其中，上述第三、第四数据信号均包括遥控数据；遥控数据包括控制指令信息。

本发明中，数字中频信号处理单元完成第一链路信号处理，即前向接收信号的处理，以及第二链路信号处理，即返向基带到调制信号处理。数字中频信号处理单元可以实现从飞行器通信终端到主飞行器(前向链路)的数据处理，将处理来自天线控制模块1模拟数据信号，经过模拟信号调制单元211将模拟数据信号转换为数字零中频信号；第一链路信号处理单元212再完成信号捕获、跟踪、位同步处理、再完成数据解调，然后将数据流信息经译码解帧、帧同步后经数据接口单元输出。该单元也可以实现地面通信终端到主飞行器(返向链路)的数据处理，第二链路信号处理单元213通过数据接口单元接收控制指令信息，完成组帧、编码、加扰以及串并转换后，由直接射频调制单元214完成搬移至射频后输出至天线控制模块1，再将扩频后的频带数据由天线控制模块1发射到从飞行器接收方向。

进一步地，模拟信号调制单元211，用于接受当前第一数据信号，并转换成第二数据信号，其中，第二数据信号为数字零中频信号，其使用A/D转换电路输出的数字零中频信号；实现遥测数据和视频数据的模拟数据信号进行数字化转换，从而使电路小型化。

进一步地，第一链路信号处理单元212，用于接受第二数据信号，并进行第一链路信号处理后发送至数据包处理单元215；第一链路信号处理包括：载波恢复处理、位同步处理、帧同步处理、解扰处理、译码处理以及解帧处理；且第一链路信号处理单元212进一步地包括以下模块，具体功能如下：

载波恢复模块2121，用于接受第二数据信号，并使用复数鉴相算法对数字零中频信号进行载波恢复，完成载波跟踪；

位同步模块2122，用于对载波跟踪锁定后的数据进行位同步，并输出解调结果数据和环路状态数据；

帧同步模块2123，用于对部分位同步后的数据进行帧头检测；其中，帧头为基于十六进制编码的32位序列，十六进制表示为：1ACFFC1D；

解扰模块2124，用于对未帧同步的数据进行解扰；其中，解扰方式为通过伪随机序列进行异或计算，伪随机码发生器的生成多项式为：h(x)＝x8+x7+x5+x3+1；

译码模块2125，用于对第一链路信号处理单元212中所有数据进行RS译码计算；

解帧模块2126，用于对译码后的数据进行帧识别并发送至数据包处理单元215；其中，如果判定为有效数据帧，则将其有效数据包提取后发送至数据接口单元216，如果判定为填充数据帧，则将其填充数据包丢弃。

进一步地，第二链路信号处理单元213，用于接受当前第三数据信号，并进行第二链路信号处理后发送至直接射频调制单元214；第二链路信号处理包括：组帧处理、编码加同步头处理、加扰处理、串并转换处理；且第二链路信号处理单元213进一步地包括以下模块，具体功能如下：

组帧模块2131，用于接受第三数据信号，并将其通过数据打包转换成固定1024字节固定帧长的有效数据帧，当没有数据包发送时，则发送填充数据帧；

编码加同步头模块2132，用于对部分组帧后的数据进行RS编码计算并添加同步头；其中，同步头为基于十六进制编码的32位序列，采用CCSDS标准规定为32位，十六进制表示为：1ACFFC1D；

加扰模块2133，用于对未编码加同步头的数据进行加扰；其中，加扰方式为通过伪随机序列进行异或计算，伪随机码发生器的生成多项式为h(x)＝x8+x7+x5+x3+1，该多项式每255bits重复使用一次；

串并转换模块2134，用于对第二链路信号处理单元213中所有数据进行IQ调制并发送至直接射频调制单元214，更进一步地为将一路串行基带数据转换为IQ两路基带数据。IQ数据以作为直接射频调制单元214的输入数据。

进一步地，直接射频调制单元214，用于接受第三数据信号并转换成第四数据信号，并发送至天线控制模块1，从而实现基带数据信号搬移至设定L、S射频信号，形成频带数据信号。

进一步地，数据包处理单元215，用于对该第一、第二、第三、第四数据信号的进行TCP打包和拆包处理。对来自第一链路信号处理后的数据包进行TCP打包，再通过数据接口单元216发送出去；将来自数据接口单元216中的TCP数据包提取出来，送给第一链路信号处理单元212进行信号处理。

本发明中，数字中频信号处理单元还包括数据接口单元216。

进一步地，数据接口单元216，用于实现第一、第二、第三、第四数据信号的传输；数据接口单元216包括以太网物理接口和串口，具体功能如下：

以太网物理接口，用于传输第四数据信号中的视频数据；更进一步地，主飞行器通过以太网物理接口发送视频数据发送给天线控制模块1，再发送给地面控制站；

串口，用于传输第四数据信号中的遥测数据以及第一数据信号中的遥控数据；更进一步地，通过串口接受地面控制站的遥控指令控制飞行器的飞行状态，并通过串口发送飞行器的遥测数据。

本发明中，数字中频信号处理单元还包括时钟产生单元217和电源变换单元218，具体功能如下：

时钟产生单元217，用于生成数字零中频信号处理单元21所需的当前参考时钟数据，并发送至模拟信号调制单元211和直接射频调制单元214；以温补晶振输入的25MHz时钟为基准，生成数字零中频信号处理单元21的60MHz工作时钟以及直接射频调制单元214的工作时钟，同时，利用其产生数字零中频信号处理单元21中的所有功能模块的所需的工作时钟；

电源变换单元218，用于将供电模块3输入的电压转化为数字零中频信号处理单元21所需的工作电压。将从供电模块3输入的+5V二次电压，变换为电路中各主要器件所需要的工作电压。

本发明中，数字零中频信号处理单元21中的模拟信号调制单元211、第一链路信号处理单元212、第二链路信号处理单元213、直接射频调制单元214、数据包处理单元215、数据接口单元216、时钟产生单元217以及电源变换单元218集成在同一个现场可编程门阵列板(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)上。

本发明中，天线控制模块1包括天线、天线收发控制器和天线罩，具体功能如下：

天线11，用于向自由空间发射第四数据信号和接受第一数据信号；进一步地，天线是由金属材料制成可将第四数据信号工作频率的通信辐射到自由空间的设备；

天线收发控制器12，用于完成发送信号和接受信号的控制切换；进一步地，天线收发控制器用于完成发送通信信号和接收通信信号的切换，同时保证第四数据信号工作频率的天线波束方向对准从飞行器的通信天线的方向。

天线罩13，用于覆盖天线和天线收发控制器表面的壳体；进一步地，天线罩是由能透过工作频率无线电信号的材料制作，用于保护通信天线或通信设备免于水淋等出现故障的壳体。

本发明中，供电模块3包括电源控制单元和电源供应单元，具体功能如下：

电源控制单元，用于完成对飞行器数据链终端输出5V、12V以及220V的电源；

电源供应单元，用于供应和传输电源至电源控制单元；电源供应单元包括锂电池和太阳能电池板；进一步地，同时采用太阳能供电板设计，可利用太阳能供。

本发明提供一种一站多机动态网组的飞行器控制***，如图3所示，飞行器控制***包括飞行器平台和地面控制站。

本发明中，飞行器平台包括一个主飞行器和若干个从飞行器，主飞行器设置有上述的飞行器数据链终端。

进一步地，主飞行器用于基于无线通信协议接受从飞行器发送第一数据信号以及向地面控制站发送第四数据信号。

如图3所示，根据一种具体的实施方式，地面控制站和飞行器平台(例如，飞行器平台包括主飞行器、从飞行器A、从飞行器B)，其中主飞行器、从飞行器A、从飞行器B均安装了飞行器数据链终端，构成飞行器集群的动态组网与协同通信***，完成地面控制站操控一架主飞行器，而主飞行器与其他两架从飞行器A和从飞行器B根据设定的路由协议执行自主动态组网，包括主飞行器与地面控制站之间的通信，以及主飞行器与两个从飞行器之间的通信。

进一步地，基本工作流程：飞行器数据链终端完成初始化后；从飞行器A和从飞行器B基于无线通信协议向主飞行器发送当前遥测数据和视频数据，主飞行器基于无线通信协议接受该前遥测数据和视频数据进行第一链路信号处理后发送至地面控制站；同时地面控制站发送当前遥控数据，主飞行器接受遥控数据进行第一链路信号处理后基于无线通信协议发送至从飞行器A和从飞行器B，从而控制三架飞行器执行不同的飞行任务。

本发明中，上述无线通信协议为一种TCP/IP协议栈。飞行器控制***实际上是一个动态无线网络***，通信往往是多任务同时进行，本发明通过提高信道的利用率需要通过合理的信道分配方法来实现。飞行器控制***的无线通信协议与控制算法便是解决该问题的关键因素，在共享无线电媒介的网络通信中，一站多机动态网组无线通信协议设计可以最大限度的利用无线信道并且解决信息冲突问题。

进一步地，飞行器集群中动态网组协议设计从***角度考虑飞行器集群通信中空地测控与高速数传并存、立体随机接入与路由策略设计、物理层至网络层与全向或定向天线紧密约束、天线安装方式与机身遮挡影响等问题。因此，一站多机动态组网通信协议栈设计，主要采用TDD-TDMA体制实现了多架飞行器机间中继通信，数据传输速率在2Mbps-10Mbps。

如图4所示，飞行器控制***的一站多机动态组网协议栈的结构：

进一步地，物理层，主要包括天线控制模块1。其中，天线控制器将解析各飞行器在数据链的Mac层传来的通信连接的遥控信息，实现对天线控制模块1的控制。而对于从Mac层传来以及天线控制模块1收到的数据则直接进行传送。天线控制模块1对应飞行器数字零中频信号处理单元21中协议栈，完成频带数据信号处理与生成。天线控制模块1对应飞行器协议栈的天线，飞行器间定向通信常需要全向天线保持链路来完成组网飞行器间的协调任务。视距内通信的飞行器多数安装全向天线，定向天线主要用来拓展作用距离或提高传输速率，需要超视距通信的飞行器一般采用自跟踪卫通天线。

进一步地，MAC层，主要包括TDMA执行器和数据包处理单元215，首先将链路中的业务数据进行缓存处理，TDMA执行器根据时钟产生单元217中时隙表生成实现对链路传来的数据包进行转发与控制。

进一步地，网络层，主要包括拓扑信息库、数据包处理单元215、网络控制模块，主要实现信号处理模块2实现信息上报包、下发包的中级转发；网络控制单元根据组网控制算法，实现了网络的初始化算法，入退网控制、时隙分配和时隙表生成生成等功能，可以实现飞行器网络控制功能；同时拓扑信息库实现飞行器多机路由控制功能。

进一步地，应用层，主要包括遥控业务源、遥测业务源和视频业务源，是通过飞行器数据链对于飞行器进行遥控和遥测功能，同时获得的视频、视频等去判断敌情及周边环境等态势。

本发明提供了一种一站多机动态网组的飞行器数据链终端及其控制***，包括上述的可读存储介质。

应当理解，本发明的方法、流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的现场可编程门阵列(FPGA)。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既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。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (8)

1.一种一站多机动态网组的飞行器数据链终端，其特征在于，包括天线控制模块、信号处理模块和供电模块，所述信号处理模块进一步地包括数字零中频信号处理单元；其中，数字零中频信号处理单元包括：

模拟信号调制单元，用于接受当前第一数据信号，并转换成第二数据信号，其中，所述第二数据信号为数字零中频信号；

第一链路信号处理单元，用于接受所述第二数据信号，并进行第一链路信号处理后发送至数据包处理单元；

第二链路信号处理单元，用于接受当前第三数据信号，并进行第二链路信号处理后发送至直接射频调制单元；

直接射频调制单元，用于接受所述第三数据信号并转换成第四数据信号，并发送至所述天线控制模块；

数据包处理单元，用于对所述第二、第三数据信号进行TCP打包和拆包处理；

所述第一链路信号处理包括：载波恢复处理、位同步处理、帧同步处理、解扰处理、译码处理以及解帧处理；且所述第一链路信号处理单元进一步地包括：

载波恢复模块，用于接受所述第二数据信号，并使用复数鉴相算法对数字零中频信号进行载波恢复，完成载波跟踪；

位同步模块，用于对载波跟踪锁定后的数据进行位同步，并输出解调结果数据和环路状态数据；

帧同步模块，用于对部分位同步后的数据进行帧头检测；其中，所述帧头为基于十六进制编码的32位序列；

解扰模块，用于对未帧同步的数据进行解扰；其中，所述解扰方式为通过伪随机序列进行异或计算；

译码模块，用于对所述第一链路信号处理单元中所有数据进行RS译码计算；

解帧模块，用于对译码后的数据进行帧识别并发送至所述数据包处理单元；其中，如果判定为有效数据帧，则将其有效数据包提取后发送至数据接口单元，如果判定为填充数据帧，则将其填充数据包丢弃。

2.根据权利要求1所述的飞行器数据链终端，其特征在于，所述第二链路信号处理包括：组帧处理、编码加同步头处理、加扰处理、串并转换处理；且所述第二链路信号处理单元进一步地包括：

组帧模块，用于接受第三数据信号，并将其通过数据打包转换成有效数据帧；

编码加同步头模块，用于对部分组帧后的数据进行RS编码计算并添加同步头；其中，所述同步头为基于十六进制编码的32位序列；

加扰模块，用于对未编码加同步头的数据进行加扰；其中，所述加扰方式为通过伪随机序列进行异或计算；

串并转换模块，用于对第二链路信号处理单元中所有数据进行IQ调制并发送至所述直接射频调制单元。

3.根据权利要求1所述的飞行器数据链终端，其特征在于，所述数字中频信号处理单元进一步地包括：

数据接口单元，用于实现所述第二、第三数据信号的传输；所述数据接口单元包括以太网物理接口和串口；其中，

以太网物理接口，用于传输视频数据；

串口，用于传输遥测数据以及遥控数据。

4.根据权利要求1所述的飞行器数据链终端，其特征在于，所述数字中频信号处理单元进一步地包括：

时钟产生单元，用于生成所述数字零中频信号处理单元所需的当前参考时钟数据，并发送至所述模拟信号调制单元和直接射频调制单元；

电源变换单元，用于将所述供电模块输入的电压转化为所述数字零中频信号处理单元所需的工作电压。

5.根据权利要求1所述的飞行器数据链终端，其特征在于，所述天线控制模块包括：

天线，用于向自由空间发射所述第四数据信号和接受所述第一数据信号；

天线收发控制器，用于完成发送信号和接受信号的控制切换；

天线罩，用于覆盖所述天线和天线收发控制器表面的壳体。

6.根据权利要求1所述的飞行器数据链终端，其特征在于，所述供电模块包括：

电源控制单元，用于完成对所述飞行器数据链终端输出5V、12V以及220V的电源；

电源供应单元，用于供应和传输电源至所述电源控制单元；所述电源供应单元包括锂电池和太阳能电池板。

7.一种一站多机动态网组的飞行器控制***，其特征在于，所述飞行器控制***包括飞行器平台和地面控制站；其中，所述飞行器平台包括一个主飞行器和若干个从飞行器，所述主飞行器和从飞行器均设置有如权利要求1～6中任一项所述的飞行器数据链终端；

所述从飞行器用于基于无线通信协议向所述主飞行器发送当前遥测数据和视频数据；以及基于无线通信协议接受所述主飞行器发送的遥控数据；

所述主飞行器用于基于无线通信协议向所述地面控制站发送遥测数据和视频数据；以及基于无线通信协议接受所述地面控制站发送的当前遥控数据。

8.根据权利要求7所述的飞行器控制***，其特征在于，所述无线通信协议为TCP/IP协议栈。

Images