CN113505003A - 无人机地面站软件的服务交互方法和无人机地面站*** - Google Patents

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丁勇飞
李虎
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闫乐
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Abstract

本发明提供一种无人机地面站软件的服务交互方法和无人机地面站***，该方法包括：服务注册中心接收所属节点上的软件发送的第一服务注册请求；服务注册中心根据第一服务注册请求，完成发送第一服务注册请求的软件的注册，并将软件的第一服务注册请求发送至无人机地面站***中除服务注册中心所属节点外的所有节点。服务注册中心接收无人机地面站***中除所属节点外的任意节点发送的第二服务注册请求，根据第二服务注册请求，完成发送第二服务注册请求的软件的注册。能够同时支持本地服务调用和节点间的远程服务调用，并优化了单节点内的服务交互场景，实现了整体服务交互效率的提升，同时避免了单点失效问题。效果良好，值得推广。

Description

无人机地面站软件的服务交互方法和无人机地面站***
技术领域
本发明涉及一种无人机地面站软件之间的服务交互架构技术，具体涉及一种无人机地面站软件的服务交互方法和无人机地面站***。
背景技术
无人机地面站是无人机***的指挥控制中心，而无人机地面站软件则是无人机地面站功能的直接体现。无人机地面站软件是建立在网络之上的软件***，在无人机地面站中，驻留于一组独立的计算机之上的不同软件通过网络进行交互、协作，呈现无人机地面站的功能。为了增强无人机地面站的灵活性和扩展能力，降低***的复杂度，无人机地面站软件采用基于服务的交互方式，以降低软件之间的耦合度。
随着计算机技术发展，无人机控制需求增加，无人机地面站中包含多台计算机，同时一个计算机中可能同时部署多个软件。为了实现不同软件之间的松耦合交互，通常有两种架构方式：一种是仅仅关注单台计算机内部不同软件之间的服务交互，即仅在每台计算机内部实现服务注册，支持单台计算机内部不同软件之间的服务交互；另一种是采用某一台计算机驻留服务注册中心，其它所有计算机中的软件均需将服务注册到该服务注册中心，并在需要使用服务时，向该服务注册中心检索服务。
这两种架构，前者无法支持远程服务调用，后者在处理单台计算机内部的服务调用时，服务检索与服务调用的效率较低，而且存在服务注册中心的单点失效问题，即，如果驻留服务注册中心的计算机发生故障，则所有计算机间的服务交互均无法正常进行。
发明内容
本发明提供一种无人机地面站软件的服务交互方法和无人机地面站***，解决服务检索、服务访问的延迟，避免远程服务调用的单点失效问题。
本发明一方面提供一种无人机地面站软件的服务交互方法，应用于无人机地面站***，所述无人机地面站***包括：至少一个节点，所述节点上部署有服务注册中心和至少一个软件，各所述节点通信连接；所述方法包括：
所述服务注册中心接收所属节点上的软件发送的第一服务注册请求；
所述服务注册中心根据所述第一服务注册请求，完成发送所述第一服务注册请求的软件的注册，并将所述软件的第一服务注册请求发送至所述无人机地面站***中除所述服务注册中心所属节点外的所有节点。
可选的，无人机地面站软件的服务交互方法还包括：
所述服务注册中心接收所述无人机地面站***中除所属节点外的任意节点发送的第二服务注册请求，根据所述第二服务注册请求，完成发送所述第二服务注册请求的软件的注册。
可选的，无人机地面站软件的服务交互方法还包括：
所述服务注册中心根据注册的软件所属的节点对注册的软件进行分类，并存储各软件的类型信息。
可选的，各所述节点间采用基于发布订阅的数据分发服务技术进行服务注册请求的传输。
可选的，无人机地面站软件的服务交互方法还包括：
所述服务注册中心接收所属节点上的第一软件发送的第一服务检索请求；
所述服务注册中心根据所述第一服务检索请求，确定能够满足所述第一服务检索请求的第二软件；
所述服务注册中心根据所述第二软件的类型信息，向所述第一软件发送响应信息；所述响应信息用于指示所述第一软件对第二软件进行服务调用。
可选的，所述软件的类型信息包括：本地软件和远程软件；所述服务注册中心根据所述第二软件的类型信息，向所述第一软件发送响应信息，包括：
当所述第二软件为本地软件时，所述响应信息包括所述第二软件的本地句柄；
当所述第二软件为远程软件时，所述响应信息包括所述第二软件所属的节点的信息。
可选的，在所述响应信息包括所述第二软件所属的节点的信息时，无人机地面站软件的服务交互方法还包括：
所述服务注册中心接收所述第一软件发送的第一服务调用请求，所述第一服务调用请求包括所述第二软件的信息和所述第二软件所属的节点的信息；
所述服务注册中心将所述第一服务调用请求发送至所述第二软件所属的节点；
所述服务注册中心接收所述第二软件所属的节点的服务注册中心发送的所述第二软件的调用应答信息。
可选的，无人机地面站软件的服务交互方法还包括：
所述服务注册中心接收所述无人机地面站***中除所属节点外的任意节点发送的第二服务调用请求，根据所述第二服务调用请求，完成对所述第二服务调用请求携带的软件信息所指示的软件的调用，并返回调用结果。
本发明另一方面还提供一种无人机地面站***，包括：至少一个节点，所述节点上部署有服务注册中心和至少一个软件，各所述节点通信连接；
对于任一节点，所述节点上的服务注册中心接收所属节点上的软件发送的第一服务注册请求；
所述服务注册中心根据所述第一服务注册请求，完成发送所述第一服务注册请求的软件的注册，并将所述软件的第一服务注册请求发送至所述无人机地面站***中除所述服务注册中心所属节点外的所有节点。
可选的，所述服务注册中心还接收所述无人机地面站***中除所属节点外的任意节点发送的第二服务注册请求，根据所述第二服务注册请求，完成发送所述第二服务注册请求的软件的注册。
本发明通过对无人机地面站软件中，服务的发布、检索与调用等过程的分析，完成了服务之间交互的新架构设计；针对在软件间基于服务的交互过程中，服务注册是一个重要的过程，单个计算节点内的服务注册无法支持远程服务交互，而独立的远程服务注册中心节点设计在处理单节点内的服务交互请求时延迟较大，且存在单点失效问题，本发明提供的新架构支持本地服务调用和远程服务调用，并降低服务检索、服务访问的延迟，同时避免远程服务调用的单点失效问题，最终提升无人机地面站软件的运行效率和可靠性。
附图说明
图1是典型的服务交互场景示意图；
图2是本发明实施例提供的人机地面站软件的服务交互方法的交互示意图一；
图3是本发明实施例提供的人机地面站软件的服务交互方法的交互示意图二。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例提供的无人机地面站软件的服务交互方法和无人机地面站***进行详细解释说明。
本发明实施例提供一种无人机地面站软件***，无人机地面站***包括：至少一个节点，节点上部署有服务注册中心和至少一个软件，各节点通信连接。示例性的，一个节点可以是一个计算机，一个服务器，或其他电子设备。一个节点上部署有多个软件，个软件实现不同的功能，例如无人机飞行控制、无人机鉴权、无人机健康状态管理等。示例性的，不同节点上部署的软件可以相同，也可以不同。各个软件相互之间存在交互、协作，从而呈现无人机地面站的功能。
地面站软件***基于服务的交互过程包含如下三种角色：
服务提供者：发布自己的服务，并且对服务请求进行响应；
服务注册中心：注册已经发布的服务，对其进行分类，并提供搜索服务；
服务请求者：利用服务中心查找所需要的服务，然后调用该服务。
图1是典型的服务交互场景示意图，图1以不同角色运行在不同节点(计算机)上为例对服务交互的过程进行解释说明，服务提供者向服务注册中心发布、注册自己所能提供的服务，服务请求者通过服务注册中心进行检索，获取自己所需要的服务的服务提供者的信息，并向服务提供者发起服务调用过程。
本发明实施例提供的无人机地面站软件***，在各节点内设置独立的服务注册中心，并引入基于发布订阅的数据分发服务技术，在各节点的服务注册中心之间同步、交换服务注册信息，使每个节点内的服务注册中心即保存了本节点内部的服务注册信息，同时保存了无人机地面站中其它节点上的服务注册信息。在无人机地面站软件需要进行服务检索时，向本节点的服务注册中心发起服务检索，由本节点的服务注册中心返回检索结果。在无人机地面站软件发起服务调用时，根据被调用的服务的位置，分别采用本地接口调用和远程过程调用两种调用方式。
本发明支持本地服务调用和远程服务调用，并降低服务检索、服务访问的延迟，同时避免远程服务调用的单点失效问题，最终提升无人机地面站软件的运行效率和可靠性。
图2是本发明实施例提供的人机地面站软件的服务交互方法的交互示意图一，如图2所示，对本发明实施例提供的人机地面站软件的服务交互方法中的服务注册过程进行介绍，服务注册过程包括：
S1、各节点内设置服务注册中心，接受并处理本节点内各软件的服务注册请求，维护并保存服务注册信息；
S2，当节点内的服务注册中心完成服务注册请求的处理后，借助数据分发服务技术将该服务注册信息发布到网络中；
S3，每个节点通过数据分发服务技术，接收***中其它节点所发布的服务注册信息，并将其保存。
示例性的，本节点内各软件的服务注册请求可以称为第一服务注册请求，本节点外的各软件的服务注册请求可以称为第二服务注册请求。
示例性的，服务注册中心在接收到服务注册请求后，还对注册的软件进行分类，并存储各软件的类型信息。示例性的，软件的类型信息包括：本地软件和远程软件。
本发明实施例通过在每个节点都部署服务注册中心，使得各软件可以发现远程服务功能，并提供远程服务功能，方便了服务使用者根据需求选择本地和远程的服务，提高了灵活性和效率，同时避免了远程服务调用的单点失效问题。
图3是本发明实施例提供的人机地面站软件的服务交互方法的交互示意图二，如图3所示，对本发明实施例提供的人机地面站软件的服务交互方法中的服务检索与调用过程进行介绍，服务检索与调用过程包括：
S1，各节点上的服务注册中心接收本节点上驻留软件的服务检索请求(也称为第一软件发送的第一服务检索请求)，并根据保存的服务注册信息，判断服务提供者的位置。
示例性的，服务注册中心可根据存储的服务注册信息，确定能够满足服务需求的软件，并根据软件的类型，确定软件(也即服务提供者，也称第二软件)所属的节点。
S2，若第二软件在本节点内，则反馈给第一软件的响应信息是由本节点上的服务注册中心返回的第二软件本地句柄，第一软件最终以本地接口调用的形式完成服务调用；
S3，若第二软件位于其它节点上，则反馈给第一软件的响应信息是第二软件所属的节点的信息，以方便第一软件以远程过程调用技术实现对第二软件的调用。
S4，在具体调用过程中，服务注册中心接收第一软件发送的第一服务调用请求，第一服务调用请求包括第二软件的信息和第二软件所属的节点的信息；服务注册中心将第一服务调用请求发送至第二软件所属的节点；服务注册中心接收第二软件所属的节点的服务注册中心发送的第二软件的调用应答信息。
服务注册中心接收所属节点外的任意节点发送的第二服务调用请求，根据第二服务调用请求，完成对第二服务调用请求携带的软件信息所指示的软件的调用，并返回调用结果。
本发明通过对无人机地面站软件中，服务的发布、检索与调用等过程的分析，完成了服务之间交互的新架构设计；针对在软件间基于服务的交互过程中，服务注册是一个重要的过程，单个计算节点内的服务注册无法支持远程服务交互，而独立的远程服务注册中心节点设计在处理单节点内的服务交互请求时延迟较大，且存在单点失效问题，本发明提供的新架构支持本地服务调用和远程服务调用，并降低服务检索、服务访问的延迟，同时避免远程服务调用的单点失效问题，最终提升无人机地面站软件的运行效率和可靠性。
最后需要指出，以上实施例仅说明本发明的实施技术方案而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术放案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种无人机地面站软件的服务交互方法，其特征在于，应用于无人机地面站***，所述无人机地面站***包括：至少一个节点，所述节点上部署有服务注册中心和至少一个软件，各所述节点通信连接；所述方法包括：
所述服务注册中心接收所属节点上的软件发送的第一服务注册请求；
所述服务注册中心根据所述第一服务注册请求，完成发送所述第一服务注册请求的软件的注册，并将所述软件的第一服务注册请求发送至所述无人机地面站***中除所述服务注册中心所属节点外的所有节点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述服务注册中心接收所述无人机地面站***中除所属节点外的任意节点发送的第二服务注册请求，根据所述第二服务注册请求，完成发送所述第二服务注册请求的软件的注册。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述服务注册中心根据注册的软件所属的节点对注册的软件进行分类，并存储各软件的类型信息。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，各所述节点间采用基于发布订阅的数据分发服务技术进行服务注册请求的传输。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述服务注册中心接收所属节点上的第一软件发送的第一服务检索请求；
所述服务注册中心根据所述第一服务检索请求，确定能够满足所述第一服务检索请求的第二软件；
所述服务注册中心根据所述第二软件的类型信息，向所述第一软件发送响应信息；所述响应信息用于指示所述第一软件对第二软件进行服务调用。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述软件的类型信息包括：本地软件和远程软件；所述服务注册中心根据所述第二软件的类型信息，向所述第一软件发送响应信息，包括：
当所述第二软件为本地软件时，所述响应信息包括所述第二软件的本地句柄；
当所述第二软件为远程软件时，所述响应信息包括所述第二软件所属的节点的信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述响应信息包括所述第二软件所属的节点的信息时，所述方法还包括：
所述服务注册中心接收所述第一软件发送的第一服务调用请求，所述第一服务调用请求包括所述第二软件的信息和所述第二软件所属的节点的信息；
所述服务注册中心将所述第一服务调用请求发送至所述第二软件所属的节点；
所述服务注册中心接收所述第二软件所属的节点的服务注册中心发送的所述第二软件的调用应答信息。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述服务注册中心接收所述无人机地面站***中除所属节点外的任意节点发送的第二服务调用请求，根据所述第二服务调用请求，完成对所述第二服务调用请求携带的软件信息所指示的软件的调用，并返回调用结果。
9.一种无人机地面站***，其特征在于，包括：至少一个节点，所述节点上部署有服务注册中心和至少一个软件，各所述节点通信连接；
对于任一节点，所述节点上的服务注册中心接收所属节点上的软件发送的第一服务注册请求；
所述服务注册中心根据所述第一服务注册请求，完成发送所述第一服务注册请求的软件的注册，并将所述软件的第一服务注册请求发送至所述无人机地面站***中除所述服务注册中心所属节点外的所有节点。
10.根据权利要求9所述的***，其特征在于，所述服务注册中心还接收所述无人机地面站***中除所属节点外的任意节点发送的第二服务注册请求，根据所述第二服务注册请求，完成发送所述第二服务注册请求的软件的注册。
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