本發明涉及無人機通信技術領域，尤其涉及一種無人機通信鏈路故障檢測裝置及方法。

背景技術：

無人機通信鏈路是由無人機機載通信端機、地面通信端機、飛行控制系統和伺服雷達等設備構成的通信鏈路，實現對無人機的控制。

目前，當無人機通信鏈路出現故障時，多采用設備(系統)替換實現故障排除，或通過檢測工具直接檢測其與設備(系統)間的鏈路聯通情況實現故障定位，而當無人機通信鏈路組成設備間的鏈路均出現故障時，上述單節點檢測方法無法有效定位故障，且檢測過程耗時、耗力。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種無人機通信鏈路故障檢測裝置及方法，從而解決現有技術中存在的前述問題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種無人機通信鏈路故障檢測裝置，包括：

數據發送接收模塊、伺服雷達模擬模塊、機載通信端機模擬模塊、飛行控制系統模擬模塊和地面通信端機模擬模塊；所述無人機通信鏈路包括伺服雷達、機載通信端機、飛行控制系統和地面通信端機，所述伺服雷達、飛行控制系統和地面通信端機分別與所述機載通信端機數據連接，所述飛行控制系統與所述地面通信端機數據連接；所述數據發送接收模塊分別與所述伺服雷達和地面通信端機數據連接；

所述數據發送接收模塊用于接收地面通信端機通信狀態數據和板卡狀態數據，伺服雷達通信狀態數據、板卡狀態數據、俯仰及方位信息，機載通信端機通信狀態數據和板卡狀態數據，飛行控制系統發送的飛機方位和距離信息；

所述伺服雷達模擬模塊用于從所述數據發送接收模塊獲取相應的伺服雷達數據，監測伺服雷達狀態，并根據狀態變化，檢測伺服雷達是否故障；

所述機載通信端機模擬模塊用于從數據發送接收模塊獲取相應的機載通信端機數據，監測機載通信端機狀態，并根據狀態變化，檢測機載通信端機是否故障；

所述飛行控制系統模擬模塊用于從所述數據發送接收模塊獲取相應的飛行控制系統數據，監測飛行控制系統的狀態，并根據狀態變化，檢測飛行控制系統是否故障；

所述地面通信端機模擬模塊用于從所述數據發送接收模塊獲取相應的地面通信端機數據，監測地面通信端機狀態，并根據狀態變化，檢測地面通信端機是否故障。

優選地，

所述伺服雷達數據包括：通信數據、伺服天線俯仰數據和方位數據；

所述機載通信端機數據包括：通信數據、板卡狀態和心跳數據；

所述飛行控制系統數據包括：通信數據、飛機的飛行方位和距離信息；

所述地面通信端機數據包括：通信數據、板卡狀態和心跳數據。

優選地，所述檢測伺服雷達是否故障，采用如下方法：如果不能接受到反饋信息，則故障，如果能夠接收到反饋信息，則對接收到的反饋信息進行校驗，如果校驗通過，則伺服雷達正常，否則，伺服雷達故障。

優選地，所述檢測機載通信端機是否故障，采用如下方法：如果不能接受到反饋信息，則故障，如果能夠接收到反饋信息，則對接收到的反饋信息進行校驗，如果校驗通過，則機載通信端機正常，否則，機載通信端機故障。

優選地，所述檢測飛行控制系統是否故障，采用如下方法：如果不能接受到反饋信息，則故障，如果能夠接收到反饋信息，則對接收到的反饋信息進行校驗，如果校驗通過，則飛行控制系統正常，否則，飛行控制系統故障。

優選地，所述檢測地面通信端機是否故障，采用如下方法：如果不能接受到反饋信息，則故障，如果能夠接收到反饋信息，則對接收到的反饋信息進行校驗，如果校驗通過，則地面通信端機正常，否則，地面通信端機故障。

優選地，還包括參數設置模塊，用于設置通信方案、通信波段的通信頻段及通信頻率，所述參數設置模塊分別與數據發送接收模塊、伺服雷達模擬模塊、機載通信端機模擬模塊、飛行控制系統模擬模塊和地面通信端機模擬模塊相連。

一種無人機通信鏈路故障檢測方法，利用上述無人機通信鏈路故障檢測裝置，包括如下步驟：

S1，通過將所述數據發送接收模塊分別與所述伺服雷達和地面通信端機數據連接，將所述無人機通信鏈路故障檢測裝置接入所述無人機通信鏈路中；

S2，啟動無人機通信鏈路上的各設備，設置通信方案、設置通信波段的通信頻段及通信頻率；

S3，所述數據發送接收模塊向無人機通信鏈路上的各設備發送開始測試報文，每隔一定時間向在網設備發送詢問廣播報文，并接收各設備的回復報文，若沒有收取到回復報文，則設備發生故障；否則，設備正常；

S4，所述無人機通信鏈路故障檢測裝置每隔一定周期向在網設備發送心跳報文，若在一定時間段內，沒有收到設備的反饋信息，重復發送上述報文若干次，若依然沒有收到反饋信息，則判定設備故障，否則，判定設備正常。

優選地，所述心跳報文采用SLIP協議，具體格式為：SLIP頭+單元識別ID+消息ID+消息長度+消息內容+消息校驗+SLIP尾。

優選地，所述沒有收到設備的反饋信息包括：沒有收到設備的通信信息，以及收到了設備的通信信息，但是收到的反饋信息不能滿足校驗條件，校驗失敗。

本發明的有益效果是：本發明實施例提供的無人機通信鏈路故障檢測裝置和方法，通過使用伺服雷達模擬模塊對無人機通信鏈路中伺服雷達的狀態數據進行監控、使用機載通信端機模擬模塊對無人機通信鏈路中的機載通信端機的狀態數據進行監控、使用地面通信端機模擬模塊對無人機通信鏈路中的地面通信端機的狀態數據進行監控、使用飛行控制系統模擬模塊對無人機通信鏈路中的飛行控制系統的狀態數據進行監控，實現了無人機通信鏈路系統級故障檢測，能夠將系統故障快速定位到具體設備，提高通信鏈路中各設備的故障檢測以及效率排除，從而解決了現有技術中直接替換設備或系統，導致成本過高的問題，以及采用單節點檢測方法無法有效定位故障，導致檢測過程耗時、耗力的問題。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的無人機通信鏈路故障檢測裝置及方法的原理示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施方式僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

實施例一

如圖1所示，本發明實施例提供了一種無人機通信鏈路故障檢測裝置，包括：

數據發送接收模塊、伺服雷達模擬模塊、機載通信端機模擬模塊、飛行控制系統模擬模塊和地面通信端機模擬模塊；所述無人機通信鏈路包括伺服雷達、機載通信端機、飛行控制系統和地面通信端機，所述伺服雷達、飛行控制系統和地面通信端機分別與所述機載通信端機數據連接，所述飛行控制系統與所述地面通信端機數據連接；所述數據發送接收模塊分別與所述伺服雷達和地面通信端機數據連接；

所述數據發送接收模塊用于接收地面通信端機通信狀態數據和板卡狀態數據，伺服雷達通信狀態數據、板卡狀態數據、俯仰及方位信息，機載通信端機通信狀態數據和板卡狀態數據，飛行控制系統發送的飛機方位和距離信息；

所述伺服雷達模擬模塊用于從所述數據發送接收模塊獲取相應的伺服雷達數據，監測伺服雷達狀態，并根據狀態變化，檢測伺服雷達是否故障；

所述機載通信端機模擬模塊用于從數據發送接收模塊獲取相應的機載通信端機數據，監測機載通信端機狀態，并根據狀態變化，檢測機載通信端機是否故障；

所述飛行控制系統模擬模塊用于從所述數據發送接收模塊獲取相應的飛行控制系統數據，監測飛行控制系統的狀態，并根據狀態變化，檢測飛行控制系統是否故障；

所述地面通信端機模擬模塊用于從所述數據發送接收模塊獲取相應的地面通信端機數據，監測地面通信端機狀態，并根據狀態變化，檢測地面通信端機是否故障。

其中，

所述伺服雷達數據包括：通信數據、伺服天線俯仰數據和方位數據；

所述機載通信端機數據包括：通信數據、板卡狀態和心跳數據；

所述飛行控制系統數據包括：通信數據、飛機的飛行方位和距離信息；

所述地面通信端機數據包括：通信數據、板卡狀態和心跳數據。

在本發明的一個優選實施例中，所述檢測伺服雷達是否故障，可以采用如下方法：如果不能接受到反饋信息，則故障，如果能夠接收到反饋信息，則對接收到的反饋信息進行校驗，如果校驗通過，則伺服雷達正常，否則，伺服雷達故障。

在本發明的一個優選實施例中，所述檢測機載通信端機是否故障，可以采用如下方法：如果不能接受到反饋信息，則故障，如果能夠接收到反饋信息，則對接收到的反饋信息進行校驗，如果校驗通過，則機載通信端機正常，否則，機載通信端機故障。

在本發明的一個優選實施例中，所述檢測飛行控制系統是否故障，可以采用如下方法：如果不能接受到反饋信息，則故障，如果能夠接收到反饋信息，則對接收到的反饋信息進行校驗，如果校驗通過，則飛行控制系統正常，否則，飛行控制系統故障。

在本發明的一個優選實施例中，所述檢測地面通信端機是否故障，可以采用如下方法：如果不能接受到反饋信息，則故障，如果能夠接收到反饋信息，則對接收到的反饋信息進行校驗，如果校驗通過，則地面通信端機正常，否則，地面通信端機故障。

本發明實施例提供的無人機通信鏈路故障檢測裝置，還可以包括參數設置模塊，用于設置通信方案、通信波段的通信頻段及通信頻率，所述參數設置模塊分別與數據發送接收模塊、伺服雷達模擬模塊、機載通信端機模擬模塊、飛行控制系統模擬模塊和地面通信端機模擬模塊相連。

所以，本發明實施例提供的無人機通信鏈路故障檢測裝置通過使用伺服雷達模擬模塊對無人機通信鏈路中伺服雷達的狀態數據進行監控、使用機載通信端機模擬模塊對無人機通信鏈路中的機載通信端機的狀態數據進行監控、使用地面通信端機模擬模塊對無人機通信鏈路中的地面通信端機的狀態數據進行監控、使用飛行控制系統模擬模塊對無人機通信鏈路中的飛行控制系統的狀態數據進行監控，實現了無人機通信鏈路系統級故障檢測，能夠將系統故障快速定位到具體設備，提高通信鏈路中各設備的故障檢測以及效率排除，從而解決了現有技術中直接替換設備或系統，導致成本過高的問題，以及采用單節點檢測方法無法有效定位故障，導致檢測過程耗時、耗力的問題。

而且，本發明實施例提供的無人機通信鏈路故障檢測裝置，易于部署，安裝與攜帶方便，便于開展無人機的作業檢測與實驗工作。

實施例二

本發明實施例提供了一種無人機通信鏈路故障檢測方法，利用實施例一所述的無人機通信鏈路故障檢測裝置，包括如下步驟：

S1，通過將所述數據發送接收模塊分別與所述伺服雷達和地面通信端機數據連接，將所述無人機通信鏈路故障檢測裝置接入所述無人機通信鏈路中；

S2，啟動無人機通信鏈路上的各設備，設置通信方案、設置通信波段的通信頻段及通信頻率；

S3，所述數據發送接收模塊向無人機通信鏈路上的各設備發送開始測試報文，每隔一定時間向在網設備發送詢問廣播報文，并接收各設備的回復報文，若沒有收取到回復報文，則設備發生故障；否則，設備正常；

S4，所述無人機通信鏈路故障檢測裝置每隔一定周期向在網設備發送心跳報文，若在一定時間段內，沒有收到設備的反饋信息，重復發送上述報文若干次，若依然沒有收到反饋信息，則判定設備故障，否則，判定設備正常。

其中，無人機通信鏈路故障檢測裝置的結構和功能在實施例一中已經進行了詳細的闡述，在此不再贅述。

本發明的一個優選實施例中，所述心跳報文采用SLIP協議，具體格式為：SLIP頭+單元識別ID+消息ID+消息長度+消息內容+消息校驗+SLIP尾。

其中，所述沒有收到設備的反饋信息包括：沒有收到設備的通信信息，以及收到了設備的通信信息，但是收到的反饋信息不能滿足校驗條件，校驗失敗。

通過采用本發明公開的上述技術方案，得到了如下有益的效果：本發明實施例提供的無人機通信鏈路故障檢測裝置和方法，通過使用伺服雷達模擬模塊對無人機通信鏈路中伺服雷達的狀態數據進行監控、使用機載通信端機模擬模塊對無人機通信鏈路中的機載通信端機的狀態數據進行監控、使用地面通信端機模擬模塊對無人機通信鏈路中的地面通信端機的狀態數據進行監控、使用飛行控制系統模擬模塊對無人機通信鏈路中的飛行控制系統的狀態數據進行監控，實現了無人機通信鏈路系統級故障檢測，能夠將系統故障快速定位到具體設備，提高通信鏈路中各設備的故障檢測以及效率排除，從而解決了現有技術中直接替換設備或系統，導致成本過高的問題，以及采用單節點檢測方法無法有效定位故障，導致檢測過程耗時、耗力的問題。

本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。

本領域人員應該理解的是，上述實施例提供的方法步驟的時序可根據實際情況進行適應性調整，也可根據實際情況并發進行。

上述實施例涉及的方法中的全部或部分步驟可以通過程序來指令相關的硬件來完成，所述的程序可以存儲于計算機設備可讀取的存儲介質中，用于執行上述各實施例方法所述的全部或部分步驟。所述計算機設備，例如：個人計算機、服務器、網絡設備、智能移動終端、智能家居設備、穿戴式智能設備、車載智能設備等；所述的存儲介質，例如：RAM、ROM、磁碟、磁帶、光盤、閃存、U盤、移動硬盤、存儲卡、記憶棒、網絡服務器存儲、網絡云存儲等。

最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、商品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、商品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、商品或者設備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視本發明的保護范圍。