一种实现任务载荷即插即用的快速集成方法与流程

本发明属于无人机设计技术领域，涉及无人机任务载荷的集成方法，具体涉及一种实现任务载荷即插即用的快速集成方法。

背景技术：

随着无人机应用技术不断发展，无人机在情报侦察、边界巡防、对地攻击、电子对抗等军事领域以及人工增雨、森林防火、灾害防治、应急救援、通信中继等民用领域的应用越来越广泛。越来越多的国内外用户提出需求，在现有无人机任务系统的基础上快速的集成用户指定的各种任务载荷，以适应用户不同的任务需求。传统的任务载荷在集成到无人机上时，需要专门设计任务载荷和无人机之间的物理接口、通讯接口、供电接口等等，研制周期长，研制经费高，并且研制数量较大，具有多样性的特点。当任务载荷种类达到几十种或上百种时，载荷集成工作量将非常巨大，开发周期将严重滞后，成本不断上升。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种实现任务载荷即插即用的快速集成方法，实现任务载荷的即插即用，大大提高了任务载荷集成的速度，使无人机任务系统的升级周期和改进费用大大下降。

本发明的技术方案是：

一种实现任务载荷即插即用的快速集成方法，首先对任务载荷进行分析，确定其每个功能通道的分类；然后根据任务载荷的各功能通道分类设计标准即插即用接口；最后将任务载荷集成到飞机上，其每个功能通道与飞机的功能通道相匹配。

进一步的，任务载荷的功能通道包括安装通道、供电通道、指令通道、情报传输通道和显示控制通道。

进一步的，任务载荷的安装通道根据任务载荷的大小进行分类，分为大、中、小三类。

进一步的，任务载荷的供电通道根据任务载荷的功耗进行分类，分为高、中、低三类。

进一步的，任务载荷的指令通道根据任务载荷的通信总线接口分类，分为1553b类、rs442类、以太网类等目前无人机所使用的所有通信总线类型。

进一步的，任务载荷的情报传输通道根据任务载荷所提供的任务情报进行分类，分为数字视频类、高清图像类和数字情报类；数字视频类任务载荷为无人机提供连续不间断的数字视频类情报；高清图像类任务载荷为无人机提供对空、对地、对海高清图像情报；数字情报类任务载荷为无人机提供通信、无线电等数字情报。

进一步的，任务载荷的显示控制通道根据任务载荷的地面控制站软件集中度进行分类，分为集中式控制类和分散式控制类；仅分散式控制类的任务载荷能够设计标准即插即用接口。

进一步的，根据任务载荷的各功能通道的分类，设计安装通道、供电通道、指令通道、情报传输通道和显示控制通道相适配的即插即用接口，再根据任务载荷的分类情况将集成工作分配到各个功能通道上，通过功能通道的分配和组合实现任务载荷的即插即用。

本发明的优点是：

本发明通过“载荷分类和功能通道设计”的快速集成方法，实现了任务载荷的即插即用，极大的缩短了任务载荷集成的周期并降低了研制费用，可以快速的满足用户的需求，集成各型任务载荷，拓展无人机的应用领域。

附图说明

图1是本发明任务载荷功能通道分类方法示意图；

图2是本发明实施例的任务载荷根据功能通道分类的快速集成方法示意图。

具体实施方式

本部分是本发明的实施例，用于解释和说明本发明的技术方案。

一种实现任务载荷即插即用的快速集成方法，首先对任务载荷进行分析，确定其每个功能通道的分类；然后根据任务载荷的各功能通道分类设计标准即插即用接口；最后将任务载荷集成到飞机上，其每个功能通道与飞机的功能通道相匹配。

任务载荷的功能通道包括安装通道、供电通道、指令通道、情报传输通道和显示控制通道。其中，任务载荷的安装通道根据任务载荷的大小进行分类，分为大、中、小三类。任务载荷的供电通道根据任务载荷的功耗进行分类，分为高、中、低三类。任务载荷的指令通道根据任务载荷的通信总线接口分类，分为1553b类、rs442类、以太网类等目前无人机所使用的所有通信总线类型。任务载荷的情报传输通道根据任务载荷所提供的任务情报进行分类，分为数字视频类、高清图像类和数字情报类；数字视频类任务载荷为无人机提供连续不间断的数字视频类情报；高清图像类任务载荷为无人机提供对空、对地、对海高清图像情报；数字情报类任务载荷为无人机提供通信、无线电等数字情报。任务载荷的显示控制通道根据任务载荷的地面控制站软件集中度进行分类，分为集中式控制类和分散式控制类；仅分散式控制类的任务载荷能够设计标准即插即用接口。

根据任务载荷的各功能通道的分类，设计安装通道、供电通道、指令通道、情报传输通道和显示控制通道相适配的即插即用接口，再根据任务载荷的功能通道分类情况将集成工作分配到各个功能通道上，通过功能通道的分配和组合实现任务载荷的即插即用。

下面结合附图说明本发明另一个实施例。

本发明是为了更好的解决无人机多种任务载荷集成的问题，提出了基于“载荷分类和功能通道设计”的快速集成方法，实现任务载荷的即插即用，大大提高了任务载荷集成的速度，使无人机任务系统的升级周期和改进费用大大下降。该技术已经在多型无人机任务载荷集成设计过程中得以成功应用。

无人机任务载荷是任务系统的主要组成部分，任务载荷的种类和功能决定了无人机应用领域的广度和深度。目前，任务载荷种类繁多，功能多样，但按照无人机任务载荷大小、功耗、提供的任务情报等，可以将任务载荷进行如下分类，如图1所示：

按任务载荷体积分类：可以分为大、中、小三类。

按任务载荷功耗分类：可以分为高、中、低三类。

按任务载荷通信总线接口分类：可以分为1553b、rs422、以太网等。

按任务载荷提供的任务情报分类，主要有以下几类。

(1)数字视频类载荷

数字视频类载荷主要为无人机提供连续不间断的数字视频类情报，包含光电监视/瞄准吊舱、可见光监视吊舱、红外监视吊舱等。

(2)高清图像类载荷

高清图像类载荷主要为无人机提供对空、对地、对海高清图像情报，包含气象雷达、合成孔径雷达、高空可见光ccd相机、多光谱相机、高光谱相机等。

(3)数字情报类载荷

数字情报类载荷主要为无人机提供通信、无线电等数字情报，包含通信中继载荷、应急通信载荷、通信侦察载荷、雷达侦察载荷、环境测量载荷等。

根据地面控制站软件集中度分，主要由集中式控制和分散式控制，实现任务载荷即插即用必须采用分散式控制方式，由载荷控制软件和载荷显示软件接口实现载荷的显示控制。

为了满足任务载荷快速集成即插即用，无人机需为任务载荷提供标准的功能通道，以满足载荷安装、供电、指令、情报传输、显示等接口。即插即用任务载荷快速集成设计以下功能通道：安装通道、供电通道、指令通道、情报传输通道、显示控制通道。再根据任务载荷分类，将集成工作分配到各个功能通道上，通过功能通道的分配和组合实现任务载荷的即插即用。

图2为一典型的任务载荷快速集成框图，无人机设计各种即插即用功能通道，根据需要集成的任务载荷类别的不同，选择相应的功能通道，在不改变无人机状态的情况下实现任务载荷的即插即用。

无人机平台需预先设计有适应各种体积任务载荷安装的安装通道，提供大、中、小设备舱以及机腹挂点，供任务载荷选装。供电系统提供高(2500kw)、中(1000kw)、低(300kw)28v直流供电通道，满足不同任务载荷供电需求。指令通道由1553b、rs422、以太网等传输总线，并通过地面控制站、链路系统、任务机交联，为任务载荷提供指令传输，实现载荷控制。情报传输通道设计由hd-sdi总线传输任务载荷数字视频、由cameralink总线传输任务载荷高清图像、由1394b总线传输任务载荷数字情报，由任务数据记录器对各情报传输通道的侦察数据进行压缩和记录，并将压缩后的数据交由链路系统下传至无人机地面控制站。显示控制通道设置在无人机地面控制站内，通过标准协议接口，将载荷控制软件、显示软件与地面站集成，完成对任务载荷的显示控制。