一种无人机地面站控制权交接方法

技术领域

本发明涉及到无人机地面站技术领域，特别涉及一种无人机地面站控制权交接方法，适用于具有组网管理节点的无人机地面站控制权交接场景，也可以应用到其他系统的控制权交接场景。

背景技术

无人机地面站作为无人机系统的核心，主要用于支撑操控人员对无人机远程监视控制，辅助操控人员完成任务规划、侦察信息实时处理及分发等工作。无人机地面站一般包括无人机测控链路资源节点、任务控制节点和情报处理节点，有的还包括组网管理节点。

无人机网络化应用包括两站一机模式，也就是两个无人机地面站控制一架无人机，缺少通过组网管理节点的自动化控制权交接方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种无人机地面站控制权交接方法。本发明能够实现具有组网管理节点的无人机地面站控制权交接。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种无人机地面站控制权交接方法，包括以下步骤：

(1)新任务控制节点、新无人机测控链路资源节点、原任务控制节点、原无人机测控链路资源节点通过组网管理节点进行网内身份认证；

(2)原任务控制节点和无人机保持控制关系；

(3)切换无人机测控链路资源节点；

(4)完成控制权交接。

进一步地，步骤(1)的具体方式如下：

(101)新任务控制节点、新无人机测控链路资源节点、原任务控制节点、原无人机测控链路资源节点向组网管理节点发送入网申请；

(102)组网管理节点进行身份认证后批准新任务控制节点、新无人机测控链路资源节点、原任务控制节点、原数据链站入网，发送入网应答；

(103)新任务控制节点、新无人机测控链路资源节点、原任务控制节点、原无人机测控链路资源节点发送周期性心跳和工作状态，组网管理节点汇聚各节点心跳，维护组网状态。

进一步地，步骤(2)的具体方式如下：

(201)原任务控制节点向无人机发送通用遥控指令；

(202)无人机向原任务控制节点发送通用遥测响应。

进一步地，步骤(3)的具体方式如下：

(301)新任务控制节点向组网管理节点发送消息申请无人机链路资源；

(302)组网管理节点向新任务控制节点发送无人机数据链参数配置；

(303)新任务控制节点向新无人机测控链路资源节点发送数据链站点参数配置；

(304)新无人机测控链路资源节点与无人机建立下行链路；

(305)无人机向新任务控制节点发送通用链路遥测，新任务控制节点从通用链路遥测中获得无人机位置，为对准天线，打通上行链路做准备；

(306)新任务控制节点向组网管理节点发送无人机链路控制权申请；

(307)组网管理节点向原任务控制节点转发无人机链路控制权申请；

(308)原任务控制节点向组网管理节点发送消息允许出让无人机链路控制权；

(309)组网管理节点向新任务控制节点发送消息允许无人机链路控制权申请；

(310)新任务控制节点向新无人机测控链路资源节点发送数据链站点参数配置；

(311)新无人机测控链路资源节点与无人机建立上行链路。

进一步地，步骤(4)的具体方式如下：

(401)新任务控制节点向组网管理节点发送控制权交接申请；

(402)组网管理节点维护无人机可控站点名单，根据新任务控制节点是否在名单上，判断新任务控制节点是否可控；

(403)组网管理节点向原任务控制节点转发控制权交接申请；

(404)原任务控制节点向组网管理节点发送控制权交接允许消息；

(405)组网管理节点向新任务控制节点转发控制权交接允许消息；

(406)原任务控制节点向无人机发送新任务控制节点ID；

(407)新任务控制节点向无人机发送申请控制，提供自身ID；

(408)无人机判断新任务控制节点的ID正确后，发送授权响应；

(409)新任务控制节点向组网管理节点发送授权响应，以便组网管理节点更新正在控制无人机的站点名单；

(410)新任务控制节点获得控制权，向无人机发送通用遥控指令；

(411)无人机向新任务控制节点发送通用遥测响应。

本发明与背景技术相比具有如下优点：

1、本发明针对背景技术中无人机网络化应用的两站一机控制权交接场景，提出了一种较通用的控制权交接方法，通用化程度高。

2、本发明不仅适用于两站一机模式，还适用于多站一机模式。

附图说明

图1是本发明实施例中两站一机控制权交接的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

如图1所示，一种无人机地面站控制权交接方法，该方法涉及到的节点包括新无人机测控链路资源节点、新任务控制节点、组网管理节点、原无人机测控链路资源节点、原任务控制节点、无人机，除无人机外，其余节点间利用地面通信网络或无线传输网络进行互联互通。

该方法包括以下步骤：

(1)网内身份认证；

(2)原任务控制节点和无人机保持控制关系；

(3)切换无人机测控链路资源节点；

(4)控制权交接。

其中，步骤(1)的具体方式如下：

(101)新任务控制节点、新无人机测控链路资源节点、原任务控制节点、原无人机测控链路资源节点向组网管理节点发送入网申请；

(102)组网管理节点进行身份认证后批准新任务控制节点、新无人机测控链路资源节点、原任务控制节点、原数据链站入网，发送入网应答；

(103)新任务控制节点、新无人机测控链路资源节点、原任务控制节点、原无人机测控链路资源节点发送周期性心跳和工作状态，组网管理节点汇聚各节点心跳维护组网状态。

步骤(2)的具体方式如下：

(201)原任务控制节点向无人机发送通用遥控指令；

(202)无人机向原任务控制节点发送通用遥测响应。

步骤(3)的具体方式如下：

(301)新任务控制节点向组网管理节点发送申请无人机链路资源；

(302)组网管理节点向新任务控制节点发送无人机数据链参数配置；

(303)新任务控制节点向新无人机测控链路资源节点发送数据链站点参数配置；

(304)新无人机测控链路资源节点与无人机建立下行链路；

(305)无人机向新任务控制节点发送通用链路遥测，新任务控制节点从通用链路遥测中获得无人机位置，为对准天线，打通上行链路做准备；

(306)新任务控制节点向组网管理节点发送无人机链路控制权申请；

(307)组网管理节点向原任务控制节点转发无人机链路控制权申请；

(308)原任务控制节点向组网管理节点发送允许出让无人机链路控制权；

(309)组网管理节点向新任务控制节点发送允许无人机链路控制权申请；

(310)新任务控制节点向新无人机测控链路资源节点发送数据链站点参数配置；

(311)新无人机测控链路资源节点与无人机建立上行链路。

步骤(4)的具体方式如下：

(401)新任务控制节点向组网管理节点控制权交接申请；

(402)组网管理节点判断新任务控制节点可控，组网管理节点维护无人机可控站点名单，判断新任务控制节点是否在名单上，若新任务控制节点在名单上，判断为可控；

(403)组网管理节点向原任务控制节点转发控制权交接申请；

(404)原任务控制节点向组网管理节点发送控制权交接允许；

(405)组网管理节点向新任务控制节点转发控制权交接允许；

(406)原任务控制节点向无人机发送新任务控制节点ID；

(407)新任务控制节点向无人机发送申请控制，提供自身ID；

(408)无人机判断新任务控制节点的ID正确后，发送授权响应；

(409)新任务控制节点向组网管理节点发送授权响应，以便组网管理节点更新正在控制无人机的站点名单；

(410)新任务控制节点获得控制权，向无人机发送通用遥控指令；

(411)无人机向新任务控制节点发送通用遥测响应。

本发明可应用于具有组网管理节点的无人机地面站控制权交接场景，也可以应用到其他系统的控制权交接场景。