一种用于无人机电气设备的拓扑式在线编程方法及无人机技术

本发明专利技术提供了一种用于无人机电气设备的拓扑式在线编程方法及无人机，涉及无人机技术领域，能够利用无人机对外单一接口，通过拓扑式结构对整机航电设备实现在线编程，提高工作效率，降低维护成本；该方法在无人机航电系统中选出一个设备作为主节点，与该设备有数据交换且具有潜在编程需求的其他设备均作为子节点；采用无线或有线的方式使编程设备与所述主节点通信连接，在所述主节点有编程需求时实现对所述主节点的编程，并通过主节点与子节点之间的数据交换路径实现对需要编程的各个子节点的编程。本发明专利技术提供的技术方案适用于无人机航电设备程序升级的过程中。航电设备程序升级的过程中。航电设备程序升级的过程中。

【技术实现步骤摘要】
一种用于无人机电气设备的拓扑式在线编程方法及无人机


[0001]本专利技术涉及无人机
，尤其涉及一种用于无人机电气设备的拓扑式在线编程方法及无人机。

技术介绍

[0002]近年来，无人机行业进入快速发展阶段，航空电子技术日新月异，智能化程度越来越高，整机的航电设备众多，互联程度高，如飞控导航设备、电源管理设备、数据链设备、卫星导航设备等，通过总线或者数字化接口连接，无人机系统研发到一定阶段，硬件状态相对稳定，后期联试，主要以软件更新为主；或者无人机整机交付使用以后，部分单机的软件仍然存在迭代和更新的需求，以延长产品的生命力周期。这使得适用于无人机航电设备的相对便捷的在线编程技术显得较为重要。
[0003]目前，通常使用的航电设备的主芯片的程序更新方法有以下两种：
[0004]一种是将仿真器与相关航电设备的主芯片JTAG口相连，使用专用编程软件对主芯片进行编程。这种方法在单机调试仿真阶段比较适用，当单机仿真已经装机试验，往往需要打开无人机舱盖，拆出相关接口进行烧写，耗时耗力。
[0005]另一种是将后续需要更新程序的主要单机设备(如飞控导航设备)的数据接口作为调试接口引出到飞机的外部结构接口上。这种方法的缺点是受限于飞机有限的外部结构接口，能通过线缆引出进行程序更新的单机设备较少，而且占用一个通信接口，一定程度上浪费航电设备的资源，增加复杂性，降低可靠性。
[0006]上述两种方法，考虑人工维护成本或者硬件资源配置，均无法简单快捷地实现无人机航电设备的程序更新。
[0007]因此，有必要研究一种用于无人机电气设备的拓扑式在线编程方法及无人机来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

技术实现思路

[0008]有鉴于此，本专利技术提供了一种用于无人机电气设备的拓扑式在线编程方法及无人机，能够利用无人机对外单一接口，通过拓扑式结构对整机航电设备实现在线编程；用于无人机中包含MCU、DSP等微处理器的电子设备的程序升级，提高工作效率，降低维护成本。
[0009]一方面，本专利技术提供一种用于无人机电气设备的拓扑式在线编程方法，其特征在于，所述方法的内容包括：在无人机航电系统中选出一个设备作为主节点，与该设备有数据交换且具有潜在编程需求的其他设备均作为子节点；
[0010]采用无线或有线的方式使编程设备与所述主节点通信连接，在所述主节点有编程需求时实现对所述主节点的编程，并通过主节点与子节点之间的数据交换路径实现对需要编程的各个子节点的编程。
[0011]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，采用有线方式编程的触发条件为：判断主节点上有线编程使用的外部数据接口是否收到触发帧，若外
部数据接口未收到触发帧，则退出编程程序，否则进行编程。
[0012]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，采用无线方式编程的触发条件为：先判断无人机外部的硬件编程允许标志以及存储单元的无线编程软件允许标志，若同时满足编程条件，则判断是否收到触发帧，否则退出编程；
[0013]若收到触发帧，则根据触发帧中的节点信息进行编程，否则退出编程。
[0014]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，对主节点或子节点进行编程前，先判断无人机本身是否满足编程触发条件，若是，则进入有线或无线编程，否则退出编程。
[0015]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述编程触发条件包括无人机飞行状态、上电状态和软件复位状态，三种状态都满足条件时判定为满足编程触发条件，否则不满足。
[0016]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述触发帧包括：帧头，表示数据通信的起始字节；节点标识，表示需要编程的节点编号；校验位，用于校验。
[0017]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，编程时的数据传输内容包括：编程设备依次向无人机发送一帧起始帧、若干数据帧和两帧结束帧；编程设备发出的每一帧数据均需等待无人机的回报帧且正确后再发下一帧；连续收到两帧正确的针对结束帧的回报帧后判定编程结束。
[0018]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，满足编程触发条件具体为：无人机飞行状态为在地面、上电状态为上电、软件复位状态为非复位状态。
[0019]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，若编程设备未在规定的时间内收到正确的回报帧，则重新发送当前帧；若重新发送3次均未在规定时间内收到正确的回报帧，则退出编程。
[0020]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述外部数据接口为串口、CAN总线接口和网络接口中的任意一种。
[0021]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述外部数据接口为外部地测接口或者可拆卸的载荷接口。
[0022]另一方面，本专利技术提供一种无人机，其特征在于，所述无人机采用如上任一所述的在线编程方法进行程序烧录。
[0023]与现有技术相比，本专利技术可以获得包括以下技术效果：本专利技术的方法利用无人机系统特点，综合考虑实用性和安全性，仅利用无人机对外单一接口，通过拓扑式结构对整机航电设备实现在线编程；能够用于无人机中包含MCU、DSP等微处理器的电子设备的程序升级，提高工作效率，降低维护成本。
[0024]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0026]图1是本专利技术一个实施例提供的拓扑式在线编程整体框架示意图；
[0027]图2是本专利技术一个实施例提供的中心节点引导程序流程图。
【具体实施方式】
[0028]为了更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。
[0029]应当明确，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
[0031]本专利技术提供一种用于无人机航电设备的在线编程方法，易于集成实现，便捷性高，以满足无人机整机调试研发和交付后产品的迭代升级。
[0032]该在线编程方法，主要包括拓扑式结构、软件架构及程序流程、数据接口形式、在线编程触发条件。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于无人机电气设备的拓扑式在线编程方法，其特征在于，所述方法的内容包括：在无人机航电系统中选出一个设备作为主节点，与该设备有数据交换且具有潜在编程需求的其他设备均作为子节点；采用无线或有线的方式使编程设备与所述主节点通信连接，在所述主节点有编程需求时实现对所述主节点的编程，并通过主节点与子节点之间的数据交换路径实现对需要编程的各个子节点的编程。2.根据权利要求1所述的用于无人机电气设备的拓扑式在线编程方法，其特征在于，采用有线方式编程的触发条件为：判断主节点上有线编程使用的外部数据接口是否收到触发帧，若外部数据接口未收到触发帧，则退出编程程序，否则进行编程。3.根据权利要求1所述的用于无人机电气设备的拓扑式在线编程方法，其特征在于，采用无线方式编程的触发条件为：先判断无人机外部的硬件编程允许标志以及存储单元的无线编程软件允许标志，若同时满足编程条件，则判断是否收到触发帧，否则退出编程；若收到触发帧，则根据触发帧中的节点信息进行编程，否则退出编程。4.根据权利要求1所述的用于无人机电气设备的拓扑式在线编程方法，其特征在于，对主节点或子节点进行编程前，先判断无人机本身是否满足编程触发条件，若是，则进入有线或无线编程，否则退出编程。5.根据权利要求4所述的用于无人机电气设备的拓扑式在线...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东昌，卜春光，连龙杰，张登贵，黄彦华，
申请(专利权)人：中国航天电子技术研究院，
类型：发明
国别省市：