无人机异构任务载荷设备即插即用实现方法技术

本发明专利技术无人机异构任务载荷设备即插即用实现方法，所述方法包括以下步骤：S1：将载荷设备的配置信息和主控计算机接口连接信息写入配置文件；S2：所述主控计算机发现载荷设备：S3：所述主控计算机识别载荷设备：S4：所述主控计算机加载载荷设备驱动：S5：所述主控计算机对载荷设备进行读写。当异构的任务载荷接入后，硬件快速发现设备接入，上层软件根据配置文件快速识别任务载荷的具体型号，加载合适的载荷设备驱动。与现有技术相比，本发明专利技术提高了任务载荷接入与使用的效率，提高了管理多载荷驱动的效率，为进一步发展新一代的多接口、即插即用的载荷设备奠定了坚实的基础。插即用的载荷设备奠定了坚实的基础。插即用的载荷设备奠定了坚实的基础。

【技术实现步骤摘要】
无人机异构任务载荷设备即插即用实现方法


[0001]本专利技术涉及无人机载荷领域，具体涉及一种无人机异构任务载荷接入后的设备发现与即插即用实现方法。

技术介绍

[0002]无人机支持在固定接口下，不同的任务载荷设备接入并使用，即无人机支持多类型接口复用，则需要有一套完整的硬件与软件支持的设备发现与识别机制，并且有软件相关的驱动支持任务载荷设备的使用。
[0003]多数无人机系统升空执行任务，需要搭载任务载荷设备。任务载荷设备一般与侦察、武器投射、通信、遥感等任务相关。无人机的设计通常围绕所应用的任务载荷设备进行，就侦察任务而言，传感器任务载荷根据不同的任务可以采取许多不同的形式，包括光电摄像机、红外摄像机、合成孔径雷达、激光测距仪等等。当无人机设计时，如任务载荷设备为合成孔径雷达，设计了一套合成孔径雷达的驱动程序，接入接口默认合成孔径雷达的串口或SDI接口，当需要无人机执行其他任务所需红外摄像机时，此无人机虽然具有相应的接口，但驱动与硬件不支持红外摄像机的接入，则需要其他无人机来执行次任务，无人机支持的载荷设备通用性不强。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术存在的问题，本专利技术提供一种无人机异构任务载荷设备发现与即插即用的机制，使得一台无人机可以方便的更换搭载的异构的、不同型号的任务载荷设备，可使任务载荷设备方便地搭载到不同的无人机上。
[0005]本专利技术的技术方案为：无人机异构任务载荷设备即插即用实现方法，所述方法包括主控计算机；所述方法包括以下步骤：
[0006]S1：将载荷设备的配置信息写入配置文件；
[0007]S2：所述主控计算机发现载荷设备：
[0008]所述主控计算机向接口发送状态信息时，主控计算机通过读取外部载荷的状态信息，或主控计算机主动对接口轮询，检测是否有载荷设备接入，当载荷设备主动或被动的发送在状态信息，主控计算机检测到载荷设备的存在，完成主控计算机发现载荷设备；
[0009]S3：所述主控计算机识别载荷设备：
[0010]所述主控计算机根据S2中接收的载荷设备状态信息，在S1配置文件中搜寻对应的载荷配置信息，查看实际连接的载荷设备接口是否与配置文件中载荷设备接口匹配，若匹配，则系统确定所接入载荷设备的具体型号，系统中建立逻辑载荷与物理载荷设备的映射，完成主控计算机对载荷设备的识别；
[0011]S4：所述主控计算机加载载荷设备驱动：
[0012]所述主控计算机通过载荷设备发送的状态信息与配置文件中相应型号载荷对应的驱动信息，在系统的载荷设备驱动文件夹下寻找对应的驱动程序，通过载荷设备驱动程
序与物理设备通信；
[0013]S5：所述主控计算机对载荷设备进行读写。
[0014]进一步地，无人机异构任务载荷设备即插即用实现方法中所述S1载荷配置信息包括载荷设备类型、载荷设备型号、载荷设备状态信息、载荷帧信息、载荷接口信息。接口连接信息包括相应串口对应的波特率、载荷状态信息头字节、任务所需载荷设备信息。
[0015]进一步地，无人机异构任务载荷设备即插即用实现方法中所述S3中查看实际连接的载荷设备接口是否与配置文件中载荷设备接口匹配时，首先匹配载荷设备类型，然后匹配载荷设备类型，最后与配置文件中对应接口的载荷设备对象的型号信息进行匹配。
[0016]进一步地，无人机异构任务载荷设备即插即用实现方法所述S4中若找到相匹配的载荷驱动时，更新所述逻辑载荷设备下的索引节点编号，所述索引节点编号为匹配的载荷驱动inode的索引节点，当应用程序使用系统中的所述逻辑载荷设备时，所述逻辑载荷设备通过索引节点编号，找到对应的载荷设备驱动程序。
[0017]进一步地，无人机异构任务载荷设备即插即用实现方法中所述载荷驱动使用动态链接库，在linux为内核的系统下，载荷驱动被编译为.so的动态链接库，主控下发给载荷设备的指令与载荷设备的上发的数据及状态通过动态链接库相应的函数处理。
[0018]进一步地，无人机异构任务载荷设备即插即用实现方法中所述主控计算机下发给载荷设备的指令，应用程序编译时函数未被编译进程序代码中，而应用程序执行到相关驱动程序代码，动态地申请并调用驱动程序。
[0019]进一步地，无人机异构任务载荷设备即插即用实现方法中所述载荷设备驱动常规的API为动态链接库的打开、飞控发送指令、解析载荷设备状态、动态链接库的关闭。
[0020]本专利技术的有益效果为：所述设备发现与即插即用技术，具体涉及一套硬件与软件配合的规范，当异构的任务载荷接入后，硬件快速发现设备接入，上层软件根据配置文件快速识别任务载荷的具体型号，加载合适的载荷设备驱动。与现有技术相比，本专利技术提高了任务载荷接入与使用的效率，提高了管理多载荷驱动的效率，为进一步发展新一代的多接口、即插即用的载荷设备奠定了坚实的基础。
附图说明
[0021]图1为无人机异构任务载荷设备即插即用实现方法流程图；
[0022]图2为无人机异构任务载荷设备即插即用实现方法载荷配置文件；
[0023]图3为无人机异构任务载荷设备即插即用实现方法载荷驱动索引图；
[0024]图4为无人机异构任务载荷设备即插即用实现方法载荷驱动通用接口。
具体实施方式
[0025]下面结合附图来进一步描述本专利技术的技术方案。
[0026]如图1所示，无人机异构任务载荷设备即插即用实现方法包括以下步骤：
[0027]S1：将载荷设备的配置信息写入配置文件。
[0028]无人机首先确定好本次飞行任务的载荷信息以及各接口连接信息，将配置信息写入到配置文件当中。
[0029]这里的载荷配置信息包括载荷设备类型、载荷设备型号、载荷设备状态信息、载荷
帧信息、载荷接口信息；接口连接信息包括相应串口对应的波特率、载荷状态信息头字节、任务所需载荷设备信息。
[0030]其中载荷设备类型按照载荷执行的领域、场景、载荷所属分类；载荷设备型号提供载荷具体分类下的具体型号；载荷设备状态信息提供载荷状态解析必要信息；载荷帧信息提供主控用于确认任务载荷型号的具体信息；载荷接口信息提供SDI、同步RS422、异步RS422、CAN、1000Base
‑
T、RapidIO、PCIe 7种接口的配置信息。
[0031]配置文件如图2所示，配置文件信息采用YAML文件格式，每一个载荷设备配置为一个YAML中的对象，载荷设备对象中包含了接口信息、设备ID、状态信息、信息发送长度等信息。接口与载荷设备存在多对一或一对一的关系，配置文件中实现了虚拟接口到物理接口的映射，指定了载荷设备IO的物理端口，并指定了串口编号，如有四个异步串口，ENMUM_ASYN_422_0代表了载荷设备与无人机的IO接口为0号异步422接口，接口波特率为115200。配置文件中接口可以为SDI接口、CAN接口、异步RS422、同步RS422、以太网口等接口进行配置。配置文件指定了载荷设备接入无人机的物理接口本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.无人机异构任务载荷设备即插即用实现方法，其特征在于：所述方法包括主控计算机；所述方法包括以下步骤：S1：将载荷设备的配置信息和主控计算机接口连接信息写入配置文件；S2：所述主控计算机发现载荷设备：所述主控计算机向接口发送状态信息时，主控计算机通过读取外部载荷的状态信息，或主控计算机主动对接口轮询，检测是否有载荷设备接入，当载荷设备主动或被动的发送在状态信息，主控计算机检测到载荷设备的存在，完成主控计算机发现载荷设备；S3：所述主控计算机识别载荷设备：所述主控计算机根据S2中接收的载荷设备状态信息，在S1配置文件中搜寻对应的载荷配置信息，查看实际连接的载荷设备接口是否与配置文件中载荷设备接口匹配，若匹配，则系统确定所接入载荷设备的具体型号，系统中建立逻辑载荷与物理载荷设备的映射，完成主控计算机对载荷设备的识别；S4：所述主控计算机加载载荷设备驱动：所述主控计算机通过载荷设备发送的状态信息与配置文件中相应型号载荷对应的驱动信息，在系统的载荷设备驱动文件夹下寻找对应的驱动程序，通过载荷设备驱动程序与物理设备通信；S5：所述主控计算机对载荷设备进行读写。2.根据权利要求1所述的无人机异构任务载荷设备即插即用实现方法，其特征在于：所述S1中载荷配置信息包括载荷设备类型、载荷设备型号、载荷设备状态信息、载荷帧信息、载荷接口信息。3.根据权利要求1所述的无人机异构任务载荷设备即插即用实现方法，其特征在于：所述S1接口连接信息包括相应串口对应的波特率、载...

【专利技术属性】
技术研发人员：张羽，端家鑫，杨刚，林满，郭宇豪，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：