一种能够实现载荷数据管理的无人机机载数据管理系统技术方案

本发明专利技术提供一种能够实现载荷数据管理的无人机机载数据管理系统。所述能够实现载荷数据管理的无人机机载数据管理系统包括：地面检测设备及无人机遥感载荷数据存储系统，所述无人机遥感载荷数据存储系统采用多个SSD(固态硬盘)组成存储阵列，所述SSD内置有NAND FLASH芯片；所述无人机遥感载荷数据存储系统的数据输入接口为遥感载荷输出接口，所述无人机遥感载荷数据存储系统包括有硬件系统和软件系统。本发明专利技术提供的能够实现载荷数据管理的无人机机载数据管理系统可以满足无人机对速度、容量、抗震性和温度范围的要求，增加了系统的通用性，并且对于不同无人机的数据存储需求，降低了开发难度的优点。低了开发难度的优点。低了开发难度的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种能够实现载荷数据管理的无人机机载数据管理系统


[0001]本专利技术属于无人飞行器
，尤其涉及一种能够实现载荷数据管理的无人机机载数据管理系统。

技术介绍

[0002]无人机具有成本低、机动性好、无人员伤亡等特点，被广泛应用于军事侦察、电子干扰、战场监视等军事领域和灾情监测、通信中继等民用领域，无人机遥感技术[1]利用无人机装载的遥感传感器，可快速获取目标地点的高分辨率遥感影像，获得目标地点的资源、环境等信息，成为未来的主要航空遥感技术之一，相关技术中，公开了一种无人机机载数据管理系统，包括：无线通信系统，无线通信系统与地面指挥站通信连接；机载数据管理计算机，机载数据管理计算机包括多个功能板卡，功能板卡分别与无线通信系统、无人机的多个分系统和多个载荷设备连接，功能板卡用于传输地面指挥站与多个分系统及多个载荷设备之间的数据及多个分系统与多个载荷设备之间的数据。本专利技术无人机机载数据管理系统不仅满足通用无人机的数据管理的需求，还能通过功能板卡与载荷系统的各载荷设备进行数据的交互，由于各功能板卡相互独立，所以当个别板卡在使用过程中故障，不会影响到其他板卡正常工作，保证总体运行的可靠性和稳定性高，实现载荷数据的管理。
[0003]但是，上述结构中还存在不足之处，无人机系统对数据存储系统的功耗、抗震性、温度范围等提出了较高的要求，并且系统的通用性较差。
[0004]因此，有必要提供一种新的能够实现载荷数据管理的无人机机载数据管理系统解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的技术问题是提供一种可以满足无人机对速度、容量、抗震性和温度范围的要求，增加了系统的通用性，并且对于不同无人机的数据存储需求，降低了开发难度的能够实现载荷数据管理的无人机机载数据管理系统。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供的能够实现载荷数据管理的无人机机载数据管理系统包括：地面检测设备及无人机遥感载荷数据存储系统，所述无人机遥感载荷数据存储系统采用多个SSD(固态硬盘)组成存储阵列，所述SSD内置有NAND FLASH芯片；
[0007]所述无人机遥感载荷数据存储系统的数据输入接口为遥感载荷输出接口，所述无人机遥感载荷数据存储系统包括有硬件系统和软件系统，所述硬件系统由SAR、高光谱相机、多光谱相机和面阵CCD组成；
[0008]所述多光谱相机的输出接口为Camera Link接口，所述面阵CCD的输出接口为标清模拟视频(PAL制式)，所述面阵CCD采用协议芯片实现通信协议；
[0009]所述无人机遥感载荷数据存储系统的数据总速率为1.8Gbps，所述无人机遥感载荷数据存储系统包括有飞控系统接口，因此通过飞控系统接口可以对系统进行读写控制；
[0010]所述地面检测设备包括由FPGA搭建的SOPC系统，所述SOPC系统由PowerPC、PLB总
线和挂在PLB总线上的控制器及其它外设组成。
[0011]作为本专利技术的进一步方案，所述硬件系统包括有CPU、实时时钟(RTC)和看门狗定时器(WDT)，所述CPU内置有SRAM内存，所述实时时钟(RTC)用于提供时间的查询和修改，所述看门狗定时器(WDT)用于保障系统的稳定性。
[0012]作为本专利技术的进一步方案，所述飞控系统通过RS422接口来对系统进行控制，所述地面检测设备采用RS422接口收发命令，同时还使用FPGA内部的RocketIO实现Aurora协议实现高速数据的传输。
[0013]作为本专利技术的进一步方案，所述硬件系统包括有机载数据管理计算机，所述机载数据管理计算机包括有数据交换单元和功能板卡，所述功能板卡包括有输入输出接口、SDRAM和DSU接口，所述数据交换单元采用Wishbone总线进行交换，所述输入接口和SSD通过逻辑电路转换为Wishbone master接口。
[0014]作为本专利技术的进一步方案，所述DSU接口有两个功能，一是实现PLB总线与Wishbone总线的桥接，让CPU可以直接访问SDRAM，二是CPU对数据交换单元的控制和管理，实现数据的DMA传输。
[0015]作为本专利技术的进一步方案，所述软件系统包括板级支持包(BSP)、文件系统和应用程序，所述板级支持包(BSP)包括硬件驱动程序、Bootloader、初始化代码。
[0016]作为本专利技术的进一步方案，所述文件系统用于实现对存储器的管理，可以为应用程序提供打开、读写等抽象接口。
[0017]与相关技术相比较，本专利技术提供的能够实现载荷数据管理的无人机机载数据管理系统具有如下有益效果：
[0018]1、本专利技术采用工业级的芯片和电路板，通过并行的数据存储方案和专用的文件系统，满足无人机对速度、容量、抗震性和温度范围的要求，同时系统采用SOPC平台实现，采用层次化的设计方法，增加了系统的通用性，并且对于不同无人机的数据存储需求，只需要修改系统的输入接口模块和应用程序，降低了开发难度，有很好的应用前景。
附图说明
[0019]为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0020]图1为本专利技术的流程图；
[0021]图2为本专利技术的结构示意图。
具体实施方式
[0022]请结合参阅图1和图2，其中，图1为本专利技术的流程图；图2为本专利技术的结构示意图。能够实现载荷数据管理的无人机机载数据管理系统包括：地面检测设备及无人机遥感载荷数据存储系统，所述无人机遥感载荷数据存储系统采用多个SSD(固态硬盘)组成存储阵列，所述SSD内置有NAND FLASH芯片；
[0023]所述NAND FLASH用于存储系统的程序，在系统上电时通过引导加载程序(Bootloader)加载到内存中，数据交换单元在CPU的控制下，对输入、输出接口和SDRAM缓存进行数据交换，载荷的Camera Link接口，通过DS90CR288转换为TTL电平后输入FPGA，模拟视频输入通过视频编码芯片SAF7113采集和编码，转化为ITU656格式输入FPGA，系统采用6
个512GB的SSD实现3TB的存储容量，单个SSD的读写速度为60Mbps，系统通过将6个SSD组成并行读写系统以满足数据带宽需求，SDRAM缓存由4片MT48LC16M16组成，数据位宽为64bit,SDRAM控制器工作在100MHz，理论读写带宽为6.4Gbps，飞控系统通过RS422接口对系统进行控制，地面检测设备也使用RS422接口收发命令，使用FPGA内部的RocketIO实现Aurora协议实现高速数据的传输。
[0024]所述无人机遥感载荷数据存储系统的数据输入接口为遥感载荷输出接口，所述无人机遥感载荷数据存储系统包括有硬件系统和软件系统，所述硬件系统由SAR、高光谱相机、多光谱相机和面阵CCD组成；
[0025]所述多光谱相机的输出接口为Camera Link接口，所述面阵CCD的输出接口为标清模拟视频(PAL制式)，所述面阵CCD采用协议芯片实现通信协议；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能够实现载荷数据管理的无人机机载数据管理系统，其特征在于，包括：地面检测设备及无人机遥感载荷数据存储系统，所述无人机遥感载荷数据存储系统采用多个SSD(固态硬盘)组成存储阵列，所述SSD内置有NAND FLASH芯片；所述无人机遥感载荷数据存储系统的数据输入接口为遥感载荷输出接口，所述无人机遥感载荷数据存储系统包括有硬件系统和软件系统，所述硬件系统由SAR、高光谱相机、多光谱相机和面阵CCD组成；所述多光谱相机的输出接口为Camera Link接口，所述面阵CCD的输出接口为标清模拟视频(PAL制式)，所述面阵CCD采用协议芯片实现通信协议；所述无人机遥感载荷数据存储系统的数据总速率为1.8Gbps，所述无人机遥感载荷数据存储系统包括有飞控系统接口，因此通过飞控系统接口可以对系统进行读写控制；所述地面检测设备包括由FPGA搭建的SOPC系统，所述SOPC系统由PowerPC、PLB总线和挂在PLB总线上的控制器及其它外设组成。2.根据权利要求1所述的能够实现载荷数据管理的无人机机载数据管理系统，其特征在于：所述硬件系统包括有CPU、实时时钟(RTC)和看门狗定时器(WDT)，所述CPU内置有SRAM内存，所述实时时钟(RTC)用于提供时间的查询和修改，所述看门狗定时器(WDT)用于保障系统的稳定性。3.根据权利要求1所述的能够实现载荷数据管理的无人机机载数...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈立娜，王展澳，闫静，马荣，张庆伟，赵义，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司内乡县供电公司，
类型：发明
国别省市：