阅读说明：本技术 海陆激光雷达与无人机通信的适配器及其通信方法 (Adapter for communication between sea-land laser radar and unmanned aerial vehicle and communication method thereof ) 是由 黄宜帆 胡善江 侯春鹤 贺岩 于 2020-12-07 设计创作，主要内容包括：一种海陆激光雷达与无人机通信的适配器,包括：接口模块,与协议转换模块。接口模块包括异步RS422接口,百兆网口、千兆网口。适配器通过异步RS422接口,接收无人机的控制指令信息,通过千兆网口接收海陆激光雷达探测数据。接收到的数据通过协议转换模块进行协议转换,并通过百兆网口将转换后的海陆激光雷达探测数据传送到无人机上,通过千兆网口将转换后的控制指令信息传送到海陆激光雷达上。通过本发明解决了无人机与海陆激光雷达接口不匹配的问题,从而无需重新设计海陆激光雷达的硬件接口,即可完成无人机与海陆激光雷达的通讯。(An adapter for sea-land lidar to communicate with a drone, comprising: and the interface module is connected with the protocol conversion module. The interface module comprises an asynchronous RS422 interface, a hundred-megabyte network port and a gigabit network port. The adapter receives the control instruction information of the unmanned aerial vehicle through the asynchronous RS422 interface and receives the land and sea laser radar detection data through the gigabit network port. And the received data is subjected to protocol conversion through a protocol conversion module, converted sea and land laser radar detection data is transmitted to the unmanned aerial vehicle through a hundred-megabyte network port, and converted control instruction information is transmitted to the sea and land laser radar through a gigabit network port. The invention solves the problem that the interfaces of the unmanned aerial vehicle and the sea-land laser radar are not matched, so that the communication between the unmanned aerial vehicle and the sea-land laser radar can be completed without redesigning the hardware interface of the sea-land laser radar.)

海陆激光雷达与无人机通信的适配器及其通信方法

技术领域

本发明涉及海陆激光雷达探测与无人机通信技术领域，尤其涉及一种海陆激光雷达与无人机通信的适配器及其通信方法。

背景技术

传统的有人机机载海陆激光雷达测绘具有高效率、机动性强等优点，特别适合于大面积的调查和研究。

随着无人机技术的不断成熟，将海陆激光雷达工作平台转移到无人机上可以减少有人机的人力和维护成本，且无人机能够有效降低危险地区的测绘工作开展危险性。

传统的无人机为海陆激光雷达提供异步RS422接口作为海陆激光雷达控制指令接口，提供以太网接口作为海陆激光雷达数据下接口。而海陆激光雷达只提供一个以太网接口同时作为海陆激光雷达控制指令接口和海陆激光雷达数据下接口，无法达到海陆激光雷达与无人机之间的通信要求。

发明内容

针对上述问题，本发明目的在于实现海陆激光雷达与无人机的通信功能。

为了实现上述目的，本发明提供的适配器的技术方案是：

一方面，本发明提供一种海陆激光雷达与无人机通信的适配器，其特点在于，包括：

接口模块，用于获取来自无人机机上数据链的控制指令信息与海陆激光雷达的探测数据，并传输给协议转换模块；还用于接收协议转换模块传输的海陆激光雷达目标协议数据，并传输给海陆激光雷达；以及接收协议转换模块传输的海陆激光雷达的打包探测数据，并传输给无人机的机上数据链；

协议转换模块，用于接收接口模块传输的无人机机上数据链的控制指令信息，并进行解析，转换为海陆激光雷达目标协议数据，传输至接口模块；以及接收海陆激光雷达的探测数据，并进行打包，传输至接口模块。

优选的，所述的接口模块包括异步RS422接口、百兆网口和千兆网口；所述异步RS422接口用于与所述无人机数据链连接，以获取机上数据链的控制指令信息，并发送至所述协议转换模块；所述百兆网口用于与无人机数据链连接，用于传输经所述协议转换模块打包好的海陆激光雷达探测数据；所述千兆网口，用于与所述海陆激光雷达连接，用于传输由向海陆激光雷达发送的经所述协议转换模块转换后的控制指令信息，也用于接收所述海陆激光雷达的探测数据。

优选的，所述的协议转换模块，对接收来自所述异步RS422接口传送的无人机上数据链的控制指令信息转换为满足所述海陆激光雷达的通信协议格式的海陆激光雷达目标协议数据。

优选的，所述的协议转换模块，对接收来自所述千兆网口传送的海陆激光雷达探测数据根据无人机数据链的通信协议进行打包。

另一方面，本发明还提供一种海陆激光雷达与无人机通信的方法，其特点在于，该方法包括如下步骤：

S11：接收来自无人机机上数据链的控制指令信息；

S12：根据机载遥控通信协议进行解析，并转换为海陆激光雷达的通信协议格式，传输给海陆激光雷达；

S21：接收来自海陆激光雷达的探测数据；

S22：根据无人机机上数据链的通信协议对探测数据进行打包，并传输给无人机机上数据链。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过一种海陆激光雷达与无人机通信的适配器完成了海陆激光雷达与无人机的通信，无需重新设计所述海陆激光雷达的硬件接口，且本发明独立于海陆激光雷达和无人机，便于安装和拆卸。对于不同的无人机机上数据链的通信协议，只需修改适配器的协议转换软件即可完成海陆激光雷达与不同无人机的通信。通过无人机与地面的遥控数据链和遥测数据链，可以实现地面控制海陆激光雷达的工作参数，并预览海陆激光雷达探测数据。

附图说明

图1是本发明实例提供的一种海陆激光雷达与无人机通信的适配器的结构示意图

图2是协议转换软件的转换机上数据链的控制指令信息的方法流程图

图3是协议转换软件的打包海陆激光雷达探测数据方法流程图

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，但不应以此来限制本发明的范围。

请参考图1，图1是本发明实施例提供的一种海陆激光雷达与无人机通信的适配器的结构示意图。适用于海陆激光雷达与无人机通信的情况，该适配器为一ARM工控板，所需供电电压为12V，由海陆激光雷达系统自己提供，该工控板尺寸为146mm*102mm。如图1所示，海陆激光雷达与无人机通信的适配器包括：协议转换模块100，接口模块200；其中：所述协议转换模块100，与所述接口模块200连接，包括机上协议转换软件，用于将接收到的来自无人机数据链300的控制指令信息和来自海陆激光雷达400的探测数据根据对应的通信协议进行解析并转换，传送到目标接口上；所述接口模块200，包括无人机数据链300需求的异步RS422接口210和百兆网口220，和海陆激光雷达400需求的千兆网口230，用于通过所述接口完成适配器与无人机数据链300和海陆激光雷达400的连接，以获取来自无人机数据链300和海陆激光雷达400的数据，同时向无人机数据链300和海陆激光雷达400发送数据；

请参考图1、图2和图3，图2为本发明一种具体实施方式所提供的协议转换软件的转换机上数据链的控制指令信息的方法流程图，图3为本发明一种具体实施方式所提供的协议转换软件的转换海陆激光雷达探测数据方法流程图。如图所示，该方法包括：

S11：机上协议转换软件110接收来自异步RS422接口210传送的所述机上数据链的控制指令信息。

S12：机上协议转换软件110根据机载遥控通信协议进行解析。

机载遥控通信协议通信主体之间是对等关系，使用简单机制，通信前不需要先建立连接，直接发送数据。传输协议具体为任务计算机发送至载荷设备波特率115200，1起始位、8位数据位、1位停止位、1奇校验位(共11位)，载荷设备发送至任务计算机波特率115200，1起始位、8位数据位、1位停止位、1奇校验位(共11位)。数据帧需满足帧头同步字、帧校验均正确位有效，对无效帧直接丢弃。

S13：机上协议转换软件110将接收数据转换为海陆激光雷达400的海陆激光雷达目标协议数据。

S14：通过千兆网口230以UDP协议送往所述海陆激光雷达400。

S21：机上协议转换软件110接收来自千兆网口230传送的海陆激光雷达400探测数据。

S22：机上协议转换软件110根据高速遥测通信协议对探测数据进行打包。

无人机载荷设备为TCP服务器，IP地址和端口号支持可配。百兆网口220为客户端，向协议转换软件110请求连接。

S23：机上协议转换软件110通过百兆网口220以TCP协议将打包数据送往无人机数据链300系统。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。