本發(fā)明涉及無人駕駛通信，更具體的說，涉及一種用于無人駕駛設備數(shù)據(jù)存儲與通信鏈路冗余的方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、無人船和無人機實現(xiàn)自動駕駛時，需要在無人船(無人機)載自動駕駛設備和地面監(jiān)控站之間建立可靠的通信鏈路，由自動駕駛儀定時向地面監(jiān)控站發(fā)送無人船(機)的航行狀態(tài)信息，并由地面監(jiān)控站向自動駕駛儀發(fā)送控制命令和規(guī)劃航線，使得無人船(無人機)按照地面監(jiān)控站給出的命令和航線進行航行。即使在未來發(fā)展的自主航行系統(tǒng)中，雖然無人船(無人機)的自動駕駛設備可以根據(jù)預先設定的任務和周圍環(huán)境進行自主的決策和航行路線設定，但也需要與地面監(jiān)控站建立可靠的通信鏈路，進行任務數(shù)據(jù)的傳輸。

2、目前，在自動駕駛設備和地面監(jiān)控站之間的通信鏈路最常見的是采用開放頻段的數(shù)傳電臺。其優(yōu)點是使用免費，且其通信距離能夠滿足一般的區(qū)域作業(yè)。在一些遠距離航行(飛行)任務中，可以采用4g電臺或者北斗短報文等通信鏈路。這些通信鏈路的特點是通信距離遠，但是有使用費用。

3、通常情況下，自駕儀連接數(shù)傳電臺可以達到可靠的通信連接。但考慮到通信距離、設備周圍環(huán)境對通信的影響，以及單獨的數(shù)傳電臺的通信可靠性，單通信鏈路的通信有可能發(fā)生通信斷續(xù)或中斷。因此，在要求高可靠性通信的情況下，需要對通信鏈路做冗余處理。一般冗余處理的方式是在自駕儀和地面站端增加通信鏈路，如4g通信鏈路、北斗短報文鏈路等。

4、現(xiàn)有數(shù)據(jù)存儲和鏈路冗余方法主要存在以下問題：

5、在自駕儀和地面站軟件內(nèi)部實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲和增加通信冗余時都需要增加實現(xiàn)代碼，增加了軟件的復雜度，且容易造成軟件的異常；外部增加存儲設備和冗余通信設備時，也會占用自駕儀和地面站的硬件資源；外部同時增加串口存儲設備和冗余通信模塊時接線不夠簡潔。

6、因此，提供一種低成本、方便使用的數(shù)據(jù)存儲和通信鏈路擴展模塊，簡化數(shù)據(jù)存儲和通信鏈路擴展的方法是本領域技術人員亟需解決的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種用于無人駕駛設備數(shù)據(jù)存儲與通信鏈路冗余的方法及系統(tǒng)。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

3、一種無人駕駛設備通信鏈路冗余與數(shù)據(jù)存儲設備，包括：

4、存儲和轉發(fā)模塊，用于存儲和轉發(fā)所接收的數(shù)據(jù)；

5、第一通信模塊，與所述存儲和轉發(fā)模塊的第一串口通信接口連接，用于發(fā)送無人駕駛設備的行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)、接收控制命令和行駛路線數(shù)據(jù)；

6、第二通信模塊，與所述存儲和轉發(fā)模塊的第二串口通信接口連接，用于接收所述行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)、發(fā)送所述控制命令和所述行駛路線數(shù)據(jù)；

7、第三通信模塊，與所述存儲和轉發(fā)模塊的第三串口通信接口連接，用于實現(xiàn)所述存儲和轉發(fā)模塊的鏈路冗余。

8、優(yōu)選的，所述存儲和轉發(fā)模塊包括：微控制單元和數(shù)據(jù)存儲單元；

9、所述微控制單元，用于接收所述行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)和發(fā)送控制命令和行駛路線數(shù)據(jù)，并將接收到的所述行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲于所述數(shù)據(jù)存儲單元。

10、優(yōu)選的，所述微控制單元設置有：微控制單元第一串口通信接口、微控制單元第二串口通信接口和微控制單元第三串口通信接口。

11、優(yōu)選的，所述第一通信模塊設置有：第一通信模塊發(fā)送端、第一通信模塊接收端和第一通信模塊接地端；

12、所述第二通信模塊設置有：第二通信模塊發(fā)送端、第二通信模塊接收端和第二通信模塊接地端；

13、所述第三通信模塊設置有：第三通信模塊發(fā)送端、第三通信模塊接收端和第三通信模塊接地端；

14、所述存儲和轉發(fā)設備模塊的第一串口通信接口、第二串口通信接口和第三串口通信接口均設置有接收端、發(fā)送端和接地端。

15、優(yōu)選的，所述微控制單元第一串口通信接口通過所述存儲和轉發(fā)模塊的第一串口通信接口的接收端連接所述第一通信模塊發(fā)送端；所述微控制單元第一串口通信接口通過所述存儲和轉發(fā)模塊的第二串口通信接口的發(fā)送端連接所述第二通信模塊接收端；

16、所述微控制單元第二串口通信接口通過所述存儲和轉發(fā)模塊的第一串口通信接口的發(fā)送端連接所述第一通信模塊接收端；所述微控制單元第二串口通信接口通過所述存儲和轉發(fā)模塊的第二串口通信接口的接收端連接所述第二通信模塊發(fā)送端；

17、所述微控制單元第三串口通信接口通過所述存儲和轉發(fā)模塊的第三串口通信接口連接所述第三通信模塊。

18、優(yōu)選的，所述微控制單元第二串口通信接口設置有：微控制單元第二串口通信接口接收端和微控制單元第二串口通信接口發(fā)送端。

19、優(yōu)選的，所述微控制單元第二串口通信接口與所述存儲和轉發(fā)模塊的第一串口通信接口的發(fā)送端之間連接有切換開關，所述微控制單元第二串口通信接口接收端與所述切換開關的常閉引腳連接，所述微控制單元第二串口通信接口發(fā)送端與所述切換開關的常開引腳連接。

20、優(yōu)選的，所述第三通信模塊為4g通信和北斗通信的一種或多種。

21、一種無人駕駛設備通信鏈路冗余與數(shù)據(jù)存儲方法，包括如下步驟：

22、s1、配置設備參數(shù)，用于實現(xiàn)設備存儲通信數(shù)據(jù)和辨別通信數(shù)據(jù)；

23、s2、微控制單元第一串口通信接口通信判斷，若接收到第一通信模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，則進入步驟s3；否則進入步驟s4；

24、s3、微控制單元將接收到的數(shù)據(jù)通過微控制單元第三串口通信接口通過第三通信模塊進行轉發(fā)，并將數(shù)據(jù)增加時標后存儲至數(shù)據(jù)存儲單元；

25、s4、微控制單元第二串口通信接口通信判斷，若接收到第二通信模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，則進入步驟s5；否則進入步驟s6；

26、s5、微控制單元將接收到的數(shù)據(jù)增加時標后存儲至數(shù)據(jù)存儲單元；

27、s6、微控制單元第三串口通信接口通信判斷，若接收到第三通信模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，則進入步驟s7；否則進入步驟s2；

28、s7、確認微控制單元第二串口通信接口和微控制單元第三串口通信接口的數(shù)據(jù)接收結果；

29、s8、若微控制單元第三串口通信接口接收到數(shù)據(jù)，而微控制單元第二串口通信接口未接收到數(shù)據(jù)，則進入步驟s9；否則進入步驟s2；

30、s9、微控制單元控制切換開關，將微控制單元第三串口通信接口接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送至第一通信模塊，同時存儲數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)存儲單元，并發(fā)出通信通道切換指示；

31、s10、切換開關復位，依第二通信模塊為主通信對象。

32、優(yōu)選的，在步驟s1中，配置的參數(shù)包括通信波特率、數(shù)據(jù)的起始標志、數(shù)據(jù)的結束標識、數(shù)據(jù)的長度位和數(shù)據(jù)的校驗位的一種或多種。

33、經(jīng)由上述的技術方案可知，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供了一種用于無人駕駛設備數(shù)據(jù)存儲與通信鏈路冗余的方法及系統(tǒng)，本發(fā)明低成本、方便使用的數(shù)據(jù)存儲和通信鏈路擴展模塊，簡化數(shù)據(jù)存儲和通信鏈路擴展。

技術特征：

1.一種用于無人駕駛設備數(shù)據(jù)存儲與通信鏈路冗余的方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于無人駕駛設備數(shù)據(jù)存儲與通信鏈路冗余的方法，其特征在于，在步驟s1中，配置的參數(shù)包括通信波特率、數(shù)據(jù)的起始標志、數(shù)據(jù)的結束標識、數(shù)據(jù)的長度位和數(shù)據(jù)的校正位的一種或多種。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種用于無人駕駛設備數(shù)據(jù)存儲與通信鏈路冗余的方法，其特征在于，步驟s7的具體內(nèi)容為：判斷在一定時間范圍內(nèi)微控制單元第三串口通信接口uart3_rx收到的數(shù)據(jù)是否在微控制單元第二串口通信接口uart2_rx也收到；判斷方法如下：

4.一種用于無人駕駛設備數(shù)據(jù)存儲與通信鏈路冗余的系統(tǒng)，用于實現(xiàn)如權利要求1-3任一項所述的用于無人駕駛設備數(shù)據(jù)存儲與通信鏈路冗余的方法，其特征在于，包括：

5.根據(jù)權利要求4所述的一種用于無人駕駛設備數(shù)據(jù)存儲與通信鏈路冗余的系統(tǒng)，其特征在于，存儲和轉發(fā)模塊包括：微控制單元和數(shù)據(jù)存儲單元；

6.根據(jù)權利要求4所述的一種用于無人駕駛設備數(shù)據(jù)存儲與通信鏈路冗余的系統(tǒng)，其特征在于，

7.根據(jù)權利要求6所述的一種用于無人駕駛設備數(shù)據(jù)存儲與通信鏈路冗余的系統(tǒng)，其特征在于，微控制單元設置有：微控制單元第一串口通信接口、微控制單元第二串口通信接口和微控制單元第三串口通信接口；

8.根據(jù)權利要求7所述的一種用于無人駕駛設備數(shù)據(jù)存儲與通信鏈路冗余的系統(tǒng)，其特征在于，微控制單元第二串口通信接口設置有：微控制單元第二串口通信接口接收端和微控制單元第二串口通信接口發(fā)送端。

9.根據(jù)權利要求8所述的一種用于無人駕駛設備數(shù)據(jù)存儲與通信鏈路冗余的系統(tǒng)，其特征在于，

10.根據(jù)權利要求4-9任一項所述的一種用于無人駕駛設備數(shù)據(jù)存儲與通信鏈路冗余的系統(tǒng)，其特征在于，

技術總結
本發(fā)明公開了一種用于無人駕駛設備數(shù)據(jù)存儲與通信鏈路冗余的方法及系統(tǒng)，應用于無人駕駛通信技術領域，包括：存儲和轉發(fā)模塊，第一通信模塊，與所述存儲和轉發(fā)模塊的第一串口通信接口連接，第二通信模塊，與所述存儲和轉發(fā)模塊的第二串口通信接口連接，第三通信模塊，與所述存儲和轉發(fā)模塊的第三串口通信接口連接。本發(fā)明采用低成本、方便使用的數(shù)據(jù)存儲和通信鏈路擴展模塊，簡化數(shù)據(jù)存儲和通信鏈路擴展。

技術研發(fā)人員：黃曉松
受保護的技術使用者：大飛科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/26