一种时分体制下无人机数据链点对点通信的自同步方法

摘要

本发明公开了一种时分体制下无人机数据链点对点通信的自同步方法，该方法基于MCS-51系列单片机，包括数据链通信系统初始化、初始同步、同步锁定、自适应发射时隙分配、失步再同步五个步骤。本方法采用时分体制进行数据链通信，机载和地面控制站采用相同的通信设备在同一工作频率下、在不同的时间点上完成信息的发送和接收；采用了基于对等性原理的点对点通信方式，在同步建立过程中，机载和地面控制站的通信系统地位均等，无主次之分；采用了基于同步头的自同步方法，在可靠性、同步时间上均优于以GPS秒脉冲信号为辅助的外同步方法；采用了基于数据缓冲区内信息量大小来进行发射时隙的自适应分配策略，能够有效减少机载能源消耗。

主权项

一种时分体制下无人机数据链点对点通信的自同步方法，基于MCS‑51系列单片机，其特征在于，包括以下具体步骤：步骤一、机载和地面控制站数据链通信系统初始化；机载和地面控制站数据链通信系统上电后，首先进行自检以确保自身各个部件工作正常；然后，在单片机程序控制下进行功能参数的预分配，完成数据链通信功能的初始化设置；步骤二、初始同步；机载和地面控制站双方在初始化完成后，按固定的信号发射周期T′相互发射同步头信号以供对方进行信号捕获进而建立数据链；步骤三、同步锁定；当机载或地面控制站捕获到对方发来的同步头信号后，延时半个发射周期T′/2继续发送同步头信号以及同步确认信号等待对方进行确认；当双方确认完毕后，数据链进入同步锁定状态，之后每次按照接收到对方同步头信号后延时半个发射周期T′/2的规律进行指令和数据的交互；若未同步锁定，则回到步骤二的初始同步状态继续发送同步头信号直至同步锁定完成，建立数据链；步骤四、自适应发射时隙分配；在同步锁定状态下，机载和地面控制站按照固定的发射周期T′，遵循自适应发射时隙分配的策略进行信息的交互；步骤五、失步再同步；当机载和地面控制站短时内捕获不到对方发来的同步头信号而造成数据链中断时，双方根据各自的定时，保持固定的发送周期T′；一旦有一方接收到对方信号，捕获到同步头信息，则同步重新建立；若信号丢失持续时间超过了机载或地面控制站预置的最长失步时间，则确认双方已失步，需要重新同步，返回上述的步骤二。