网口通信数据转发方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及通信领域，更具体地涉及网口通信数据转发方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.在传统的微型、小型无人机应用中，地面站和飞行器之间的通信链路为点对点通信。由于微型、小型飞行器对飞行安全要求不高，所以点对点通信是最低成本、最简单的控制链路实现方式。到了中大型飞行器例如吨级的evtol飞行器，整体安全性的要求提高了很多，必须避免出现通信的单点失效，所以原有飞行器点对点的控制方式就不能满足高安全性的使用要求。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的为提供网口通信数据转发方法、装置、设备及存储介质，以解决原有飞行器无法满足高安全性的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供了一种网口通信数据转发方法，包括以下步骤：基于多组网络端口，接收来自单组或多组控制端的原始通信数据；基于多组数据处理线程，处理原始通信数据并得到目标通信数据；其中，所述数据处理线程与所述网络端口一一对应；基于多组数据发送线程以及多组串口，将目标通信数据发送给无人机飞控电台；其中，所述数据发送线程与所述数据处理线程一一对应，所述数据发送线程与所述串口一一对应，各组所述串口的频段各不相同。
5.本发明还提供一种网口通信数据转发装置，包括：接收单元，用于基于多组网络端口接收来自单组或多组控制端的原始通信数据；处理单元，用于基于多组数据处理线程处理原始通信数据并得到目标通信数据；其中，所述数据处理线程与所述网络端口一一对应；发送单元，用于基于多组数据发送线程以及多组串口，将目标通信数据发送给无人机飞控电台；其中，所述数据发送线程与所述数据处理线程一一对应，所述数据发送线程与所述串口一一对应，各组所述串口的频段各不相同。
6.本发明还提供一种网口通信数据转发设备，包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述网口通信数据转发设备执行如上所述的网口通信数据转发方法。
7.本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，所述指令被处理器执行时实现如上所述的网口通信数据转发方法。
8.本发明提供的网口通信数据转发方法，首先，基于多组网络端口，接收来自单组或多组控制端的原始通信数据；接着，基于多组数据处理线程，处理原始通信数据并得到目标
通信数据；其中，数据处理线程与网络端口一一对应；最后，基于多组数据发送线程以及多组串口，将目标通信数据发送给无人机飞控电台；其中，数据发送线程与数据处理线程一一对应，数据发送线程与串口一一对应，各组串口的频段各不相同。通过前述方法，实现了多链路通信，保障了无人机控制的安全性，可以满足更高的安全需求。
附图说明
9.图1是本发明实施例一所提供的网口通信数据转发方法的步骤示意图；图2是本发明实施例二中所提供的网口通信数据转发装置的结构组成图。
10.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
11.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
12.实施例一本实施例提供一种网口通信数据转发方法，如图1所示，包括以下步骤：步骤s1：基于多组网络端口，接收来自单组或多组控制端的原始通信数据。
13.该步骤具体为，基于多组网络端口，将来自单组或多组控制端的原始通信数据加入网络端口的接收缓存；向网络端口对应的数据处理线程发送第一信号量，提醒指定端口接收缓存非空；其中，指定端口是与数据处理线程对应的网络端口。
14.该步骤中，控制端为研发地面站或uam地面站或显控端。研发地面站主要用于无人机系统的研发和测试，uam（urban air mobility）地面站用于城市空中交通中无人机的管理和控制，而显控（也称遥控器或遥控设备）则是飞行员或操作员用于实时操控无人机的手持设备。
15.该步骤中，优选的，网络端口、数据处理线程、数据发送线程以及串口均设置有三组。尽可能满足多链路发送需求，又能控制成本。
16.步骤s2：基于多组数据处理线程，处理原始通信数据并得到目标通信数据；其中，数据处理线程与网络端口一一对应。
17.该步骤具体为，基于多组数据处理线程，取出缓存的原始通信数据；根据mavlink协议解析原始通信数据，得到目标通信数据。
18.优选的，在处理原始通信数据并得到目标通信数据的步骤之后，还包括：基于数据处理线程，获取互斥锁，将目标通信数据加入对应的串口缓存，释放互斥锁，向数据处理线程对应的数据发送线程发送第二信号量，提醒指定串口发送缓存非空；其中，指定串口是与数据发送线程对应的串口。
19.步骤s3：基于多组数据发送线程以及多组串口，将目标通信数据发送给无人机飞控电台；其中，数据发送线程与数据处理线程一一对应，数据发送线程与串口一一对应，各组串口的频段各不相同。
20.该步骤中，通过频段各不相同的多组串口发送消息，可以实现信号的冗余传输，即同一份控制信号可以通过不同的串口进行传输，从而提高通信的可靠性。即使某个串口出
现故障或受到干扰，其他串口仍然可以传输控制信号，确保无人机的稳定和安全。
21.该步骤具体为，基于多组数据发送线程以及多组串口，检测缓存内是否有目标通信数据；若有，取出所有目标通信数据；采用dma方式发送所有目标通信数据至无人机飞控电台。采用dma方式发送，可以减轻处理器负载，提高数据传输速度，实现数据流的连续性。
22.本实施例提供的方法，首先，基于多组网络端口，接收来自单组或多组控制端的原始通信数据；接着，基于多组数据处理线程，处理原始通信数据并得到目标通信数据；其中，数据处理线程与网络端口一一对应；最后，基于多组数据发送线程以及多组串口，将目标通信数据发送给无人机飞控电台；其中，数据发送线程与数据处理线程一一对应，数据发送线程与串口一一对应，各组串口的频段各不相同。通过前述方法，实现了多链路通信，保障了无人机控制的安全性，可以满足更高的安全需求。
23.实施例二本实施例提供一种网口通信数据转发装置，如图2所示，包括：接收单元10，用于基于多组网络端口接收来自单组或多组控制端的原始通信数据；处理单元11，用于基于多组数据处理线程处理原始通信数据并得到目标通信数据；其中，数据处理线程与网络端口一一对应；发送单元12，用于基于多组数据发送线程以及多组串口，将目标通信数据发送给无人机飞控电台；其中，数据发送线程与数据处理线程一一对应，数据发送线程与串口一一对应，各组串口的频段各不相同。
24.在本实施例中，网口通信数据转发装置的各个单元的具体实现方式请参照上述方法实施例中所述，在此不进行赘述。
25.本领域技术人员可以理解，图2中示出的结构，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备的限定。
26.实施例三本实施例提供一种网口通信数据转发设备，包括：存储器和至少一个处理器，存储器中存储有指令；至少一个处理器调用存储器中的指令，以使得网口通信数据转发设备执行实施例一中所述的网口通信数据转发方法。
27.实施例四本实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有指令，指令被处理器执行时实现实施例一中所述的网口通信数据转发方法。
28.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括实施例一的流程。其中，本发明所提供的和实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可以包括只读存储器（rom）、可编程rom（prom）、电可编程rom（eprom）、电可擦除可编程rom（eeprom）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（ram）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram通过多种形式可得，诸如静态ram（sram）、动态ram（dram）、同步dram（sdram）、双速据率sdram（ssrsdram）、增强型sdram（esdram）、同步链路（synchlink）dram（sldram）、存储器总线（rambus）直接ram（rdram）、直
接存储器总线动态ram（drdram）、以及存储器总线动态ram等。
29.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。
30.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种网口通信数据转发方法，其特征在于，包括以下步骤：基于多组网络端口，接收来自单组或多组控制端的原始通信数据；基于多组数据处理线程，处理原始通信数据并得到目标通信数据；其中，所述数据处理线程与所述网络端口一一对应；基于多组数据发送线程以及多组串口，将目标通信数据发送给无人机飞控电台；其中，所述数据发送线程与所述数据处理线程一一对应，所述数据发送线程与所述串口一一对应，各组所述串口的频段各不相同。2.根据权利要求1所述的一种网口通信数据转发方法，其特征在于，接收来自单组或多组控制端的原始通信数据的步骤包括：将来自单组或多组控制端的原始通信数据加入所述网络端口的接收缓存；向所述网络端口对应的所述数据处理线程发送第一信号量，提醒指定端口接收缓存非空；其中，指定端口是与所述数据处理线程对应的所述网络端口。3.根据权利要求1所述的一种网口通信数据转发方法，其特征在于，处理原始通信数据并得到目标通信数据的步骤包括：取出缓存的原始通信数据；根据mavlink协议解析原始通信数据，得到目标通信数据。4.根据权利要求1所述的一种网口通信数据转发方法，其特征在于，处理原始通信数据并得到目标通信数据的步骤之后，还包括：基于所述数据处理线程，获取互斥锁，将目标通信数据加入对应的串口缓存，释放互斥锁，向所述数据处理线程对应的所述数据发送线程发送第二信号量，提醒指定串口发送缓存非空；其中，指定串口是与所述数据发送线程对应的所述串口。5.根据权利要求4所述的一种网口通信数据转发方法，其特征在于，将目标通信数据发送给无人机飞控电台的步骤包括：检测缓存内是否有目标通信数据；若有，取出所有目标通信数据；采用dma方式发送所有目标通信数据至无人机飞控电台。6.根据权利要求1所述的一种网口通信数据转发方法，其特征在于，所述控制端为研发地面站或uam地面站或显控端。7.根据权利要求1所述的一种网口通信数据转发方法，其特征在于，所述网络端口、所述数据处理线程、所述数据发送线程以及所述串口均设置有三组。8.一种网口通信数据转发装置，其特征在于，包括：接收单元，用于基于多组网络端口接收来自单组或多组控制端的原始通信数据；处理单元，用于基于多组数据处理线程处理原始通信数据并得到目标通信数据；其中，所述数据处理线程与所述网络端口一一对应；发送单元，用于基于多组数据发送线程以及多组串口，将目标通信数据发送给无人机飞控电台；其中，所述数据发送线程与所述数据处理线程一一对应，所述数据发送线程与所述串口一一对应，各组所述串口的频段各不相同。9.一种网口通信数据转发设备，其特征在于，包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令；
所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述网口通信数据转发设备执行如权利要求1-7中任一项所述的网口通信数据转发方法。10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，其特征在于，所述指令被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的网口通信数据转发方法。

技术总结
本发明涉及通信领域，更具体地涉及网口通信数据转发方法、装置、设备及存储介质。针对原有飞行器控制方式安全性不高的问题，所采用的网口通信数据转发方法为：首先，基于多组网络端口，接收来自单组或多组控制端的原始通信数据；接着，基于多组数据处理线程，处理原始通信数据并得到目标通信数据；其中，数据处理线程与网络端口一一对应；最后，基于多组数据发送线程以及多组串口，将目标通信数据发送给无人机飞控电台；其中，数据发送线程与数据处理线程一一对应，数据发送线程与串口一一对应，各组串口的频段各不相同。通过前述方法，实现了多链路通信，保障了无人机控制的安全性，可以满足更高的安全需求。满足更高的安全需求。满足更高的安全需求。


技术研发人员：邱草谋 张浩 刘听 翁海敏
受保护的技术使用者：深圳市边界智控科技有限公司
技术研发日：2023.06.12
技术公布日：2023/8/31