一种基于多网融合的通航平台机载模块的制作方法

技术特征：
1.一种基于多网融合的通航平台机载模块，其特征在于，包括：串口通信接口子模块、主控子模块、公网通信接口子模块、卫星通信接口子模块和北斗短报文通信接口子模块；所述串口通信接口子模块，接收来自外围设备的输入模拟信号，将模拟信号通过模数转换后得到输入数字信号并传送至主控子模块；所述主控子模块的功能为：1)模块管理：实现对串口通信接口子模块、公网通信接口子模块、卫星通信接口子模块与北斗短报文通信接口子模块的初始化及正常工作时对串口通信接口子模块、公网通信接口子模块、卫星通信接口子模块与北斗短报文通信接口子模块的状态监测，若某一个子模块出现异常，则将实现对子模块的自启动，直至子模块恢复正常；2)链路选择：根据公网通信链路，卫星通信链路与北斗短报文通信链路状态，结合链路选择算法得到最佳通信链路并作为通信方式；3)数据处理：实现对输入数字信号的协议解析，得到用户数据，并将数据传送至最佳通信链路对应通信接口子模块，其中公网通信链路对应公网通信接口子模块、卫星通信链路对应卫星通信接口子模块，北斗短报文通信链路对应北斗短报文通信接口子模块；所述主控子模块，包括：串口通信协议解析部分、链路选择管理部分、通信接口子模块接口部分与状态监测部分四个部分；串口通信协议解析部分接收来自串口通信接口子模块的输入数字信号，对信号进行协议解析，得到来自外围设备的用户数据并传送至链路选择管理部分；链路选择管理部分根据公网通信链路、卫星通信链路与北斗短报文通信链路的链路状态，结合链路选择算法选择最佳通信链路，并将用户数据转发至通信接口子模块接口部分；通信接口子模块接口部分实现对用户数据的串口通信协议组帧，转换为串口通信协议信号并传送至最佳通信链路对应通信接口子模块；状态监测部分实现在基于多网融合的通航平台机载模块上电时对串口通信接口子模块、公网通信接口子模块、卫星通信接口子模块与北斗短报文通信接口子模块四个子模块的初始化，并在在基于多网融合的通航平台机载模块工作时发送监测信号至四个子模块，通过判断四个子模块的反馈是否异常实现对四个子模块的状态监测；当某一个子模块反馈出现异常时，状态监测部分将实现重新启动该子模块，并重新向该子模块发送监测信号，若反馈仍然异常，则继续重新启动该子模块，直至反馈恢复正常；所述卫星通信接口子模块，将用户数据转换为用于卫星通信传输的射频信号，并将其传送至外围设备；所述北斗短报文通信接口子模块，将用户数据转换为用于北斗短报文通信传输的射频信号，并将其传送至外围设备；所述公网通信接口子模块，将用户数据转换为用于公网通信传输的射频信号，并将其传送至外围设备。2.根据权利要求1所述的基于多网融合的通航平台机载模块，其特征在于：所述主控子模块中，链路选择算法包括以下步骤：步骤(1)：确定链路状态评价判据，计算链路权重因子，首先确定链路状态评价判据，对丢包率、误码率、信噪比、应答时间影响链路状态的因素做比较，最终确定使用误比特率作为评价判据；针对链路状态设计两种权重因子：链路优先级权重wpi和链路状态权重wsi，综合两种权重因子得到链路总权重wi，对相应链路进行加权处理，得到的权重值将作为链路
选择算法的判断依据；步骤(2)：设置弹性机制，在基于多网融合的通航平台机载模块工作过程中，只有当接收到的数据出错时才启用链路选择算法，否则将继续使用当前链路进行数据传输；步骤(3)：设定误比特率阈值，在此阈值之上的链路信息能够进入下一步的链路比较进程，统计符合标准的链路数n；步骤(4)：结合符合标准链路数n与对应链路总权重进行链路选择，如果n＝0，主控子模块将收到无可用链路信号；如果n＝1，该条链路将作为唯一可通信链路进行数据传输；如果n>1，将根据步骤(1)得到的链路权重进行比较，选择权重最大者作为最佳通信链路进行数据传输。3.根据权利要求1所述的基于多网融合的通航平台机载模块，其特征在于：所述公网通信接口子模块，卫星通信接口子模块与北斗短报文通信接口子模块三个子模块在同一时刻只有一个子模块接收用户数据，其余两个通信接口子模块处于热预备状态，热预备状态定义为该接口子模块已经完成子模块初始化并等待链路选择算法调用。4.根据权利要求1所述的基于多网融合的通航平台机载模块，其特征在于：所述公网通信接口子模块由四个部分组成：公网通信数据源输入接口部分、公网通信数字基带处理部分、公网频段射频处理部分与公网射频信号接口部分；公网通信数据源输入接口部分接收来自主控子模块的输入数字信号并对其进行串口通信协议解析，得到用户数据并传送至公网通信数字基带处理部分；公网通信数字基带处理部分通过rs编/译码、组/解帧、加/解扰与oqpsk调制/解调实现用户数据与输出数字信号之间的相互转换，转换后的输出数字信号被传送至公网频段射频处理部分；公网频段射频处理部分通过数模/模数转换、公网频段上/下变频与公网频段功率/低噪声放大处理实现输出数字信号与输出射频信号之间的相互转换，转换后的输出射频信号被传送至公网射频信号接口部分；公网射频信号接口部分实现辐射/接收射频信号，与外围设备进行信息交互。5.根据权利要求1所述的基于多网融合的通航平台机载模块，其特征在于：所述卫星通信接口子模块由四个部分组成：卫星通信数据源输入接口部分、卫星通信数字基带处理部分、卫星频段射频处理部分与卫星射频信号接口部分；卫星通信数据源输入接口部分接收来自主控子模块的输入数字信号并对其进行串口通信协议解析，得到用户数据并传送至卫星通信数字基带处理部分；卫星通信数字基带处理部分通过rs编/译码、组/解帧、加/解扰与oqpsk调制/解调实现用户数据与输出数字信号之间的相互转换，转换后的输出数字信号被传送至卫星频段射频处理部分；卫星频段射频处理部分通过数模/模数转换、卫星频段上/下变频与卫星频段功率/低噪声放大处理实现输出数字信号与输出射频信号之间的相互转换，转换后的输出射频信号被传送至卫星射频信号接口部分；卫星射频信号接口部分实现辐射/接收射频信号，与外围设备进行信息交互。6.根据权利要求1所述的基于多网融合的通航平台机载模块，其特征在于：所述北斗短报文通信接口子模块由四个部分组成：北斗短报文通信数据源输入接口部分、北斗短报文
通信数字基带处理部分、北斗频段射频处理部分与北斗射频信号接口部分；北斗短报文通信数据源输入接口部分接收来自主控子模块的输入数字信号并对其进行串口通信协议解析，得到用户数据并传送至北斗短报文通信数字基带处理部分；北斗短报文通信数字基带处理部分通过rs编/译码、组/解帧、加/解扰与bpsk调制/解调实现用户数据与输出数字信号之间的相互转换，转换后的输出数字信号被传送至北斗频段射频处理部分；北斗频段射频处理部分通过数模/模数转换、北斗频段上/下变频与北斗频段功率/低噪声放大处理实现输出数字信号与输出射频信号之间的相互转换，转换后的输出射频信号被传送至北斗射频信号接口部分；北斗射频信号接口部分实现辐射/接收射频信号，与外围设备进行信息交互。

技术总结
本发明涉及一种基于多网融合的通航平台机载模块，包括：串口通信接口子模块、主控子模块、公网通信接口子模块、卫星通信接口子模块和北斗短报文通信接口子模块；串口通信接口子模块，接收来自外围设备的输入模拟信号，将模拟信号通过模数转换后得到输入数字信号并传送至主控子模块；主控子模块实现其余子模块管理、链路选择和数据处理；包括：串口通信协议解析部分、链路选择管理部分、通信接口子模块接口部分与状态监测部分；本发明将公网通信、卫星通信与北斗短报文通信三种方式融合，充分结合三种通信方式的优点，实现全天候、全范围地域的无缝移动通信，为数据传输、语音通话、导航定位等通信提供高效的技术手段。定位等通信提供高效的技术手段。定位等通信提供高效的技术手段。


技术研发人员：周强 王龙杰
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：2021.10.14
技术公布日：2022/1/14