本發(fā)明提供了一種數(shù)據(jù)傳輸方法，涉及平流層飛艇通過電源線給電機(jī)控制器傳輸控制數(shù)據(jù)，屬于數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在平流層飛艇中，飛控計(jì)算機(jī)通過總線與電機(jī)進(jìn)行通訊。為防止電機(jī)因總線故障接收不到控制指令，導(dǎo)致飛艇失控，需提高飛控計(jì)算機(jī)與控制電機(jī)通訊的可靠性。通常采用的一種方式是為控制電機(jī)增加一條冗余通信鏈路。然而，由于平流層飛艇的體積較大，該冗余通信鏈路的長(zhǎng)度將達(dá)幾百米，重幾十公斤，這不僅加大了電纜布線的復(fù)雜程度，還降低了飛艇的有效載荷，因此，亟需發(fā)明一種重量輕、布線簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)傳輸方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種數(shù)據(jù)傳輸方法，該方法針對(duì)平流層飛艇電機(jī)的冗余通信鏈路帶來的布線繁瑣、重量大等問題，采用通過電源線給電機(jī)控制器傳輸控制數(shù)據(jù)的方法，在基本不增加系統(tǒng)重量的情況下，為飛控計(jì)算機(jī)和電機(jī)之間的通信提供了一條冗余的通信鏈路，提升了系統(tǒng)通信的可靠性。

技術(shù)方案思路：控制單元100通過電源電纜200和通信電纜250與電機(jī)單元300連接。其中，控制單元100中的電池120提供電機(jī)單元300所需的電源，控制計(jì)算機(jī)110根據(jù)飛艇控制需求發(fā)出相關(guān)的電機(jī)控制數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)收發(fā)器140、通信電纜250和數(shù)據(jù)收發(fā)器350均工作正常時(shí)，控制單元140通過該鏈路與電機(jī)單元300通信；當(dāng)上述通信鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，控制單元100將通過電源電纜 200將控制數(shù)據(jù)發(fā)送至電機(jī)單元300。數(shù)據(jù)發(fā)送過程如下：控制單元100中的線序切換模塊130根據(jù)控制計(jì)算機(jī)110發(fā)出的控制數(shù)據(jù)狀態(tài)改變電源電纜200中線纜201和線纜202與電池120正負(fù)極的連接狀態(tài)；電機(jī)單元300中的線序狀態(tài)檢測(cè)電路310檢測(cè)電源電纜200中線纜201和線纜202的正負(fù)極狀態(tài)，并將該狀態(tài)以控制數(shù)據(jù)的形式發(fā)送至電機(jī)控制處理器340；電機(jī)單元300中的整流模塊320則將線纜201和線纜202中依據(jù)控制數(shù)據(jù)變化的極性變化的電源轉(zhuǎn)換為供電機(jī)功率模塊330使用的極性固定的電源。根據(jù)上述方案，通過將控制數(shù)據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)化為電源電纜200中線纜的不同極性，并在電機(jī)單元中檢測(cè)這種極性狀態(tài)實(shí)現(xiàn)控制數(shù)據(jù)的傳遞；通過線序切換模塊和整流模塊實(shí)現(xiàn)功率流的傳遞。

技術(shù)方案流程：本發(fā)明主要提供通過電源電纜中線纜的線序變化實(shí)現(xiàn)控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，所述的傳輸?shù)據(jù)方法，其基本功能模塊包括控制計(jì)算機(jī)110、線序切換模塊130、線序狀態(tài)檢測(cè)電路310、整流模塊320、電機(jī)功率模塊330、電機(jī)控制處理器340。控制計(jì)算機(jī)110用于產(chǎn)生需要傳輸?shù)目刂茢?shù)據(jù)；線序切換模塊130用于根據(jù)控制計(jì)算機(jī)110發(fā)出的控制數(shù)據(jù)狀態(tài)改變電源電纜200中線纜201和線纜202與電池120正負(fù)極的連接狀態(tài)；線序檢測(cè)電路310檢測(cè)電源電纜200中線纜201和線纜202的正負(fù)極狀態(tài)，并將該狀態(tài)以控制數(shù)據(jù)的形式發(fā)送至電機(jī)控制處理器330；整流模塊320用于將線纜201和線纜202中依據(jù)控制數(shù)據(jù)變化的極性變化的電源轉(zhuǎn)換為供電機(jī)功率模塊330使用的極性固定的電源；電機(jī)功率模塊330根據(jù)整流模塊320提供的電源、電機(jī)控制處理器340提供的控制數(shù)據(jù)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作；電機(jī)控制處理器340根據(jù)收到的控制數(shù)據(jù)控制電機(jī)功率模塊330。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木唧w步驟如下：

1、控制計(jì)算機(jī)110判斷控制計(jì)算機(jī)110、數(shù)據(jù)收發(fā)器140、數(shù)據(jù)收發(fā)器350、 電機(jī)控制處理器組成的通信鏈路是否正常；如通信鏈路出現(xiàn)故障，控制計(jì)算機(jī)110將控制數(shù)據(jù)發(fā)送至線序切換模塊130；

2、線序切換模塊130根據(jù)控制計(jì)算機(jī)110發(fā)出的控制數(shù)據(jù)改變電源電纜200中線纜201和線纜202的正負(fù)極狀態(tài)；

3、線序狀態(tài)檢測(cè)電路310檢測(cè)電源電纜200中線纜201和線纜202的正負(fù)極狀態(tài)，將對(duì)應(yīng)的控制數(shù)據(jù)發(fā)送至電機(jī)控制處理器340；

4、電機(jī)控制處理器340將線序狀態(tài)檢測(cè)電路310的控制數(shù)據(jù)處理后傳遞給電機(jī)功率模塊；

5、整流模塊320將線纜201和線纜202中依據(jù)控制數(shù)據(jù)變化的極性變化的電源轉(zhuǎn)換為供電機(jī)功率模塊330使用的極性固定的電源；

本發(fā)明所述方法的流程圖見圖1所示。

(三)優(yōu)勢(shì)及效果

本發(fā)明提出了一種數(shù)據(jù)傳輸方法，該方法針對(duì)平流層飛艇電機(jī)的冗余通信鏈路帶來的布線繁瑣、重量大等問題，采用通過電源線給電機(jī)控制器傳輸控制數(shù)據(jù)的方法，在基本不增加系統(tǒng)重量的情況下，為飛控計(jì)算機(jī)和電機(jī)之間的通信提供了一條冗余的通信鏈路，提升了系統(tǒng)通信的可靠性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述數(shù)據(jù)傳輸方法的直線型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2為線序切換模塊130通過電源電纜200傳輸數(shù)據(jù)和線序狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路310從電源電纜200中獲取控制數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)過程；

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)例來說明本發(fā)明，這里的示意性實(shí)例僅用于更清楚的解釋本發(fā)明，而不作為對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用限定。

列舉1：圖2解釋了線序切換模塊130通過電源電纜200傳輸數(shù)據(jù)和線序狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路310從電源電纜200中獲取控制數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)過程。相應(yīng)的步驟如下：

發(fā)送數(shù)據(jù)位“0”：

1、控制計(jì)算機(jī)110給數(shù)據(jù)接口132發(fā)送數(shù)據(jù)位“0”；

2、隔離與驅(qū)動(dòng)134將開關(guān)135和開關(guān)136控制在所示位置，則線纜201和線纜202之間壓差為正；

3、整流橋321通過整流輸出所示為正的電機(jī)電源；

4、線序狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路310測(cè)得線纜201和線纜202之間壓差為正，則輸出數(shù)據(jù)位“0”；

發(fā)送數(shù)據(jù)位“1”：

1、控制計(jì)算機(jī)110給數(shù)據(jù)接口132發(fā)送數(shù)據(jù)位“1”；

2、隔離與驅(qū)動(dòng)134將開關(guān)135和開關(guān)136控制在所示位置，則線纜201和線纜202之間壓差為負(fù)；

3、整流橋321通過整流輸出所示為正的電機(jī)電源；

4、線序狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路310測(cè)得線纜201和線纜202之間壓差為負(fù)，則輸出數(shù)據(jù)位“1”。