AiBrainLink：无人化系统异构连接架构-多执行体、多链路（5G+自组网）、多业务流（控制、遥测、视频、文件）透明传输、多对多控制

AiBrainLink Unified Communication Fabric for Autonomous Systems

Seamless Dual-Link Connectivity, Protocol Transparency and Edge-to-Control Orchestration

跨载体统一接入能力（UAV / UGV / USV / 机器狗 / 吊舱）+ 通信容灾 + 控制抽象层。

边缘通信Agent + Ground Hub + Message Bus

异构无人系统 heterogeneous connectivity

解决的问题：

多执行体、多链路（5G+自组网）、多业务流（控制、遥测、视频、文件）透明传输、多对多控制

多执行体：目标在一个系统架构下，统一各类厂家的UAV、UGV、机器狗。
多C2链路：目标支持蜂窝5G、自组网、低轨卫星（未来），支持链路的捆绑以及根据业务的不同链路的优先策略
多业务流：目标实现执行体控制、执行体遥测、吊舱的控制、吊舱遥测、视频流、文件等几类业务流的尽可能透明传输。
多对多控制：基于授权认证以及优先级控制的多对多控制

AiBrainLink 三层系统架构图 + 数据流定义

端（Edge）--- 边（Hub）--- 控（Control）

AiBrainLink组成

AiBrainLink Edge（机载/机器狗/UGV）
AiBrainLink Hub（地面）
AiBrainLink Control（软件）

AiBrainLink System Architecture

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一、三层职责划分

1. AiBrainLink Edge（机载 / 载体侧）

这是：通信接入与协议桥接层

部署对象：

UAV
UGV
USV
机器狗

核心模块

（1）Dual Link Access-5G+MESH（未来低轨卫星）

双链路：

Primary-5G

适合：

城市
广域
高吞吐

Secondary-Mesh

适合：

GNSS拒止
无公网
编队协同

（2）Link FSM

负责：

状态监测

RSSI
RTT
Packet Loss
Throughput

决策

状态：

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CONNECTED_5G
CONNECTED_MESH
DUAL_ACTIVE
DEGRADED
FAILOVER
RECOVERY

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（3）Transport Adapter

负责：

UART透传

连接：

飞控（MAVLINK）
机器人控制器
云台控制器

LAN透传

连接：

IP Camera
Sensor Node

支持客户二次开发

（4）MQTT Client

Topic订阅&发布

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支持客户二次开发

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（5）视频网关

RTSP取流

GB28181推流

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（6）MPTCP Client

2. AiBrainLink Hub（地面）

(L*W*H)：172*116*54mm（含桌面式安装件）；144.8*125.22*50（含导轨安装件）；

链路调度与边缘交换中心

Ground Communication Fabric

通讯配置：

5G
WIFI6 AP
自组网
LAN
USB
UART
CAN（可选）

模块

（1）Link Scheduler

根据链路质量决定：

控制流-主备切换

视频流-链路优选

文件流-MPTCP聚合

（2）Session Manager

维护AiBrainLink Edge 设备会话

包括：

注册
认证
心跳
Keepalive

（3）Protocol Server

MQTT：控制 / 数据

GB28181：视频

OSS：文件

3. AiBrainLink Control（软件）

任务控制与可视化平台(Browser-based)

模块：

Mission Control

任务：

起飞
路径
编队
巡检

Device Control

设备：

OTA
配置
重启
日志

Stream Control

视频：

多窗口
转发
录制

Digital Twin

非常重要。

显示：

地图
设备
链路状态
Topic状态

二、数据流

Flow 1：控制指令下发

遥控器 / PC 控制飞行器

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Operator
   ↓
AiBrainLink Control
   ↓ MQTT Publish
AiBrainLink Hub
   ↓ Route Decision
5G / Mesh
   ↓
AiBrainLink Edge
   ↓ UART透传
Flight Controller

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MQTT消息：

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{
  "topic": "/uav01/cmd",
  "payload": "TAKEOFF"
}

优势：

不关心飞控协议。

Edge只负责 transport

Flow 2：遥测上行

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Flight Controller
   ↓ UART
Edge
   ↓ MQTT Publish
Hub
   ↓ Broker
Control Dashboard

数据：

GPS
IMU
Battery
Mode

Flow 3：视频流

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Camera
   ↓ RTP/RTSP
Edge
   ↓
5G / Mesh
   ↓
Hub GB28181 Proxy
   ↓
Control Viewer(WEBRTC)

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Flow 4：文件回传

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Payload
   ↓
Edge Cache
   ↓
MPTCP
   ↓
Hub
   ↓
OSS

包括：

图片
点云
日志
AI结果

Flow 5：OTA

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Control
   ↓
Hub
   ↓
Chunk Transfer
   ↓
Edge
   ↓
Apply / Rollback

三、链路切换机制

切换原则：

AiBrainLink：无人化系统异构连接架构-多执行体、多链路（5G+自组网）、多业务流（控制、遥测、视频、文件）透明传输、多对多控制