[實用新型]機載無線寬帶通訊系統

有效

• 申請號: 200920225176.1
• 申請日: 2009-08-25
• 公開（公告）號: CN201491184U
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: 張海龍;王濱海;王騫
• 申請（專利權）人: 山東電力研究院
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N7/24
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

(一)技術領域

本實用新型涉及一種機載無線寬帶通訊系統，具體是應用于無人機電力巡線技術領域中的多媒體信息傳輸領域，用于實現機載設備與地面站設備通訊的系統。

(二)背景技術

利用無人機進行電力巡線時，不僅需要實時傳輸可見光圖像，還需要利用紅外熱像儀檢測電力設備和線路的熱缺陷，利用紫外熱象儀檢測電力設備電暈放電，有效地發現輸變電線路中的各種故障和缺陷。在本領域中，中國第2006100258771號發明專利只能傳輸單路圖像，不能傳輸多路視頻數據，無法滿足目前電力系統巡線對數據傳輸的要求。

此外，無人機電力巡線時，不僅要把無人機上攝像機、紅外熱像儀、紫外成像儀拍攝的圖像信號實時傳輸下來，也需要把地面站的控制指令實時傳輸到無人機上，以便實時控制吊艙旋轉、攝像機、紅外熱像儀、紫外成像儀等調焦抓圖錄像，另外遠距離調試時，也需要把地面站或地面指揮車的圖像信號實時傳輸到無人機的監視器上，以便無人機調試現場和地面站或地面指揮車及時溝通交流。

然而，無人機電力巡線工作環境惡劣，經常需要在城郊、山地、建筑物等非通視和有阻擋的環境下工作，傳統的微波圖像傳輸系統，必須在通視條件下才能建立數據鏈路，信號衰落嚴重，較難穿越建筑物，發射和接收天線都需要準確定位，安裝、架設、使用很不方便，不僅直接限制了視音頻源的獲取，而且系統的可靠性、工作效率也大打折扣。目前尚無法克服無人機電力巡線的環境適應性問題，其適用范圍受到很大影響。

(三)發明內容

因此，本實用新型意在解決現有機載無線寬帶傳輸系統不能同時傳輸多路圖像的技術問題，以及機載設備與地面站設備的雙向通訊問題和設備的環境適應性問題，而提供了一種基于編碼正交分頻復用技術(COFDM)的無線寬帶通訊系統。

本實用新型采用的技術方案為：

本實用新型機載無線寬帶通訊系統，包括通過無線通訊建立連接的機載設備和地面站設備，其中機載設備包括機載發射設備和機載接收設備，所述地面站設備包括地面站發射設備和地面站接收設備，

所述機載發射設備包括：

視頻采集設備，用于采集巡線所需的第一視頻數據；

COFDM調制模塊，用于對所述第一視頻數據用COFDM技術進行編碼，以獲得適合無線信道傳輸的第一數據信號；

發射機及發射天線，將所述第一數據信號變頻成預設第一頻點的第一發射信號并向空中發射；

所述地面站接收設備包括：

接收機及接收天線，用于接收所述第一發射信號，并將該信號變頻至第一中頻信號；

COFDM解調模塊，用于將所述第一中頻信號解調出其對應的第一視頻數據；

監視器，用于顯示所述第一視頻數據；

所述地面站發射設備包括：

攝像機，獲取地面站圖像信息；

COFDM調制模塊，用于將所述圖像信息以及地面站控制指令用COFDM技術調整成適合無線信道傳輸的第二數據信號；

發射機及發射天線，用于將所述第二數據信號變頻成預設第二頻點的第二發射信號向空中發射；

所述機載接收設備包括：

接收機及接收天線，用于接收所述第二發射信號并將其變頻成第二中頻信號；

COFDM解調模塊，用于將所述第二中頻信號解調成對應的圖像信息和地面站控制指令，并將所述該圖像信息送監視器，地面站控制指令送控制終端。

根據本實用新型技術方案的機載無線寬帶通訊系統針對高速機載多路圖像需要雙向傳輸的情況下，基于正交分頻復用技術為核心實現無線寬帶圖像的雙向傳輸，其具有在復雜多變地理、地形條件下對無線寬帶多路圖像進行可靠穩定的雙向傳輸，適用范圍大大拓展。

另外，本方案能夠實現圖像和控制指令的雙向傳輸，不僅實現圖像的傳輸，還可以對機載設備進行控制，便于更好的進行數據采集和對其飛行狀態進行控制。

上述機載無線寬帶通訊系統，所述COFDM調制模塊上位包括將所調制的圖像信息或者視頻數據圖像進行壓縮編碼的編碼器，相應地，對應的COFDM解調模塊下位包括對相應的信息解調后進行解碼的解碼器。

上述機載無線寬帶通訊系統，所述編碼器和解碼器采用MPEGII、MPEGIV、H.264標準的編碼器和解碼器。

上述機載無線寬帶通訊系統，所述COFDM調制模塊前級還包括對所調整數據的進行加密的加密模塊，相應地，所述COFDM解調模塊下級設有相應的解密模塊。

所述視頻采集設備包括用于提取現場視頻信息的攝像機、提取現場紅外圖像信息的紅外熱像儀和提取現場紫外圖像信息的紫外熱像儀。