[發明專利]一種車載無人機系留通信偵察系統

在審

• 申請號: 201611162336.3
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN107046437A
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 李鵬;閆國玉;馬承振;劉錕;戈建偉
• 申請（專利權）人: 北京計算機技術及應用研究所
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04B10/2575;H04B10/40;H04W88/06;H02J5/00
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心11011
• 代理人: 張然

技術領域

本發明涉及無人機技術領域，特別涉及一種車載無人機系留通信偵察系統。

背景技術

在城市、鄉鎮及其周邊區域，當出現自然災害、大型群體活動或暴恐事件時，依賴于基礎通信設施的3G/4G移動通信網絡很可能面臨癱瘓。然而在上述事件發生時，相關人員往往需要將事發區域現場情況傳遞給后方人員，以便后方人員可以正確進行處理或決策，同時需要一種有效的視頻數據采集平臺，可以長時間對一定區域的情況進行采集、處理與回傳。此時，如何長時間不間斷獲取視頻數據并通過可靠的通信網絡進行傳輸成為關鍵問題。

衛星通信設備具有不依賴公共基礎設施、傳輸距離遠的優點，但不足之處是使用成本較高并且傳輸帶寬較低；微波通信設備具有高傳輸帶寬，適應能力強的優點，但不足之處在于傳輸距離受限；3G/4G 移動通信網絡充分利用當前基礎設施，具有使用成本低，覆蓋范圍廣的優點，但其依賴于現場基礎設施，容易受到基站工作情況、工作扇區終端數量、信號干擾器等影響。

充電旋翼無人機可以較好的在空中進行視頻數據的采集，但負載能力不大于5Kg，同時懸空時間最多只有2個小時，而且受環境影響較大，在大風條件下無法正常工作；固定翼無人機有充電及燃油兩種形式，但固定翼無人機需要在一定區域不斷運動，無法持續有效的獲得一個關鍵點位的視頻數據，且不能作為中繼承載平臺懸停在一處使用，同時其滯空時間與充電旋翼無人機一樣非常有限。

對于城市及周邊區域大型活動安保、反恐處突、應急通信等應用，需要有一種懸空時間長、懸空位置穩定、環境適應性強、且能夠快速部署、且自組網通信的解決發明，從而滿足復雜現場環境音視頻數據的采集、建立臨時通信網絡，并確保信息傳輸的安全性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于插件架構的主機監控系統，用于解決上述現有技術的問題。

本發明一種旋翼無人飛行器系留供電及通信系統，其中，包括：旋翼飛行器、電源變換模塊、通信模塊、光電復合系纜、系纜收放線裝置、地面供電系統、控制系統以及通信系統；電源變換模塊用于將地面供電系統的高壓直流電轉換為旋翼飛行器、通信模塊以及其他載荷所需的低壓直流電；光電復合系纜，用于傳輸電力以及進行信息傳輸；系纜收放裝置，用于根據飛行器高度實時調整光電復合系纜的展開長度；地面供電系統用于將地面電源轉換為適合光電復合系纜傳輸的電源形式，為飛行器及任務載荷提供電能；控制系統，用于對旋翼無人飛行器的姿態進行監控；通信系統，用于為旋翼無人飛行器所搭載的任務載荷與地面設備之間提供通信接口；通信模塊，用于與通信系統之間進行通信，以及作為地面設備的通信中繼，進行無線信息的發送。

根據本發明的旋翼無人飛行器系留供電及通信系統的一實施例，其中，系纜收放裝置是電機驅動也可是人工轉動的伺服機構。

根據本發明的旋翼無人飛行器系留供電及通信系統的一實施例，其中，地面供電系統包括：橋式整流電路、功率因子調整電路和升壓電路，將220V交流電變換為800V的高壓直流輸入到光電復合系纜的導線中；電源變換模塊包括：高壓直流靜降壓/穩壓電路以及兩路濾波電路，兩路濾波電路一路提供飛行器所需的25V直流電源，另一路提供給任務載荷。

根據本發明的旋翼無人飛行器系留供電及通信系統的一實施例，其中，還包括：備用電源，用于提供備用電力，以及在飛行器起降、姿態大幅調整過程中提供瞬間輸出功率。

根據本發明的旋翼無人飛行器系留供電及通信系統的一實施例，其中，光電復合系纜包括：電線導體、電線絕緣部分、光纖、與光纖絞合的芳綸以及系纜芯外松包聚乙烯護套。

根據本發明的旋翼無人飛行器系留供電及通信系統的一實施例，其中，電線導體截面0.2mm²，導體直流電阻不大于0.094Ω/m。

根據本發明的旋翼無人飛行器系留供電及通信系統的一實施例，其中，通信系統包括第一光電轉換模塊；通信模塊包括第二廣電轉換模塊；第一光電轉換模塊、第二廣電轉換模塊以及光電復合系纜組成以太網數據傳輸通道。

根據本發明的旋翼無人飛行器系留供電及通信系統的一實施例，其中，通信模塊包括以太網光纖收發器或光纖承載射頻收發模塊、全向天線以及微波通信中繼設備；如采用以太網光纖收發器，則將微波通信中繼設備及天線掛載至旋翼飛行器上，如果采用光纖承載射頻收發模塊則將天線置于飛行器上。

根據本發明的旋翼無人飛行器系留供電及通信系統的一實施例，其中，微波通信中繼設備兼容3G和4G微波融合應急視訊系統。