[發明專利]一種基于無人機動態中繼的自適應微波通信數據鏈

在審

• 申請號: 201711257919.9
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN107994939A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 何明;祝朝政;董昌智;任寶森;苗壯;張傳博
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍工程大學
• 主分類號: H04B7/155
• 分類號: H04B7/155;H04B7/185;H04L1/00;H04L12/26
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙)11548
• 代理人: 李靜

技術領域

本發明涉及微波通信的通信裝置自適應領域，具體是一種基于無人機動態中繼的自適應微波通信數據鏈。

背景技術

微波被廣泛應用于通信方面，主要是由微波本身的特殊性所決定的。微波的繞射能力很強，它具有類似光一樣的特性，而且具有穿透性、寬屏帶寬性、散射效應、抵抗低頻干擾性等等。近年來，隨著華為、中興的快速發展，也相繼在微波設備上取得了一定的市場份額。從全球范圍來看，微波天線的市場容量在300萬套以上。

進入21 世紀，微波技術繼續在廣播、有線電視、電話和無線通信領域發揮著巨大的作用，在其他領域如計算機網絡等應用中也嶄露頭角。在廣播電視方面，當前廣播電視節目制作逐步走向數字化。在通信領域，微波與衛星和光纜并列為現代通信傳輸的三大支柱。微波通信可作為干線光纖傳輸的備份及補充，解決城區內鋪設有線資源困難的問題。此外，諸如微波單片集成、全數字化處理、數字專用集成電路等提高可靠性及降低成本的技術也需要進一步的研究。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于無人機動態中繼的自適應微波通信數據鏈，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于無人機動態中繼的自適應微波通信數據鏈，包括地面監控系統、機載設備與數據鏈設備；

地面監控系統，用于對無人機采集的信息數據的編碼、譯碼及差錯判斷、圖形顯示模塊、將數據信息以圖形儀表的形式顯示在圖形顯示模塊上，并根據GCS協議對其進行編碼，并添加校驗位生成面向位的報文，發送至數據鏈設備；

機載設備，用于收集、整理和記錄無人機的各項參數，并根據GCS協議生成面向位的報文發向地面監控系統；還對接收的報文進行譯碼，改變飛行參數，并控制無人機的飛行狀態；

數據鏈設備，用于報文的發送與接收。

作為本發明進一步的方案：地面監控系統包括圖形顯示模塊、模式控制模塊與信息處理模塊；當模式控制模塊選擇詢問/控制模式時，地面管制員在圖形顯示模塊中輸入控制指令，信息處理模塊根據GCS協議對其進行編碼，并添加校驗位生成面向位的報文，發送至數據鏈設備。

作為本發明進一步的方案：機載設備由任務處理單元、伺服器和傳感器組成。

作為本發明進一步的方案：任務處理單元對接收到的報文先進行校驗位的判斷，若正確，便對其進行解碼，提出命令編號與參數值，通過伺服器控制無人機的相應參數。

作為本發明進一步的方案：數據鏈設備包括調制解調器、發射機和接收機。

作為本發明進一步的方案：調制解調器的工作頻段選擇VHF，采用GFSK方式調制，數據傳輸率達19.2Kbps。

作為本發明進一步的方案：發射機與接收機都有對基帶信號進行基帶處理的基帶信號處理單元。

作為本發明進一步的方案：無人機采用四旋翼。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、本發明通過無人機作為通信中繼，自動飛行到信號最優的地方并降落，打開太陽能板，增加自身能源，從而達到信號沒有被遮擋同時傳輸距離遠、工作時間更長的目的。

2、本發明實現了在完成通信中繼節點任務之后，可以一鍵回收所有的無人機，通過GPS導航使其返回，可以有效解決了目前多節點數據鏈傳輸，節點不易回收、能耗問題。

3、本發明發展了無人機數據鏈系統。在未來信息化作戰中，數據鏈作為一種戰場的信息處理、交換和分發系統，將是連接指揮中心、各級指揮所、各參戰部隊和武器平臺的“戰場神經傳導系統”，是實現指揮自動化的關鍵。

4、本發明采用了自控飛行，就是不依賴地面控制一切動作都自動完成的飛行。為此機上有一套裝置以保證飛行航向和飛行姿態的正確。保證航向和姿態正確要有導航裝置導航的方法很多最普通的是用羅盤指示航向。

5、本發明可以較好的應對數據鏈信號不強的問題，作為自適應的微波通信數據鏈，有很強的通信能力和恢復能力。

附圖說明

圖1是空地數據鏈系統設計框圖；

圖2是無人機數據鏈簡化模型圖；

圖3是本發明應用示意圖；

圖中：1-地面監控系統、2-機載設備、3-調制解調器、21-基帶信號處理單元、22-發射機、23-天線。

具體實施方式