[實用新型]一種航空激光通信系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721451753.X
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN207603641U
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發(fā)明（設計）人: 潘運濱
• 申請（專利權(quán)）人: 潘運濱
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04B10/118;H04B10/50;H04B10/516
• 代理公司: 浙江素豪律師事務所 33248
• 代理人: 徐芙姍

本實用新型公開了一種航空激光通信系統(tǒng)，主要目的在于解決航空通信受頻譜以及帶寬限制的問題。該系統(tǒng)包括：星載系統(tǒng)，包括光端機和電控箱；機載系統(tǒng)，包括光端機、電控箱和用于安裝的支架以及套設在整個機載系統(tǒng)外側(cè)的整流罩；地面系統(tǒng)，包括光端機和電控箱；星載系統(tǒng)實現(xiàn)與機載系統(tǒng)以及地面系統(tǒng)的雙向激光通信；星載系統(tǒng)、機載系統(tǒng)和地面系統(tǒng)的光端機均包括通信發(fā)射模塊，通信接收模塊，捕獲瞄準跟蹤模塊以及光學天線；通信發(fā)射模塊發(fā)出的光通過捕獲瞄準跟蹤模塊后通過光學天線發(fā)出；光學天線接收到的光通過捕獲瞄準跟蹤模塊后通過通信接收模塊進行接收；捕獲瞄準跟蹤模塊實現(xiàn)與相對的光端機之間的激光通信鏈路的建立和保持。

技術(shù)領域

本實用新型涉及一種激光通信技術(shù)領域，特別是涉及一種航空激光通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，航空通信主要通過微波衛(wèi)星實現(xiàn)。在通過該微波無線電進行通信時，由于無線電頻率是空間系統(tǒng)得以正常運轉(zhuǎn)的基礎，是信息傳輸?shù)耐ǖ溃瑸榱朔乐剐l(wèi)星間電磁干擾，需要保持通信頻率的一定間隔進行頻率隔離，因此無線電頻譜的利用將受到極大限制。

現(xiàn)有的航空互聯(lián)技術(shù)一般分為三大類，分別是以陸地電信基站為基礎的對空通信技術(shù)(Air To Ground，ATG)、靜止軌道(GEO)衛(wèi)星、低軌道(LEO)星座。

ATG，是一種地對空的通信系統(tǒng)，它利用成熟的陸地移動通信技術(shù)，如3G、4G技術(shù)，針對航空高速移動、廣覆蓋等特性進行定制化開發(fā)，在地面建設部分天線指向天空的專用、復用基站，構(gòu)建出一張地對空的專用網(wǎng)絡，解決地對空數(shù)據(jù)雙向傳輸?shù)膯栴}。ATG系統(tǒng)主要包括機載小翼天線和由基站組成的地面核心網(wǎng)，系統(tǒng)復雜度較低，對飛機的影響較小。但是，由于其為無線電通信，仍然存在頻譜飽和以及帶寬有限的問題。

GEO衛(wèi)星，目前是衛(wèi)星在航空領域內(nèi)應用的主流。根據(jù)頻譜主要分為SBB、Ku(包括2Ku和KuHTS)、Ka等三種。靜止軌道衛(wèi)星通過衛(wèi)星、地面站和機頂天線實現(xiàn)通信。與ATG相比，靜止軌道衛(wèi)星頻譜資源豐富，三顆衛(wèi)星就能覆蓋全球，能覆蓋全球航路，支持跨洋飛行。但是，由于其為無線電通信，使用的波段頻率有限，通信帶寬無法滿足大量數(shù)據(jù)互聯(lián)需求。

LEO低軌道星座，由于軌位稀缺，最近幾年異軍突起，成為衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的新生力量。相比GEO，低軌道衛(wèi)星軌位在1500公里以內(nèi)，相比GE03.6萬公里的軌道，其天線復雜度低、通信延遲小、整體容量大。由于其是無線電通信，低軌道星座首要解決的還是頻譜受限以及帶寬有限的問題。

因此，現(xiàn)有技術(shù)中的航空通信網(wǎng)絡技術(shù)，都具有頻譜、帶寬受限的問題，無法做到大數(shù)據(jù)高速率的傳輸，也無法實現(xiàn)飛機本身數(shù)據(jù)的實時傳輸和監(jiān)測。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種頻段不受限、帶寬較寬、實現(xiàn)大數(shù)據(jù)高速率傳輸?shù)挠糜跇?gòu)造航空互聯(lián)網(wǎng)的航空激光通信系統(tǒng)。

本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種航空激光通信系統(tǒng)，其特征在于：包括

至少一個星載系統(tǒng)，安裝于衛(wèi)星上，包括光端機和電控箱；

至少一個機載系統(tǒng)，安裝于飛行器上，包括光端機、電控箱、用于安裝所述光端機和電控箱的支架；

以及至少一個地面系統(tǒng)，設置于地面，包括光端機和電控箱；

所述星載系統(tǒng)用于實現(xiàn)與機載系統(tǒng)以及地面系統(tǒng)的雙向激光通信；

所述星載系統(tǒng)、機載系統(tǒng)和地面系統(tǒng)均包括用于初始指向的定位系統(tǒng)，并且所述星載系統(tǒng)、機載系統(tǒng)和地面系統(tǒng)的光端機均包括通信發(fā)射模塊，通信接收模塊，捕獲瞄準跟蹤模塊以及光學天線；

所述通信發(fā)射模塊發(fā)出的光通過捕獲瞄準跟蹤模塊后通過光學天線發(fā)出；

光學天線接收到的光通過捕獲瞄準跟蹤模塊后通過通信接收模塊進行接收；