[發(fā)明專利]一種基于超視距無線遙控遙測技術(shù)的浮標及其自組網(wǎng)探測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810046781.6
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN108280979A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊永安;高軍;李梅;王俊林;姚林海;王佳;王璞;李廣良;王虎;李志宇;楊修林;王明歆;趙磊
• 申請（專利權(quán)）人: 西安應(yīng)用光學(xué)研究所
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;H04W4/02;H04W4/30;H04W40/22;H04W84/18;H04B7/185;H04N7/18;H04N7/20
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發(fā)明公開了一種基于超視距無線遙控遙測技術(shù)的浮標及其自組網(wǎng)探測方法，屬于光電偵察技術(shù)領(lǐng)域。在水面拋錨投放多個浮標，浮標的自組網(wǎng)通信模塊可構(gòu)建無線自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，其中一個浮標作為無線自組網(wǎng)的簇頭帶有無線遙控遙測模塊，浮標上的光電傳感器模塊對周圍水面/空中目標進行被動探測，各浮標將探測圖像和浮標狀態(tài)、位置等信息通過無線自組網(wǎng)傳至簇頭浮標，簇頭浮標再通過無線遙控遙測模塊將探測圖像和浮標狀態(tài)、位置等信息超視距傳至控制中心，控制中心的操作指令同樣通過無線遙控遙測模塊傳回給簇頭浮標，控制各浮標和光電傳感器工作。本發(fā)明充分發(fā)揮了自組網(wǎng)的探測優(yōu)勢，具有探測范圍廣、探測距離遠、探測效能高特點，適用于水面環(huán)境下遠距離廣域偵察、視頻取證、區(qū)域警戒等應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光電偵察技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于超視距無線遙控遙測技術(shù)的浮標及其自組網(wǎng)探測方法。

背景技術(shù)

浮標是獨立的海面漂浮平臺，是重要的探測設(shè)備，可在海面獲取高價值情報，但單個浮標的探測范圍有限，探測效能低，已不能滿足現(xiàn)代化的探測需求。為力爭盡早預(yù)警，實施監(jiān)控，對具備遠程管控能力的浮標組網(wǎng)實施廣域探測提出了迫切需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有單個浮標在探測范圍、探測效能等方面的不足，針對水面遠區(qū)告警，廣域探測、無人偵察難題，本發(fā)明提出一種基于超視距無線遙控遙測技術(shù)的浮標及其自組網(wǎng)探測方法，利用無線遙控遙測技術(shù)將浮標自組網(wǎng)探測數(shù)據(jù)回傳至控制中心，在遠端實現(xiàn)高效廣域預(yù)警，提高探測效能。

基于無線遙控遙測技術(shù)的浮標自組網(wǎng)探測方法是在探測區(qū)域拋錨投放浮標，浮標節(jié)點布設(shè)時相距約10km，陣列式布局，形成偵察陣列，利用無線自組網(wǎng)優(yōu)勢，在海面構(gòu)建高動態(tài)環(huán)境下的自組織網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)拓撲的基本單元為由簇頭(帶有無線遙控遙測模塊的浮標)和其他普通移動節(jié)點(其他浮標)組成的簇。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中各節(jié)點浮標將數(shù)據(jù)發(fā)給簇頭浮標。控制中心通過無線遙控遙測技術(shù)(無線通信或衛(wèi)星通信)與簇頭浮標通信，并可對其他浮標節(jié)點訪問，獲取探測數(shù)據(jù)，通過控制中心統(tǒng)一調(diào)配而形成的一個有機整體。網(wǎng)內(nèi)各浮標的信息由控制中心收集，綜合處理后，形成組網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)的情報信息，并按照戰(zhàn)爭態(tài)勢變化自適應(yīng)調(diào)整網(wǎng)內(nèi)各設(shè)備的工作狀態(tài)，發(fā)揮各設(shè)備的優(yōu)勢，從而完成整個覆蓋范圍內(nèi)的探測警戒任務(wù)，實現(xiàn)對遠端大范圍海域的偵察探測。

多個浮標的配合，能夠更加有效地發(fā)揮其作用，使原來以單個浮標為中心的近距離探測變?yōu)檫h距離廣域探測，擴展空間覆蓋范圍和時間覆蓋范圍，彌補單個浮標的探測盲區(qū)，提高目標發(fā)現(xiàn)概率，提升探測效能。

該專利的創(chuàng)新點在于：

1、采用超視距無線遙控遙測技術(shù)可延伸浮標網(wǎng)絡(luò)的受控范圍，實現(xiàn)遠端控制，可通過超短波通信電臺，和/或窄帶衛(wèi)星通信設(shè)備兩種途徑實現(xiàn)。

2、采用浮標自組網(wǎng)探測可實現(xiàn)浮標探測覆蓋范圍的最大化，將單個浮標作為探測網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點，構(gòu)建臨時性動態(tài)網(wǎng)絡(luò)，不依賴固定或預(yù)設(shè)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施進行通信，能適應(yīng)受洋流影響，組成的變化的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。

該專利采用超視距無線遙控遙測技術(shù)實現(xiàn)大范圍海域浮標自組網(wǎng)探測，充分發(fā)揮了遠程控制的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，實現(xiàn)了浮標廣域探測，最大化探測效能。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

所述一種基于超視距無線遙控遙測技術(shù)的浮標，其特征在于：分為節(jié)點浮標和簇頭浮標；

所述節(jié)點浮標包括用于對水面探測的光電傳感器模塊，用于實現(xiàn)浮標間自組網(wǎng)通信的自組網(wǎng)通信模塊，用于對浮標定位的定位設(shè)備，用于接收外部指令、實現(xiàn)浮標內(nèi)部通訊控制及輸出浮標狀態(tài)的中央處理模塊；

所述簇頭浮標包括用于對水面探測的光電傳感器模塊，用于實現(xiàn)浮標間自組網(wǎng)通信的自組網(wǎng)通信模塊，用于對浮標定位的定位設(shè)備，用于接收外部指令、實現(xiàn)浮標內(nèi)部通訊控制及輸出浮標狀態(tài)的中央處理模塊，用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線遙控遙測模塊。