[發(fā)明專利]自組網(wǎng)編隊飛機群激光全向通信光學(xué)系統(tǒng)及其通信方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010189777.2
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111447012B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡源;袁夕堯;王天樞;林鵬;王加科
• 申請（專利權(quán)）人: 長春理工大學(xué)
• 主分類號: H04B10/50
• 分類號: H04B10/50;H04B10/66;H04B10/112
• 代理公司: 北京中理通專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11633
• 代理人: 劉慧宇

1.自組網(wǎng)編隊飛機群激光全向通信系統(tǒng)的通信方法，其特征是，該方法包括以下步驟：

步驟一，首先，假設(shè)整個網(wǎng)絡(luò)有四條信息傳輸路徑，將這四條傳輸路徑抽象成飛機群通信傳遞系統(tǒng)同步模型中的四個節(jié)點，在每個節(jié)點上搭載所述的自組網(wǎng)編隊飛機群激光全向通信系統(tǒng)，任意一個節(jié)點可以同時發(fā)送和接收其它節(jié)點傳輸?shù)男畔ⅲ?/p>

步驟二，當(dāng)前節(jié)點位置系統(tǒng)中激光器(4)出射的激光，入射到準(zhǔn)直系統(tǒng)(3)中，準(zhǔn)直并縮小一定的發(fā)散角后再入射到單反射鏡(2)上，同時由電機(1)控制單反射鏡(2)轉(zhuǎn)動對光路快速掃描，實現(xiàn)360°信息擴散；

步驟三，信息擴散進(jìn)入下一節(jié)點，通過該節(jié)點位置的激光全向通信接收結(jié)構(gòu)，由六個均勻分布的非球面透鏡(6)接收來自前一節(jié)點單反射鏡(2)出射的不同方向的光，將光耦合入探測器(7)中，探測器(7)捕捉并判斷信息入射方向，其電信號通過控制電路驅(qū)動前一節(jié)點的電機(1)，電機(1)控制單反射鏡(2)調(diào)整光軸指向位置，從而成功實現(xiàn)視軸對準(zhǔn)；

步驟四，在視軸對準(zhǔn)基礎(chǔ)上，前一節(jié)點的激光器(4)對發(fā)射光信號進(jìn)行調(diào)制，后一節(jié)點的探測器(7)對接收到的光信號進(jìn)行解調(diào)實現(xiàn)鏈路間信息傳輸；完成全雙工全方位的信息傳遞，實現(xiàn)自組網(wǎng)編隊飛機群激光全向通信。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自組網(wǎng)編隊飛機群激光全向通信系統(tǒng)的通信方法，其特征是，該方法所基于的自組網(wǎng)編隊飛機群激光全向通信系統(tǒng)由激光全向通信擴散結(jié)構(gòu)(5)和激光全向通信接收結(jié)構(gòu)(10)組成；

所述激光全向通信擴散結(jié)構(gòu)(5)由電機(1)、單反射鏡(2)、準(zhǔn)直系統(tǒng)(3)和激光器(4)組成；所述激光器(4)出射的光經(jīng)過準(zhǔn)直系統(tǒng)(3)準(zhǔn)直后入射到單反射鏡(2)上，由電機(1)驅(qū)動單反射鏡(2)，使其快速掃描，將不同角度接收的光反射出去，實現(xiàn)光信號的全向擴散；

所述激光全向通信接收結(jié)構(gòu)(10)由六個單個激光全向通信接收結(jié)構(gòu)(9)均勻分布拼接而成；

所述單個激光全向通信接收結(jié)構(gòu)(9)為非球面透鏡(6)和探測器(7)由殼體(8)封裝組成，激光全向通信擴散結(jié)構(gòu)(5)中單反射鏡(2)擴散出的光入射到非球面透鏡(6)上，然后光經(jīng)過非球面透鏡(6)耦合進(jìn)入探測器(7)；探測器(7)將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，完成信息傳遞。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自組網(wǎng)編隊飛機群激光全向通信系統(tǒng)的通信方法，其特征在于，所述準(zhǔn)直系統(tǒng)(3)的焦距f₁的選取根據(jù)探測器(7)靶面直徑D、通信距離L、激光器(4)發(fā)射功率P_發(fā)及探測器(7)接收功率P_收確定，滿足先計算出激光器(4)發(fā)出的光束發(fā)散角θ，再根據(jù)計算出焦距f₁。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自組網(wǎng)編隊飛機群激光全向通信系統(tǒng)的通信方法，其特征在于，所述激光器(4)的中心波長為1064nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自組網(wǎng)編隊飛機群激光全向通信系統(tǒng)的通信方法，其特征在于，所述探測器(7)選用的型號為濱松硅APD?S8890-30。