[發(fā)明專利]一種飛行中繼浮標(biāo)及水陸通訊系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010594691.8
• 申請(qǐng)日: 2020-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN111682890A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖飛;吳世崇;張旭;楊強(qiáng);吳文華;耿青凱;余晨暉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心
• 主分類號(hào): H04B7/15
• 分類號(hào): H04B7/15;H04B7/185;H04B13/02;H04Q1/08;H04W88/16;H04B1/40;H04B1/44
• 代理公司: 重慶市信立達(dá)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50230
• 代理人: 陳炳萍

本發(fā)明公開了一種飛行中繼浮標(biāo)，涉及多介質(zhì)通信領(lǐng)域，在保證浮標(biāo)具有飛行控制通信、水下航行體控制通信中繼及數(shù)傳通信中繼功能的前提下，使其具備飛行布放，實(shí)現(xiàn)水下航行體的控制和載荷數(shù)據(jù)傳輸。具體方案為：包括天線水密基座、信號(hào)處理/控制板及其機(jī)箱、水下通訊器水密艙，天線水密基座與信號(hào)處理控制機(jī)箱通過(guò)天線上支撐桿連接，水下通訊器水密艙與信號(hào)處理控制機(jī)箱通過(guò)水下通訊器下支撐桿連接；信號(hào)處理控制機(jī)箱連接一機(jī)架載體，機(jī)架載體上設(shè)有浮力體和飛行組件，飛行組件包括電機(jī)和與旋翼電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)連接的旋翼；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提出的飛行浮標(biāo)，采用了多旋翼載體，實(shí)現(xiàn)了浮標(biāo)的飛行控制，能夠通過(guò)飛行進(jìn)行布放，方便更改任務(wù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多介質(zhì)通信領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，它涉及一種飛行中繼浮標(biāo)及水陸通訊系統(tǒng)。

背景技術(shù)

水下無(wú)人智能航行體以及水空兩棲無(wú)人智能體水下航行時(shí)需要完成其控制與數(shù)傳水下通信。水下智能控制航行體與兩棲飛行器實(shí)現(xiàn)跨介質(zhì)控制與數(shù)傳通信，由于水空介質(zhì)的巨大差異使得水中和空中的最優(yōu)通信手段具有很大差別且兼容性不強(qiáng)，因此必須通過(guò)設(shè)計(jì)中繼浮標(biāo)實(shí)現(xiàn)水空通信的無(wú)縫轉(zhuǎn)換或功率放大。

目前的中繼浮標(biāo)一般不具備飛行布放功能，而且一般也不同時(shí)具備控制和數(shù)傳通信功能。目前隨著水下智能體和兩棲智能飛行體的發(fā)展，研制具有飛行功能中繼浮標(biāo)就具有實(shí)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種飛行中繼浮標(biāo)，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，在保證浮標(biāo)具有飛行控制通信、水下航行體控制通信中繼及數(shù)傳通信中繼功能的前提下，使其具備飛行布放，實(shí)現(xiàn)水下航行體的控制和載荷數(shù)據(jù)傳輸。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

一種飛行中繼浮標(biāo)，包括天線水密基座、信號(hào)處理/控制板及其機(jī)箱、水下通訊器水密艙，天線水密基座與信號(hào)處理控制機(jī)箱通過(guò)天線上支撐桿連接，水下通訊器水密艙與信號(hào)處理控制機(jī)箱通過(guò)水下通訊器下支撐桿連接；信號(hào)處理控制機(jī)箱連接一機(jī)架載體，機(jī)架載體上設(shè)有浮力體和飛行組件，飛行組件包括電機(jī)和與旋翼電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)連接的旋翼；

天線水密基座上設(shè)有天線，天線用于信號(hào)處理控制機(jī)箱與地面站或水上設(shè)備之間的信號(hào)傳遞；

水下通訊器水密艙內(nèi)設(shè)有水下通訊器組；

信號(hào)處理控制機(jī)箱密封設(shè)置，機(jī)箱內(nèi)設(shè)有控制計(jì)算機(jī)，控制計(jì)算機(jī)分別與天線、旋翼電機(jī)和水下通訊器組信號(hào)連接。

在上述方案中，天線和控制計(jì)算機(jī)可通過(guò)天線上支撐桿內(nèi)敷設(shè)線路以連接信號(hào)，天線的作用包括對(duì)飛行組件進(jìn)行控制，還包括中繼浮標(biāo)與地面站或水上設(shè)備進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸；信號(hào)連接均可采用在連接桿內(nèi)敷設(shè)線路的方式進(jìn)行，機(jī)架載體和信號(hào)處理控制機(jī)箱可通過(guò)設(shè)置連接架的形式進(jìn)行二者的連接，可設(shè)置為可拆卸連接，也可一體成型。浮力體和飛行組件的具體設(shè)置方式在此不做具體的限定，浮力體作為中繼浮標(biāo)的常用物，有多種設(shè)置方式，飛行組件在實(shí)現(xiàn)飛行的基礎(chǔ)上，其具體位置也不做具體限定。浮力體和飛行組件之間的關(guān)系可為連接關(guān)系或獨(dú)立關(guān)系。

上述方案通過(guò)設(shè)置飛行組件，實(shí)現(xiàn)了浮標(biāo)的飛行控制，能夠通過(guò)飛行進(jìn)行布放，方便更改任務(wù)。

作為一種優(yōu)選方案，機(jī)架載體貫穿信號(hào)處理控制機(jī)箱設(shè)計(jì)，機(jī)架載體與信號(hào)處理控制機(jī)箱的連接處通過(guò)緊固連接件密封連接，機(jī)架載體內(nèi)設(shè)有信號(hào)傳輸線。

在上述方案中，機(jī)架載體直接與信號(hào)處理控制機(jī)箱連接，可減少連接架的設(shè)計(jì)，使得整個(gè)中繼浮標(biāo)質(zhì)量更輕，更容易控制。

作為一種優(yōu)選方案，天線水密基座上還設(shè)有GPS和外置羅盤一體組件和航標(biāo)燈；天線包括第一天線和第二天線，第一天線用于接收飛行遙控信號(hào)，第二天線用于地面站或水上設(shè)備進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。

在上述方案中，第一天線用以接收飛行遙控信號(hào)；第二天線采用VHF天線，用以與地面站或水上設(shè)備進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。二者分工明確，使得信號(hào)傳遞的速度更快，質(zhì)量更好。