[發明專利]應急通信組網裝置、組網方法及自動尋的方法

在審

• 申請號: 202010984979.6
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112087256A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 韓飛;李向東;廖華芬
• 申請（專利權）人: 南京新頻點電子科技有限公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04W84/18;H04B7/06;H04L27/26
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 徐曉鷺

1.一種應急通信組網系統，其特征在于，所述系統包括：

第一多旋翼無人機，所述第一多旋翼無人機與無線數據鏈主機和集團網絡中心構成通信組網系統的一級網絡；

第二多旋翼無人機，所述第二多旋翼無人機與無線數據鏈主機和二級或三級網絡中心構成通信組網系統的二級網絡和/或三級網絡；

所述一級網絡與二級網絡或一級網絡與三級網絡之間，通過自動尋的跟蹤天線實現信息互通；

所述二級網絡或三級網絡受集團網絡中心控制，直接與所述集團網絡中心實施通信聯絡，所述二級網絡與三級網絡之間經集團網絡中心授權后相互通信聯絡；

所述集團網絡中心、二三級網絡中心組成相同，包括中頻收發信機、網絡交互設備、信息發送接收設備、控制器。

2.根據權利要求1所述的一種應急通信組網系統，其特征在于，所述第一多旋翼無人機和第二多旋翼無人機為應急通信組網系統的舉升裝置，用以克服地球曲率和地物障礙對數據天線的影響；所述第一多旋翼無人機和第二多旋翼無人機通過系留線纜留空，并由電力電纜向無人機提供電源以保持長時間留空。

3.根據權利要求1所述的一種應急通信組網系統，其特征在于，所述系統的無線數據鏈有兩條，分別為：

一級數據鏈，由第一多旋翼無人機的機載無線數據鏈通信機發出端和第二多旋翼無人機的機載數據鏈通信機接收端構成，采用正交頻分復用OFDM技術實現通信機之間的通信；集團網絡中心數傳電臺和數據鏈主機通信機的天線均采用全向天線，全空域波束覆蓋，便于下級通信站尋的和數據通信；

二級數據鏈，由第二多旋翼無人機的機載數傳電臺發出端和第二多旋翼無人機的機載數傳電臺接收端構成，采用正交頻分復用OFDM技術實現通信機之間的通信，用于傳輸GPS和北斗定位信號。

4.根據權利要求3所述的一種應急通信組網系統，其特征在于，所述第二多旋翼無人機的機載天線采用全向天線，均配置有天線云臺伺服傳動系統，無線數據鏈主機通過所述天線云臺伺服傳動系統控制天線對準一級網絡的無線數據鏈主機中心位置。

5.根據權利要求3所述的一種應急通信組網系統，其特征在于，在二級網絡中，所述第二多旋翼無人機還連接一套全向天線，當集團網絡中心授權對三級網絡進行通信時切換全向天線，并且所述集團網絡中心給定二級網絡無線數據鏈主機的位置，以便三級網絡中無線數據鏈主機快速尋的跟蹤二級網絡無線數據鏈主機進行數據通信。

6.根據權利要求1至5任一項所述的一種應急通信組網系統，其特征在于，所述系統的各級網絡中心的中頻收發信機采用FPGA 技術構成無線通信數據鏈平臺，通過以軟件定義無線電的方式實現OFDM通信系統功能。

7.根據權利要求6所述的一種應急通信組網系統的自動尋的方法，其特征在于，所述自動尋的方法包括以下步驟：

步驟一，所述第一多旋翼無人機、第二多旋翼無人機的無線數據鏈主機開機；

步驟二，所述第二多旋翼無人機無線數據鏈主機連接天線云臺伺服傳動系統控制定向天線水平轉動，獲取集團網絡中心無線數據鏈主機的誤碼率數據；

步驟三，當尋找到集團數據鏈中心站通信機的誤碼率數據最小值且小于設定的閾值，讀取天線在該狀態下的對應角度數據；

步驟四，天線云臺伺服傳動系統控制無人機天線云臺轉動到該角度，再控制天線上下左右擺動，使天線始終對準誤碼率最小的方位，實現數據通信無線鏈路對準連接。

8.根據權利要求6所述的一種應急通信組網系統的通信組網方法，其特征在于，所述組網過程包括一級網絡的被動式和二級網絡、三級網絡的主動式，所述一級網絡與二級網絡和/或三級網絡之間組網時為被動式，集團網絡中心天線平臺處于靜止狀態，由下級通信尋的跟蹤；

二級網絡、三級網絡向所述一級網絡發起通信請求時，采用主動式，即采取如權利要求7中所述的自動尋的方法自動尋的、主動對準對端天線。

9.根據權利要求8所述的通信組網方法，其特征在于，根據集團網絡中心的配置，所述二級網絡和三級網絡之間可平行組網，在平行組網時，由集團網絡中心分配其中某個二級網絡為上級網絡，三級網絡采用主動式向該二級網絡發起通信請求。