[發明專利]一種無人機無線通信終端

在審

• 申請號: 202110056757.2
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112751585A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 魏藝明;朱鐵林;李洋;黃靜
• 申請（專利權）人: 天津航天中為數據系統科技有限公司
• 主分類號: H04B1/40
• 分類號: H04B1/40;H04B7/185;H04N5/765;H04N7/14;H04N19/42
• 代理公司: 天津企興智財知識產權代理有限公司 12226
• 代理人: 李彥彥

本發明創造提供了一種無人機無線通信終端，包括：無線連接的機載終端和地面終端；所述機載終端包括視頻編碼模塊以及與視頻編碼模塊雙向通信的中射頻模塊；所述視頻編碼模塊包括視頻編碼芯片，以及與視頻編碼芯片連接的視頻接口，所述視頻接口包括支持3Gb/s、HD、SD、SDI信號輸入的SDI接口以及支持NTSC、PAL、SECAM視頻格式的CVBS接口；所述視頻編碼模塊上還設有數據接口，所述數據接口連接中射頻模塊。本發明創造所述的無人機無線通信終端兼容多種視頻標準，集中頻和射頻于一體，主要應用于要求小型化、低延時、視頻清晰度高、環境適應性好的空對地無線通信場合。

技術領域

本發明創造屬于無人機測控通信技術領域，尤其是涉及一種無人機無線通信終端。

背景技術

實時傳輸視頻圖像是無人機的重要作用之一，在電力巡檢、海域監測、目標偵察等領域都取得了廣泛的應用。飛機搭載機載終端，地面站安裝地面終端，機載和地面之間建立無線鏈路實現任務載荷的視頻圖像數據、飛機狀態和控制信息的傳輸。隨著行業技術革新，無人系統向敏捷化、多樣化的趨勢發展，數據接口、視頻接口逐漸豐富，對終端設備的體積、重量、功耗提出了更嚴格的要求。在一些行業和軍工領域，數據接口不再限于串口通信，開始應用有標準協議的通信接口。根據不同的任務需求，任務載荷的視頻輸出分為高清和標清，視頻接口、視頻類型不統一，在應對不同數據接口和視頻類型時，往往需要更換接口匹配的傳輸設備。為提高通用性，視頻傳輸終端應有較好的接口兼容能力和較高的可靠性，有多種類型視頻編解碼能力，并且盡可能小型化以適應不同載重的飛機。

現有的終端設備大多只能接受高清或標清視頻輸入，高清輸入多為HDMI接口，輸入形式單一，HDMI接口形式不能緊固，不適應長航時、高振動的行業應用。標清視頻電平標準為1Vp-p，抗干擾能力差，為在復雜的電磁環境下使用，一些導引和載荷廠家在設計時將單端標清視頻轉為差分，并成倍放大了電平范圍，差分視頻信號降低了對傳輸線的要求，可通過微矩形連接器傳輸，然而多數終端只能接收單端標清視頻。視頻采樣后多采用H.264的編解碼方式，其壓縮后的碼率較高，在多機同時傳輸視頻的應用中，采用H.264壓縮占用帶寬明顯增大，不利于遠距離傳輸。在傳輸視頻過程中，常要調整飛行航跡或載荷，然而一般視頻傳輸設備只能實現圖傳功能，數傳需要專用的設備，能支持的數據接口多為無標準通信協議的串口，而一些行業應用中已開始使用標準協議接口，如CAN接口。在結構上，現有終端多采用微波前端和中頻信號處理機分離的形式，或采用收發分離天線，導致體積大、接線復雜。

現有視頻傳輸終端傳輸模式簡單，不能同時實現數據傳輸的功能，在接口兼容、體積功耗、圖像質量等方面通常無法滿足行業用機上數據鏈的要求，因此需要開發可擴展性好、小型化、傳輸可靠性高的新型終端。

發明內容

有鑒于此，本發明創造旨在提出一種無人機無線通信終端，以克服現有的無人機無線通信終端輸入視頻接口單一，不能兼容高清和標清輸入；編解碼方式壓縮效率不高，占用的鏈路帶寬大，視頻流暢性不好；中頻處理機和射頻微波前端分離，體積重量較大；一般不帶有數傳功能，或數傳接口僅限串口的問題。

為達到上述目的，本發明創造的技術方案是這樣實現的：

一種無人機無線通信終端，包括無線連接的機載終端和地面終端；

所述機載終端包括視頻編碼模塊以及與視頻編碼模塊雙向通信的中射頻模塊，所述地面終端包括視頻解碼模塊以及與視頻解碼模塊雙向通信的中射頻模塊；所述機載終端和地面終端通過中射頻模塊無線通信，所述地面終端通過視頻解碼模塊將機載終端獲取的視頻、數據信息進行解碼并發送至顯示設備和處理設備；

所述視頻編碼模塊包括視頻編碼芯片，以及與視頻編碼芯片連接的且用于獲取載荷的視頻數據的視頻接口，所述視頻接口包括支持3Gb/s、HD、SD、SDI信號輸入的SDI接口以及支持NTSC、PAL、SECAM視頻格式的CVBS接口；所述視頻編碼模塊上還設有用于獲取飛控設備的飛控數據和設備信息的數據接口，所述數據接口連接中射頻模塊。