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一種基于TTNT的無人機機載通信系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:12751070閱讀:881來源:國知局
一種基于TTNT的無人機機載通信系統(tǒng)的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及機載通信系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種基于TTNT的無人機機載通信系統(tǒng)。



背景技術(shù):

當前對于無人機通信系統(tǒng)的研究及應(yīng)用集中在無人機數(shù)據(jù)鏈的研究,無人機機間通信的原理與規(guī)則均是由其使用數(shù)據(jù)鏈的設(shè)計確定,因此可以說通信系統(tǒng)的核心是數(shù)據(jù)鏈,本文主要研究數(shù)據(jù)鏈通信,美軍稱數(shù)據(jù)鏈為“通過單網(wǎng)或多網(wǎng)結(jié)構(gòu)和通信介質(zhì),將兩個或兩個以上的指控系統(tǒng)和或武器系統(tǒng)鉸接在一起,是一種適合于傳送標準化數(shù)字信息的通信鏈路”,說明數(shù)據(jù)鏈本質(zhì)上是一種通信系統(tǒng),由于我國對數(shù)據(jù)鏈的研究起步較晚,我國的數(shù)據(jù)鏈水平距國際一流技術(shù)還相差較大,目前處于不斷追趕的階段,其局限于只能實現(xiàn)海軍內(nèi)部之間的數(shù)據(jù)交換,抗干擾性能較差,數(shù)據(jù)吞吐能力較低,大大限制了其作戰(zhàn)性能,且無法實現(xiàn)一體化數(shù)據(jù)鏈。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

針對以上問題,本發(fā)明提供了一種基于TTNT的無人機機載通信系統(tǒng),通過設(shè)置中繼站設(shè)備實現(xiàn)超視距傳輸,具有較強的保密性和抗干擾性,系統(tǒng)采用直序列擴頻、跳頻及定時抖動和前向糾錯等電子對抗來保障整個系統(tǒng)的抗干擾能力,可以有效解決背景技術(shù)中的問題。

為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種基于TTNT的無人機機載通信系統(tǒng),包括主機航空電子設(shè)備和數(shù)字處理器,所述主機航空電子設(shè)備和數(shù)字處理器的通信鏈路之間連接有中繼站設(shè)備,所述主機航空電子設(shè)備包括接收機,所述接收機的輸入端連接有LNA雙工器,接收機的輸出端連接有飛行控制單元;所述數(shù)字處理器包括網(wǎng)絡(luò)接口單元,網(wǎng)絡(luò)接口單元的數(shù)據(jù)端與交互式數(shù)據(jù)庫相連接,所述網(wǎng)絡(luò)接口單元的輸入端連接有發(fā)射機,網(wǎng)絡(luò)接口單元還連接有用戶接口設(shè)備;所述中繼站設(shè)備包括衛(wèi)星通訊組件,所述衛(wèi)星通訊組件上安裝有無線電頻率組件和調(diào)制解調(diào)器組件,所述無線電頻率組件與語音設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換,調(diào)制解調(diào)器組件與數(shù)字處理器進行信號抗干擾處理。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述接收機包括UHF收發(fā)天線,所述UHF收發(fā)天線的數(shù)據(jù)端連接有32位的ARMCortex-M0系列的主控芯片,且主控芯片的輸入端連接有數(shù)據(jù)存儲器,輸出端連接有無線控制器。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述LNA雙工器包括衛(wèi)星通信天線和UHF視距天線,所述衛(wèi)星通信天線的輸出端連接有功率放大器,所述功率放大器的輸出端連接有高壓電源,所述高壓電源連接到接收機的輸入輸出端。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述飛行控制單元包括數(shù)據(jù)采集卡和功率調(diào)節(jié)器,所述數(shù)據(jù)采集卡通過擴頻調(diào)制器與轉(zhuǎn)向控制器相連接,且轉(zhuǎn)向控制器的輸出端與功率調(diào)節(jié)器的數(shù)據(jù)端相連接。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述發(fā)射機包括傳感器組和數(shù)據(jù)編碼器,所述數(shù)據(jù)編碼器的輸出端連接有射頻解調(diào)裝置,所述射頻解調(diào)裝置上還安裝有接收序列產(chǎn)生器。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述用戶接口設(shè)備的輸出端與人機交互界面相連接,所述人機交互界面的數(shù)據(jù)端連接有液晶顯示屏和揚聲器,且揚聲器的輸出端與語音控制系統(tǒng)相連接。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述無線電頻率組件包括鎖相環(huán),所述鎖相環(huán)的輸出端連接有異步檢測模塊;所述調(diào)制解調(diào)器組件包括陷波濾波器,所述陷波濾波器的輸出端連接有無線接口。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案,所述數(shù)字處理器還連接有GPS定位器和實時監(jiān)控模塊,所述實時監(jiān)控模塊的輸出端與數(shù)據(jù)緩存器相連接,且數(shù)據(jù)緩存器的輸出端通過數(shù)據(jù)校對模塊與數(shù)字處理器的I/O端口相連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:該基于TTNT的無人機機載通信系統(tǒng),采用視距數(shù)據(jù)鏈,配置窄帶和寬帶2種,其中視距窄帶通信鏈路一般以UHF鏈路為主,用于飛行指令、飛行器狀態(tài)等指揮控制類信息傳輸;視距寬帶通信鏈路一般以速率可達4.5Mb/s的C波段鏈路為主,用于平臺指揮控制類信息、載荷控制及狀態(tài)信息、傳感器信息等傳輸,還通過設(shè)置中繼站設(shè)備實現(xiàn)超視距傳輸,具有較強的保密性和抗干擾性,系統(tǒng)采用直序列擴頻、跳頻及定時抖動和前向糾錯等電子對抗來保障整個系統(tǒng)的抗干擾能力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2為本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中:1-主機航空電子設(shè)備;2-數(shù)字處理器;3-中繼站設(shè)備;4-接收機;5-LNA雙工器;6-飛行控制單元;7-網(wǎng)絡(luò)接口單元;8-發(fā)射機;9-用戶接口設(shè)備;10-衛(wèi)星通訊組件;11-無線電頻率組件;12-調(diào)制解調(diào)器組件;13-UHF收發(fā)天線;14-數(shù)據(jù)存儲器;15-無線控制器;16-衛(wèi)星通信天線;17-UHF視距天線;18-功率放大器;19-高壓電源;20-數(shù)據(jù)采集卡;21-功率調(diào)節(jié)器;22-擴頻調(diào)制器;23-轉(zhuǎn)向控制器;24-交互式數(shù)據(jù)庫;25-傳感器組;26-數(shù)據(jù)編碼器;27-射頻解調(diào)裝置;28-接收序列產(chǎn)生器;29-人機交互界面;30-液晶顯示屏;31-揚聲器;32-語音控制系統(tǒng);33-主控芯片;34-鎖相環(huán);35-異步檢測模塊;36-陷波濾波器;37-無線接口;38-實時監(jiān)控模塊;39-GPS定位器;40-數(shù)據(jù)緩存器;41-語音設(shè)備;42-數(shù)據(jù)校對模塊。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例:

請參閱圖1和圖2,本發(fā)明提供一種技術(shù)方案:一種基于TTNT的無人機機載通信系統(tǒng),包括主機航空電子設(shè)備1和數(shù)字處理器2,所述主機航空電子設(shè)備1和數(shù)字處理器2的通信鏈路之間連接有中繼站設(shè)備3,所述數(shù)字處理器2還連接有GPS定位器39和實時監(jiān)控模塊38,所述實時監(jiān)控模塊38的輸出端與數(shù)據(jù)緩存器40相連接,且數(shù)據(jù)緩存器40的輸出端通過數(shù)據(jù)校對模塊42與數(shù)字處理器2的I/O端口相連接,所述主機航空電子設(shè)備1包括接收機4,所述接收機4包括UHF收發(fā)天線13,所述UHF收發(fā)天線13的數(shù)據(jù)端連接有32位的ARMCortex-M0系列的主控芯片33,且主控芯片33的輸入端連接有數(shù)據(jù)存儲器14,輸出端連接有無線控制器,所述接收機4的輸入端連接有LNA雙工器5,所述LNA雙工器5包括衛(wèi)星通信天線16和UHF視距天線17,所述衛(wèi)星通信天線16的輸出端連接有功率放大器18,所述功率放大器18的輸出端連接有高壓電源19,所述高壓電源19連接到接收機4的輸入輸出端,接收機4的輸出端連接有飛行控制單元6,所述飛行控制單元6包括數(shù)據(jù)采集卡20和功率調(diào)節(jié)器21,所述數(shù)據(jù)采集卡20通過擴頻調(diào)制器22與轉(zhuǎn)向控制器23相連接,且轉(zhuǎn)向控制器23的輸出端與功率調(diào)節(jié)器21的數(shù)據(jù)端相連接;所述數(shù)字處理器2包括網(wǎng)絡(luò)接口單元7,網(wǎng)絡(luò)接口單元7的數(shù)據(jù)端與交互式數(shù)據(jù)庫24相連接,所述網(wǎng)絡(luò)接口單元7的輸入端連接有發(fā)射機8,所述發(fā)射機8包括傳感器組25和數(shù)據(jù)編碼器26,所述數(shù)據(jù)編碼器26的輸出端連接有射頻解調(diào)裝置27,所述射頻解調(diào)裝置27上還安裝有接收序列產(chǎn)生器28,網(wǎng)絡(luò)接口單元7還連接有用戶接口設(shè)備9,所述用戶接口設(shè)備9的輸出端與人機交互界面29相連接,所述人機交互界面29的數(shù)據(jù)端連接有液晶顯示屏30和揚聲器31,且揚聲器31的輸出端與語音控制系統(tǒng)32相連接;所述中繼站設(shè)備3包括衛(wèi)星通訊組件10,所述衛(wèi)星通訊組件10上安裝有無線電頻率組件11和調(diào)制解調(diào)器組件12,所述無線電頻率組件11與語音設(shè)備41進行數(shù)據(jù)交換,調(diào)制解調(diào)器組件12與數(shù)字處理器2進行信號抗干擾處理,所述無線電頻率組件11包括鎖相環(huán)34,所述鎖相環(huán)34的輸出端連接有異步檢測模塊35;所述調(diào)制解調(diào)器組件12包括陷波濾波器36,所述陷波濾波器36的輸出端連接有無線接口37。

(1)所述擴頻調(diào)制器22能夠?qū)崿F(xiàn)擴頻通信,通過在發(fā)送端擴展頻譜寬度,進行發(fā)送,在接收端進行相關(guān)解擴,來獲取在信噪比上的低要求,相比于窄帶通信,有著較為明顯的優(yōu)勢,擴頻通信可工作在熱噪聲和信道噪聲中,也可以在相同地區(qū)重復(fù)使用相同的頻率;擴頻通信將通信帶寬進行擴展,能在相同的信噪比情況下,表現(xiàn)出更強的抗干擾能力;要截獲擴頻通信必須破解其偽隨機編碼序列,大大增加了破解難度,這使得系統(tǒng)的編碼器裝置更加簡單,同時加密強度高,不需要擔心信息被人竊聽。

(2)所述網(wǎng)絡(luò)接口單元7中的所有節(jié)點功能、地位相同,沒有中心控制節(jié)點,不會因為單個節(jié)點的故障而給全網(wǎng)絡(luò)帶來嚴重影響,魯棒性很好,且能夠接收到來自接收機4上的信息,無須人為規(guī)劃,僅按照預(yù)定的協(xié)議就可以實現(xiàn)隨時隨地自組網(wǎng)和運行,同時具備移動通信網(wǎng)絡(luò)終端所具備的數(shù)據(jù)接收和發(fā)送能力,還具備數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的路由功能。

本發(fā)明的工作原理:該基于TTNT的無人機機載通信系統(tǒng),采用視距數(shù)據(jù)鏈,配置窄帶和寬帶2種,其中視距窄帶通信鏈路一般以UHF鏈路為主,用于飛行指令、飛行器狀態(tài)等指揮控制類信息傳輸;視距寬帶通信鏈路一般以速率可達4.5Mb/s的C波段鏈路為主,用于平臺指揮控制類信息、載荷控制及狀態(tài)信息、傳感器信息等傳輸,還通過設(shè)置中繼站設(shè)備實現(xiàn)超視距傳輸,具有較強的保密性和抗干擾性,系統(tǒng)采用直序列擴頻、跳頻及定時抖動和前向糾錯等電子對抗來保障整個系統(tǒng)的抗干擾能力。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

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