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根据全球星完成无人机长途通讯

来源:http://xiaoqianzhongguo.com 编辑:ag88环亚娱乐 时间:2018/10/10

  根据全球星完成无人机长途通讯

  O 引 言

  无人飞翔器(Unmanned Aerial Vehicle,uav)可分为无人机、导弹和靶标三大类。其间无人机已被广泛应用于比如侦查、监督、钓饵、电子战、通讯中继、农业勘察、气候、交通、科学研讨、民用导航、环境保护、天然灾害的监督与救援等范畴。与有人驾驭的飞机比较,无人机机动功用好,过载能力强,不存在飞翔员伤亡;与侦查卫星比较,无人机飞翔高度低,活动规模可控,布置便利,造价低价。现在,世界各国都在活跃研发各种新式无人机。

  新式无人机对通讯设备功用有了更高的需求,在通讯间隔上已超出视距规模,在通讯带宽上需求能够传输图画、视频等综合信息。这给无人机通讯设备的研发提出了新的课题。依据研讨标明,数字微波通讯和卫星通讯能够满意无人机与地上之间长途综合信息传输的需求。

  l 全球星体系功用剖析

  全球星体系是由美国劳拉公司(Loral Corpara-tion)和高通公司(Qualcomm)倡议建议的卫星移动通讯体系。全球星体系主要由三部分组成:空间段、地上段、用户段。

  空间段由48颗卫星加8颗备份星组成。轨迹高度约为1 414 km,传输时延和处理时延小于300 ms,因而,用户感觉不届时延。整个体系的掩盖区为南北纬70°以内的区域。各个服务区总是被2~4颗卫星掩盖,用户可随时接人该体系。话音传输速率有 2.4/4.8/9.6 Kb/s三种,数据传输速率为7.2 Kb/s(继续流量)。卫星选用码分多址方法(CDMA),码元带宽为1.23 MHz。卫星定位精度最高可达300 m。

  地上段包含全球星操控中心和网络关口站(简称:网关)。每个网关可一起与3颗卫星通讯,把来自不同卫星或同一卫星的不同数据流信号组合在一起,以供给无缝隙的掩盖。每一个用户终端可经过一颗或几颗卫星和网关完结与全球任何区域的通讯。在我国境内设有一个网关。

  用户段指的是运用全球星体系事务的用户终端设备。用户终端设备包含手持式、车载式和固定式。用户终端可供给话音、数据、短信息等事务。用户终端在头顶有一颗卫星掩盖时就能够运用,ag8879环亚手机登陆2016年8月10而一般在用户的视野规模内都是有2~4颗卫星。用户终端可一起和3颗卫星进行通讯,而且经过运用别离多径接纳器能够把这些信号组成一个单一的、没有天电搅扰的信号。用户终端还能够按需求改动功率电平来补偿遮挡和搅扰的影响,平均功率输出规模在50~300 mW之间。卫星不断移进、移出用户终端的视野规模,也不断无缝隙地淡进和淡出呼叫进程,这种软切换减少了呼叫受搅扰的危险。以上这些先进的数字技能使全球星体系能够在各种地势环境中供给事务,使信号遭到修建、地势和其他天然景象遮挡的可能性更小。

  针对无人机的特色,运用全球星的共同通讯功用,能够规划一个根据全球星的无人机数字通讯体系,用以处理新式无人机长途综合信息通讯问题。

  2 体系结构规划

  本体系由机载通讯设备、地上通讯设备、地上监控设备、全球星卫星、网关等组成,如图1所示。

  

体系结构规划

  2.1 全球星体系

  全球星卫星和网关作为本体系的卫星通讯链路,担任转发体系各种通讯信息。[page]

  2.2 机载通讯设备

  机载通讯设备装置于无人机上。机载设备将需求传输的数字信息(语音、图画、数据流、操控指令等)经过USB口或RS 422口传送给机载通讯设备,机载通讯设备将信息打包发送至全球星卫星,由全球星卫星转发到地上通讯设备。

  机载通讯设备主要由ARM与GSPl620等部件组成,如图2所示。

  

机载通讯设备

  GSPl620为全球星数传通讯模块,经过RS 232口与ARM衔接,完结通讯信息的发送与接纳。

  ARM为工业操控单片机,经过RS 422口或USB口与机载设备衔接。ARM中装置有通讯软件,完结体系初始化、数据通讯、故障诊断等功用。

  机载数传设备的作业流程如下:

  ARM发动后,经过RS 232口发送AT指令对GSPl620进行初始化和拨号衔接,一起监测RS 422口或USB口,实时获取并存储机载设备发送的通讯数据,假如GSP1620拨号衔接成功,则将通讯数据经过RS232口发送给GSP1620,由 GSPl620经过全球星卫星发送给地上通讯设备。GSPl 620也担任接纳地上通讯设备发送的操控指令(例如:飞机爬高、爬升、转弯等指令),经过RS 232口传送给ARM,ARM接纳到操控指令后再经过RS 422口或USB口转发给机载设备。

  2.3 地上通讯设备

  地上通讯设备与机载通讯设备软硬件通用,只是在运用前初始化时将设备界说为地上通讯设备或机载通讯设备。地上通讯设备装置在地上监控站内,与地上监控设备经过,RS 422口或USB口衔接。地上通讯设备将接纳到的全球星卫星传输的数字信息(语音、图画、数据流、操控指令等)经过USB口或RS 422口传送给地上监控设备,一起也可将地上监控设备的操控指令传送给机载通讯设备。