CN108205881A - 一种系留无人机光电通讯系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种系留无人机光电通讯系统，其包括机载用户设备、地面用户设备、机载光端机、地面光端机、以及连接所述机载光端机和所述地面光端机的光电复合电缆；机载用户设备包括由所述系留无人机携载的飞控部件、吊舱、机载通讯基站、差分GPS机载端中的一种或多种；机载光端机与所述机载用户设备连接以用于进行电信号和光信号的相互转换，其包括至少一对光纤；地面用户设备包括遥控设备、地面站控制系统、图像处理及分析系统、基站地面系统中的一种或多种；地面光端机与地面用户设备连接以用于进行电信号和光信号的相互转换，其包括至少一对光纤；光电复合电缆包括由内之外依次同轴设置的光纤、内导体、主绝缘层、外导体、外绝缘层和抗拉外层。
Description
技术领域
本发明涉及系留无人机领域，更特别地涉及一种系留无人机光电通讯系统。
背景技术
当前，无人机通讯技术多数采用无线方式，如数传、图传、遥控器、以及其他通讯链路，无线通讯方便同时也暴露出自身的缺点，如信号容易被干扰、捕获，也对其他无线设备可能造成影响。根据以上情况，结合系留本身的特点，本发明公布了一种提供一套系留无人机光电通讯系统，采用多功能一体化高集成度光端机，通过光电复合航空电缆，使地面设备和机载设备形成有线网络，稳定可靠。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种系留无人机光电通讯系统，其包括机载用户设备、地面用户设备、机载光端机、地面光端机、以及连接所述机载光端机和所述地面光端机的光电复合电缆，其中，所述机载用户设备包括由所述系留无人机携载的飞控部件、吊舱、机载通讯基站、差分GPS机载端中的一种或多种；其中，所述机载光端机与所述机载用户设备连接以用于进行电信号和光信号的相互转换，其包括至少一对光纤；其中，所述地面用户设备包括遥控设备、地面站控制系统、图像处理及分析系统、基站地面系统中的一种或多种；其中，所述地面光端机与所述地面用户设备连接以用于进行电信号和光信号的相互转换，其包括至少一对光纤；其中，所述光电复合电缆包括由内之外依次同轴设置的光纤、内导体、主绝缘层、外导体、外绝缘层和抗拉外层。
进一步地，所述机载光端机与所述机载用户设备通过设置在所述机载光端机上的串口或网口连接，其中所述串口或网口包括：用于传输所述机载通讯基站的大数据链的至少一个网口；用于所述吊舱的至少一路HDMI高清接口；用于所述飞控部件的至少一路机载独立串口com1；用于所述机载差分GPS的机载独立串口com2；和至少一个备用的机载独立串口com3。
进一步地，所述地面光端机与所述地面用户设备通过设置在所述地面光端机上的串口或网口连接，其中所述串口或网口包括：至少一个网口、至少一路HDMI高清接口和与所述机载独立串口相对应的地面独立串口。
进一步地，所述光纤包括G6576抗弯折光纤，其具有至少2cm的抗弯直径。
进一步地，所述内导体和所述外导体稀土合金导体。
进一步地，所述光纤的抗拉外层采用凯夫拉纤维编织。
附图说明
图1是根据本发明一个实施方式的用于系留无人机的光电通讯系统的示意图；
图2是根据本发明一个实施方式的用于系留无人机的光电通讯系统的电缆的示意图。
具体实施方式
根据本发明一个具体实施方式的用于系留无人机的光电通讯系统包括机载用户设备1、地面用户设备2、机载光端机、地面光端机、以及连接所述机载光端机和所述地面光端机的光电复合电缆3。其中，取代无线电波，本发明采用光信号作为传输载体，这避免了传输的数据被无线电波干扰或捕获，从而大大增强了数据传输的可靠性和稳定性。
机载用户设备通常包括飞控、吊舱、机载通讯基站、差分GPS机载端等，这些设备通过串口或网口和机载光端机连接，以将这些设备所发送的电信号转化成光信号进行传输。
多功能集成光端机是（例如）用来将串口、太网的电信号转换成光信号的光电信号转换器，它的特点之一是用一对（芯）光纤就可以同步进行光信号的发送和接收。由于信号是以光脉冲的形式在光纤传输信号，所以相对于无线或金属导线有无法比拟之优点：安全性高，可靠性强，传输速度快，成本低。
多功能集成光端机包括机载光端机A和地面光端机B。机载光端机A设有多种串口或网口，例如用于通讯基站大数据链的数据网口，用于吊舱的一路HDMI高清接口，分别可用于遥控器、地面站、差分GPS和备用的4路独立串口com1、com2、com3、com4。本领域技术人员可以理解，还可以配置其他网口或采用其他类型的光端机对数据进行传输。机载光端机具有体积小重量轻特点。地面光端机B同样设有与机载端匹配的（例如）网口、HDMI口、4路串口，不同的是4路串口采用RS485方式，抗干扰强，可远距离传输数据。
光电复合电缆优选地采用光电复合抗拉航空电缆，该电缆采用同轴光电线缆复合结构，由内至外分别为光纤11、内导体12、主绝缘层13、外导体14、外绝缘层15、抗拉外层16组成。
其中，光纤11可采用G657抗折弯光纤，抗弯之直径可达2厘米，适用于系留电缆对弯曲绕线要求，内外导体12、14采用稀土合金导体，此导体电阻率低、发热小、载流量大、重量轻等特点，符合系留电缆对载流量发热和重量的要求，抗拉外层16采用凯夫拉纤维编织，用凯夫拉纤维的特点是耐磨抗拉重量轻，作为电缆外层非常适合。
地面用户设备2通常包括遥控器、地面站控制系统、图像处理分析系统、基站地面系统等，这些系统连接与地面光端机B，形成完整的系留无人机通讯系统。
Claims (7)
1.种系留无人机光电通讯系统，其特征在于，包括机载用户设备、地面用户设备、机载光端机、地面光端机、以及连接所述机载光端机和所述地面光端机的光电复合电缆。
2.根据权利要求1所述的通讯系统，其特征在于，进一步的，所述机载用户设备包括由所述系留无人机携载的飞控部件、吊舱、机载通讯基站、差分GPS机载端中的一种或多种；
所述机载光端机与所述机载用户设备连接以用于进行电信号和光信号的相互转换，其包括至少一对光纤；
所述地面用户设备包括遥控设备、地面站控制系统、图像处理及分析系统、基站地面系统中的一种或多种；
所述地面光端机与所述地面用户设备连接以用于进行电信号和光信号的相互转换，其包括至少一对光纤；
所述光电复合电缆包括由内之外依次同轴设置的光纤、内导体、主绝缘层、外导体、外绝缘层和抗拉外层。
3.根据权利要求1所述的通讯系统，其特征在于，所述机载光端机与所述机载用户设备通过设置在所述机载光端机上的串口或网口连接，其中所述串口或网口包括：
用于传输所述机载通讯基站的大数据链的至少一个网口；
用于所述吊舱的至少一路HDMI高清接口；
用于所述飞控部件的至少一路机载独立串口com1；
用于所述机载差分GPS的机载独立串口com2；和
至少一个备用的机载独立串口com3。
4.根据权利要求1所述的通讯系统，其特征在于，所述地面光端机与所述地面用户设备通过设置在所述地面光端机上的串口或网口连接，其中所述串口或网口包括：至少一个网口、至少一路HDMI高清接口和与所述机载独立串口相对应的地面独立串口。
5.根据权利要求2所述的通讯系统，其特征在于，所述光纤包括G6576抗弯折光纤，其具有至少2cm的抗弯直径。
6.根据权利要求2所述的通讯系统，其特征在于，所述内导体和所述外导体稀土合金导体。
7.根据权利要求2所述的通讯系统，其特征在于，所述光纤的抗拉外层采用凯夫拉纤维编织。
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