CN108749693A - 一种立体监视通信中继载车平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立体监视通信中继载车平台，包括移动载车，所述移动载车内设有车载供电装置、无人机地面控制站和载车内操作台面，所述无人机地面控制站包括控制计算处理单元和无人机云台控制面板，并通过所述控制计算处理单元和无人机云台控制面板实现对无人机及云台的操控；所述车载供电装置提供直流控制电源和交流动力电，所述移动载车的车顶安装有系留无人机缆绳收放箱，并通过线缆和无人机云台控制器相连传送图像信号和控制指令，同时为无人机提供电力供应。本发明能够融合系留无人机机载云台视频监控、车载云台视频监控、单兵移动视频监控等多平台立体监视画面，在车载环境中实现的多路图像的远距离传输与通信中继。

Description

一种立体监视通信中继载车平台

技术领域

本发明涉及一种通信中继载车平台，尤其涉及一种立体监视通信中继载车平台。

背景技术

无人机行业，方兴未艾，去年消费类无人机引发了行业井喷式的发展，但是无人机安全可靠性和续航时间还远远达不到各个行业客户的要求。

一、安全可靠性。飞机一旦摔下来，如果没有碰到人或者其他设备，飞机损毁还是小事，但是如果碰到人、撞到了其他关键的设备，这个风险是无法承担的。所以现实中很多客户买了无人机，往往还不敢飞。

二、续航时间。油动的无人机相对好一些，续航时间长些，但主要是固定翼飞机，一旦涉及到多旋翼、直升机适合的应用场景，电动的飞机基本上几十分钟、好点的一个小时左右电力就耗尽了，只能落下来，从而严重限制了无人机的推广应用，比如高空瞭望、应急通信、天线延展、雷达对抗等等。

系留无人机是将无人机和系留综合缆绳结合起来实现的无人机系统，系留无人机通过地面供电，通过复合线缆对空中的无人机平台进行无限时的供电，使无人机可以不受电能限制而长时间停留在空中。系留无人机需要的就是高空稳定悬停，不需要做大量的机动动作，这样就决定了无人机只是起飞、悬停、降落这三个过程，简单的动作使故障率大大降低，即便飞机失控也有线缆栓系着，飞不出以线缆长度为半径的一个圆形区域。

根据应用场景的不同，系留无人机系统分为地面固定式、车载移动式和舰载移动式。其中，车载移动式具有使用方便灵活的特点，获得的广泛的应用。如何将无人机机载云台视频监控、车载云台视频监控、单兵移动视频监控整合在一起至关重要，因此，有必要提供一种立体监视通信中继载车平台。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种立体监视通信中继载车平台，能够融合系留无人机机载云台视频监控、车载云台视频监控、单兵移动视频监控等多平台立体监视画面，在车载环境中实现的多路图像的远距离传输与通信中继。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种立体监视通信中继载车平台，包括移动载车，其中，所述移动载车内设有车载供电装置、无人机地面控制站和载车内操作台面，所述无人机地面控制站包括控制计算处理单元和无人机云台控制面板，并通过所述控制计算处理单元和无人机云台控制面板实现对无人机及云台的操控；所述车载供电装置提供24伏直流电源和380伏交流电，所述移动载车的车顶安装有系留无人机缆绳收放箱，并通过线缆和无人机云台控制器相连传送图像信号和控制指令，同时为无人机提供电力供应。

上述的立体监视通信中继载车平台，其中，所述移动载车的车顶设有自动升降装置，所述自动升降装置上安装有车载云台同时处理多路视频数据源，所述多路视频数据源包括系留无人机机载云台视频监控、车载云台视频监控、单兵移动视频监控。

上述的立体监视通信中继载车平台，其中，所述车载云台通过视频选择切换单元对多路视频进行记录和视频分发，所述多路视频制式为HDMI、HD-SDI或PAL视频制式。

上述的立体监视通信中继载车平台，其中，所述车载云台上设有车载单兵图像接收装置，实现自组网功能下的单兵移动视频的接收；所述车载云台通过系留无人机的系留缆绳实现机载云台的视频接收；所述车载云台通过无线天线单元接收处理非系留无人机机载云台视频。

上述的立体监视通信中继载车平台，其中，所述移动载车的车顶安装有可拆卸的车载无人机收纳箱装置。

上述的立体监视通信中继载车平台，其中，所述移动载车上集成至少2套车载无线通信链路和两套系留无人机载通信中继链路，所述车载通信链路天线通过可自动升降装置或自动倒伏机构实现天线的收放，增加天线高度提升通信距离；系留无人机通过加装通信中继链路，利用系留缆绳中的光纤链路接收载车发送的图像和数据，实现远距离传输。

上述的立体监视通信中继载车平台，其中，所述移动载车的车顶设有U型减震支撑，所述U型减震支撑开口向上并位于自动倒伏机构的天线放倒时的尾端位置，所述U型减震支撑底部的金属板条和移动载车内的机柜固定相连，所述金属板条外侧为内向直角扣板并与机柜紧密贴合，所述金属板条内侧设有高弹性软胶皮垫。

上述的立体监视通信中继载车平台，其中，所述车载供电装置提供24伏直流电源和380伏交流电，所述车载供电装置包括车载硅整流发电机，所述车载硅整流发电机将24伏直流电源变换为380伏交流为无人机系统提供电力供应。

上述的立体监视通信中继载车平台，其中，所述移动载车的驾驶室后方设置T型桥架、装修扣板以及双机柜，所述双机柜上设有可拆卸安装板，所述机柜后方设有凹槽长板。上述的立体监视通信中继载车平台，其中，所述移动载车的车顶设有北斗通信终端获取位置信息并提供位置报告功能，利用单兵通信链路获取单兵位置和信息，利用车载网络获取无人机位置和运行参数，同时在车顶四周边角处安装4个车载摄像头获取全场景后整合成现场态势，并在载车内操作台面上综合呈现。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的立体监视通信中继载车平台，能够融合系留无人机机载云台视频监控、车载云台视频监控、单兵移动视频监控等多平台立体监视画面，在车载环境中实现的多路图像的远距离传输与通信中继。此外，本发明还采用避震装置，并更稳定的车载综合布线，减小车载机柜式设备的震动，降低车辆在行驶中设备与机柜之间的震动产生的噪音。可提升设备使用寿命。

附图说明

图1为本发明立体监视通信中继载车平台组网示意图；

图2为本发明立体监视通信中继载车平台的车载控制系统架构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

图1为本发明立体监视通信中继载车平台组网示意图；图2为本发明立体监视通信中继载车平台的车载控制系统架构示意图。

请参见图1和图2，本发明提供的立体监视通信中继载车平台，包括移动载车，其中，所述移动载车内设有车载供电装置、无人机地面控制站和载车内操作台面，所述无人机地面控制站包括控制计算处理单元和无人机云台控制面板，并通过所述控制计算处理单元和无人机云台控制面板实现对无人机及云台的操控；所述车载供电装置提供直流控制电源和交流动力电，所述移动载车的车顶安装有系留无人机缆绳收放箱，并通过线缆和无人机云台控制器相连传送图像信号和控制指令，同时为无人机提供电力供应。

本发明融合系留无人机机载云台视频监控、车载云台视频监控、单兵移动视频监控等多平台立体监视画面，在车载环境中实现的多路图像的远距离传输与通信中继，将单兵监控系统、车载系留无人机监控系统、车载监视系统以及无人机监视系统的图像送至地面运控中心系统。本发明主要装置的功能及结构如下：

1、系留无人机载车集成结构。包括车顶安装的系留无人机缆绳收放箱，可灵活拆卸的车载无人机收纳箱装置，集成化车载供电装置和无人机地面控制站。系留无人机一般包括线缆收放装置、无人机收纳装置、无人机云台控制器、无人机控制地面站和系统供电装置。本发明利用车载硅整流发电机将24伏直流电源变换为380伏交流为无人机系统提供不小于5000w的电力供应，将线缆收放装置固定于整车顶部后端，线缆通过内部走线将无人机的图像、控制、网络等数据传输至载车内部操作台面，通过内置的无人机控制计算单元和无人机云台控制面板实现对无人机及云台的操控。

2、多源图像和数据获取能力。载车具备处理单兵移动视频、系留无人机云台视频、非系留无人机回传视频、车顶可升降监控云台视频等多源视频的能力。同时具备车辆位置、单兵位置、无人机位置及运行参数数据收发处理能力。车载云台安装于车顶自动升降装置上，可实现2自由度视频监视；通过车载单兵图像接收装置(包括车载单兵接收机和单兵图传接收天线)，实现自组网功能下的单兵移动视频的接收；通过系留无人机的系留缆绳实现机载云台的视频接收；通过无线天线单元接收处理非系留无人机机载云台视频。载车通过车顶的北斗通信终端获取位置信息并提供位置报告功能，利用单兵通信链路获取单兵位置和其他传感器信息，利用车载网络获取无人机位置和运行参数，同时在车顶四周边角处安装4个车载摄像头获取全场景后整合成现场态势，并在车载系统软件上综合呈现。

3、视频选择切换单元。在载车环境下，实现对多路不同制式的视频的实时现场播放、记录，并能同时完成其中的任意一路视频或多路视频的分发，其中视频分发包括输出相应视频至监视器和车载无线通信链路。视频制式为HDMI、HD-SDI或PAL，兼容1080P、1080I、720P多种分辨率，兼容25Hz至60Hz多种刷新率。

4、多种远距离图像传输和通信中继链路集成。能够通过车载无线通信链路和无人机机载通信中继实现多路话音、数据、图像的远距离传输，通过触摸屏选通相应数据或图像源至指定的通信链路。具体集成至少2套车载无线通信链路和两套系留无人机载通信中继链路。其中车载通信链路天线通过可自动升降装置或自动倒伏机构实现天线的收放，增加天线高度提升通信距离。系留无人机通过加装通信中继链路，利用系留缆绳中的光纤链路接收载车发送的图像和数据，实现远距离传输。

5、车载图像与系统态势监视软件。能够实现3路视频监视画面和态势软件界面在一个触摸屏显示器上的融合显示，并能够采用触摸控制方式实现上述四个画面中任意一个画面的全屏显示。

6、载车网络接入功能。整车具备外部网络的接入功能，能够通过有线或无线方式接入外部网络，将本车获取的多路视频和数据进行分发。

7、监视视频无线分发功能。能够选择一路或多路监视视频画面，通过内建的车载加密无线网络，分发至车载人员的手持设备中，实现视频的跨平台移动分发。

8、单兵组网视频传输。载车平台能够容纳多路具备自组网功能的单兵移动视频监控终端。实现组网内部的图像互通和车载的统一调度。

本发明提供的立体监视通信中继载车平台，所述车载云台通过无线天线单元接收处理非系留无人机机载云台视频。无线天线单元包括车载倒伏杆天线和单兵图传接收天线。在长时间颠簸运行情况下，天线容易晃动；此外，倒伏装置在升降过程中，万一疏漏，导致天线卡在下面时，升降时会对天线造成严重损坏，严重时甚至导致天线折断。为了天线进行有效保护，本发明的移动载车的车顶设有U型减震支撑，所述U型减震支撑开口向上，并且U型减震支撑的安装位置正好对应自动倒伏机构的天线放倒时的尾端位置。所述U型减震支撑底部的金属板条和移动载车内的机柜固定相连，所述金属板条外侧为内向直角扣板并与机柜紧密贴合，所述金属板条内侧设有高弹性软胶皮垫，在板条紧定后可以和不同规格的各种设备前面固定板紧密压接在一起起到避震作用。增加U型减震支撑后，可稳定车辆顶部的倒伏装置的天线，减小车辆在行驶过程中倒伏天线受到的颠簸，延长天线使用寿命。

本发明提供的立体监视通信中继载车平台，车载设备常处于颠簸过程中，因此线缆有效固定至为重要，常常会出现使用一段时间后接头松掉以致设备工作不稳定。此外，在车载系统中，由于车体内部空间有限，若加入多种设备后线缆数量也随之增加，若不采取有效的布线方法并配合布置合理的设备机柜，极易出现线缆混乱，难易维护等问题。

为了解决车载系统的上述一系列问题，本发明采用以下技术特征：

1、车顶布线穿线方式：

车载系统中常伴随者多批量的天线和设备需要安装于车顶，而与车内设备之间的连接需要有穿线方法需要有引线弯管(口朝下防雨)弯管焊接位置有两种方式：

(1)焊接于车体正中间，根据项目设计车体上方的线缆总数来设计弯管内径。如此设计有两点好处：i)车载图像传输设备多为接收和发射设备，车顶多安装为天线，其中连接天线的馈线最重要的要素就是越短，衰减越小。那么此种设计方式恰好达到使用最短距离布置馈线的需求。ii)另外一个则是了综合、整合引线统一穿孔的目的便于统计和维护。

(2)焊接与车体的两侧，此种设计通常为车顶架设天线过多的情况下使用，最优先保障馈线最短的方式进行设计。

2、双机柜设备计方法

由于复杂的车载系统中机柜设备安装的空间较小，要高集中式的作战指挥车更需要办公桌台面、大屏显示器、可操作计算机办公。双机柜式设计更加满足以上需求的情况下合理利用了空间。双机柜两侧侧板设计为可外部拆卸方式，便于后期安装设备以及后期设备维护。

3、车内便于维护的走线方法以及维护框架

(1)维护口设计：双机柜后侧正后方(驾驶室的座位后方偏中间方位)对应设备机柜开两个同步设备机柜大小的维护口，后期以可拆卸安装板固定。

(2)走线设置方法：由于车载系统通常空间不大，再进行集成过多设备后若不合理整合线缆内部维护将及其复杂。走线方式为在驾驶室后方设置T型桥架以及装修扣板(与车内装修同步更加美观)，线缆无论是设备舱后端两侧桥架还是顶端中间穿线弯管或是顶端两侧穿线弯管都可以通过桥架的方式将线缆引下直入下端进入维护口连接后端设备。

4、便于寻线的标识以及接头固定转接板

设备机柜后方为设备接线总体接线位置，而过多的集成设备会引入过多的连接线缆，本发明在机柜后方增加设备相应后方的固定半条，设计为长城式凹槽长板。两端固定于每一设备正后方的机柜两侧，板条凹槽处用于固定线缆引线错用，凹槽上方可以黏贴线缆标识。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种立体监视通信中继载车平台，包括移动载车，其特征在于，所述移动载车内设有车载供电装置、无人机地面控制站和载车内操作台面，所述无人机地面控制站包括控制计算处理单元和无人机云台控制面板，并通过所述控制计算处理单元和无人机云台控制面板实现对无人机及云台的操控；所述车载供电装置提供直流控制电源和交流动力电，所述移动载车的车顶安装有系留无人机缆绳收放箱，并通过线缆和无人机云台控制器相连传送图像信号和控制指令，同时为无人机提供电力供应。

2.如权利要求1所述的立体监视通信中继载车平台，其特征在于，所述移动载车的车顶设有自动升降装置，所述自动升降装置上安装有车载云台同时处理多路视频数据源，所述多路视频数据源包括系留无人机机载云台视频监控、车载云台视频监控、单兵移动视频监控。

3.如权利要求2所述的立体监视通信中继载车平台，其特征在于，所述车载云台通过视频选择切换单元对多路视频进行记录和视频分发，所述多路视频制式为HDMI、HD-SDI或PAL视频制式。

4.如权利要求2所述的立体监视通信中继载车平台，其特征在于，所述车载云台上设有车载单兵图像接收装置，实现自组网功能下的单兵移动视频的接收；所述车载云台通过系留无人机的系留缆绳实现机载云台的视频接收；所述车载云台通过无线天线单元接收处理非系留无人机机载云台视频。

5.如权利要求1所述的立体监视通信中继载车平台，其特征在于，所述移动载车的车顶安装有可拆卸的车载无人机收纳箱装置。

6.如权利要求1所述的立体监视通信中继载车平台，其特征在于，所述移动载车上集成至少2套车载无线通信链路和两套系留无人机载通信中继链路，所述车载通信链路天线通过可自动升降装置或自动倒伏机构实现天线的收放，增加天线高度提升通信距离；系留无人机通过加装通信中继链路，利用系留缆绳中的光纤链路接收载车发送的图像和数据，实现远距离传输。

7.如权利要求6所述的立体监视通信中继载车平台，其特征在于，所述移动载车的车顶设有U型减震支撑，所述U型减震支撑开口向上并位于自动倒伏机构的天线放倒时的尾端位置，所述U型减震支撑底部的金属板条和移动载车内的机柜固定相连，所述金属板条外侧为内向直角扣板并与机柜紧密贴合，所述金属板条内侧设有高弹性软胶皮垫。

8.如权利要求1所述的立体监视通信中继载车平台，其特征在于，所述车载供电装置提供24伏直流电源和380伏交流电，所述车载供电装置包括车载硅整流发电机，所述车载硅整流发电机将24伏直流电源变换为380伏交流为无人机系统提供电力供应。

9.如权利要求8所述的立体监视通信中继载车平台，其特征在于，所述移动载车的驾驶室后方设置T型桥架、装修扣板以及双机柜，所述双机柜上设有可拆卸安装板，所述机柜后方设有凹槽长板。

10.如权利要求1所述的立体监视通信中继载车平台，其特征在于，所述移动载车的车顶设有北斗通信终端获取位置信息并提供位置报告功能，利用单兵通信链路获取单兵位置和信息，利用车载网络获取无人机位置和运行参数，同时在车顶四周边角处安装4个车载摄像头获取全场景后整合成现场态势，并在载车内操作台面上综合呈现。