CN110162082B - 基于高空系留物平台的遥测接收处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于高空系留物平台的遥测接收处理系统，该系统包括目标运动体、高空系留物、遥测装置、地面接收处理装置和遥控装置，遥测装置设置在高空系留物上，遥测装置用于实时接收目标运动体所发送的遥测信息，地面接收处理装置分别与高空系留物以及遥测装置连接，地面接收处理装置用于实时解算遥测装置传输的遥测信号以获取目标运动体的飞行位置和姿态以及目标运动体运动航路设定目标的图像信息，遥控装置用于根据目标运动体的飞行位置和姿态以及目标运动体运动航路设定目标的图像信息以调整目标运动体的飞行状态。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中遥测接收处理系统无法对移动目标进行实时监控以及远距离遥测能力差的技术问题。

Description

基于高空系留物平台的遥测接收处理系统

技术领域

本发明涉及海面或陆上移动目标的遥测遥控技术领域，尤其涉及一种基于高空系留物平台的遥测接收处理系统。

背景技术

目前，对于移动目标实施遥测任务的主要平台为车载遥测站、遥测船以及遥测飞机。车载遥测站和遥测船受视距影响，对于长距离遥测需要布置多个遥测站才能满足全程遥测任务，保障难度极大。对于遥测飞机，虽然可以通过升空解决视距限制，但飞机改造、起降架次的成本极高，保障需求较高，且遥测飞机接收到的数据不能实时处理，时效性较差。

发明内容

本发明提供了一种基于高空系留物平台的遥测接收处理系统，能够解决现有技术中遥测接收处理系统无法对移动目标进行实时监控以及远距离遥测能力差的技术问题。

本发明提供了一种基于高空系留物平台的遥测接收处理系统，遥测接收处理系统包括：目标运动体；高空系留物，高空系留物与目标运动体间隔设置，高空系留物的升空高度范围为100m至10000m，高空系留物可承受的载荷范围为90kg至1600kg；遥测装置，遥测装置设置在高空系留物上，遥测装置用于实时接收目标运动体所发送的遥测信息；地面接收处理装置，地面接收处理装置分别与高空系留物以及遥测装置连接，地面接收处理装置用于实时解算遥测装置传输的遥测信号以获取目标运动体的飞行位置和姿态以及目标运动体运动航路设定目标的图像信息；遥控装置，遥控装置设置在高空系留物上且与地面接收处理装置连接，遥控装置用于根据目标运动体的飞行位置和姿态以及目标运动体运动航路设定目标的图像信息以调整目标运动体的飞行状态。

进一步地，遥测接收处理系统还包括监控调整装置，监控调整装置设置在高空系留物上，监控调整装置用于分别调整遥测装置的天线方向以及遥控装置的天线方向以使遥测装置的天线方向以及遥控装置的天线方向与目标运动体的相对位置匹配。

进一步地，遥控装置调整目标运动体的飞行状态具体包括：当地面接收处理装置根据其所接收的遥测信号判断目标运动体的飞行位置已偏离安全飞行区域，遥控装置控制目标运动体实现自毁；当地面接收处理装置根据其所接收的遥测信号判断目标运动体的飞行位置还未到达设定目标地点，遥控装置控制目标运动体继续飞行以靠近设定目标地点；当地面接收处理装置根据其所接收的遥测信号判断目标运动体即将通过敌方雷达区域，遥控装置控制关闭目标运动体的射频设备以使目标运动体处于静默状态。

进一步地，遥测接收处理系统根据系统所需的升空高度及载荷选择不同型号的高空系留物。

进一步地，高空系留物包括系留气球和飞艇，当系统所需的升空高度范围为100m至2000m，系统载荷小于或等于100kg时，采用系留气球作为高空系留物；当系统所需的升空高度范围大于2000m，系统载荷大于100kg时，采用飞艇作为高空系留物。

进一步地，目标运动体包括战术导弹、无人机和遥控车。

应用本发明的技术方案，提供了一种基于高空系留物平台的遥测接收处理系统，本发明的遥测接收处理系统能够将遥测装置搭载在高空系留物上，从而能够提高遥测装置的高度，有效提高视距。同时，不同于无人机，高空系留物均有较强的载荷能力，从而可以最大程度提升遥测的接收性能和遥控的发射性能。再者，高空系留物也可以通过与固定绳索伴随延伸的各类高频/视频传输线将信号或者数据传输到地面接收处理装置，以实现遥测的实时监控以及信息的实时快速有效处理。本发明的遥测接收处理系统能够适应陆基和海基各种环境，搭建、移动、撤收简单，可重复性高，可满足各类移动目标的遥测需求。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本发明的具体实施例提供的基于高空系留物平台的遥测接收处理系统的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、目标运动体；20、高空系留物；30、遥测装置；40、地面接收处理装置；50、遥控装置；60、监控调整装置。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1所示，根据本发明的具体实施例提供了一种基于高空系留物平台的遥测接收处理系统，该遥测接收处理系统包括目标运动体10、高空系留物20、遥测装置30、地面接收处理装置40和遥控装置50，高空系留物20与目标运动体10间隔设置，高空系留物20的升空高度范围为100m至10000m，高空系留物20可承受的载荷范围为90kg至1600kg，遥测装置30设置在高空系留物20上，遥测装置30用于实时接收目标运动体10所发送的遥测信息，地面接收处理装置40分别与高空系留物20以及遥测装置30连接，地面接收处理装置40用于实时解算遥测装置30传输的遥测信号以获取目标运动体10的飞行位置和姿态以及目标运动体10运动航路设定目标的图像信息，遥控装置50设置在高空系留物20上且与地面接收处理装置40连接，遥控装置50用于根据目标运动体10的飞行位置和姿态以及目标运动体10运动航路设定目标的图像信息以调整目标运动体10的飞行状态。

应用此种配置方式，提供了一种基于高空系留物平台的遥测接收处理系统，本发明的遥测接收处理系统能够将遥测装置搭载在高空系留物20上，从而能够提高遥测装置的高度，有效提高视距。同时，不同于无人机，高空系留物均有较强的载荷能力，从而可以最大程度提升遥测的接收性能和遥控的发射性能。再者，高空系留物也可以通过与固定绳索伴随延伸的各类高频/视频传输线将信号或者数据传输到地面接收处理装置40，以实现遥测的实时监控以及信息的实时快速有效处理。本发明的遥测接收处理系统能够适应陆基和海基各种环境，搭建、移动、撤收简单，可重复性高，可满足各类移动目标的遥测需求。

具体地，作为本发明的一个实施例，根据公式

其中，S为遥测视距(计算单位为km)，k为视距系数，视距系数k的一般取值为4.12，H₁为高空系留物20的升空高度(计算单位为m)，H₂为目标运动体10的飞行高度(计算单位为m)。在进行实际测试时，如果高空系留物20的升空高度为1000m，目标运动体的飞行高度为20m，根据上述公式可得遥测视距约为148km。而如果不采用本发明中的高空系留物的方式，而采用现有技术中的地面遥测遥控系统，则遥测天线高度最高为10m，按照目标运动体10的飞行高度20m计算，遥测视距约为32km，因此无法发挥遥测遥控系统的性能。

进一步地，在本发明中，为了保证能够对目标运动体实现移动全程遥测监控，可将遥测接收处理系统配置为还包括监控调整装置60，监控调整装置60设置在高空系留物20上，监控调整装置60用于分别调整遥测装置30的天线方向以及遥控装置50的天线方向以使遥测装置30的天线方向以及遥控装置50的天线方向与目标运动体10的相对位置匹配。

应用此种配置方式，通过在遥测接收处理系统中配置监控调整装置，从而能够实现对遥测装置30的天线方向以及遥控装置50的天线方向的实时调整，以使遥测装置30的天线以及遥控装置50的天线与目标运动体10的相对位置匹配。也就是说，通过对遥测装置30的天线方向以及遥控装置50的天线方向的实时调整，能够使得遥测装置30的天线以及遥控装置50的天线的天线方向图的接收和发送的最佳位置与目标运动体的相对位置一致，从而有效接收目标运动体的遥测信号以及实现对目标运动体飞行状态的有效控制。作为本发明的其他实施例，为了实现目标运动体移动全程的遥测任务，也可通过利用多个高空系留物接力工作，以实现对目标运动体10移动全程的遥测任务。进一步地，在本发明中，为了提高遥测装置30、遥控装置50和监控调整装置60的使用寿命，可将遥测装置30、遥控装置50和监控调整装置60设置在高空系留物20的防风罩内。

进一步地，在本发明中，遥控装置50调整目标运动体10的飞行状态具体包括：当地面接收处理装置40根据其所接收的遥测信号判断目标运动体10的飞行位置已偏离安全飞行区域，遥控装置50控制目标运动体10实现自毁；当地面接收处理装置40根据其所接收的遥测信号判断目标运动体10的飞行位置还未到达设定目标地点，遥控装置50控制目标运动体10继续飞行以靠近设定目标地点；当地面接收处理装置40根据其所接收的遥测信号判断目标运动体10即将通过敌方雷达区域，遥控装置50控制关闭目标运动体10的射频设备以使目标运动体10处于静默状态以防止被敌方发现，当目标运动体10运动一段时间通过敌方雷达区域后，遥控装置50可重新控制打开目标运动体10的射频设备。

进一步地，在本发明中，遥测接收处理系统根据系统所需的升空高度及载荷选择不同型号的高空系留物20。具体地，高空系留物20包括系留气球和飞艇，当系统所需的升空高度范围为100m至2000m，系统载荷小于或等于100kg时，采用系留气球作为高空系留物20；当系统所需的升空高度范围大于2000m，系统载荷大于100kg时，采用飞艇作为高空系留物20。

此外，作为本发明的一个具体实施例，目标运动体10包括战术导弹、无人机和遥控车。地面接收处理装置40根据实际环境的不同，可选择船、车等不同载体。地面接收处理装置40通过线缆与高空系留物20连接，地面接收处理装置40与高空系留物20保持相对静止。

为了对本发明有进一步地了解，下面结合图1对本发明的基于高空系留物平台的遥测接收处理系统的组成结构及工作过程进行详细说明。

如图1所示，作为本发明的一个具体实施例，遥测接收处理系统为内陆环境对低空战术导弹遥测任务。遥测接收处理系统包括目标运动体10、高空系留物20、遥测装置30、地面接收处理装置40、遥控装置50和监控调整装置60，遥测装置30、遥控装置50以及监控调整装置60设置在高空系留物20的防风罩内，选用大型系留气球作为高空系留物20，选用战术导弹作为目标运动体10。

实际测试系统工作时，首先对系留气球充气并通过系留气球携带遥测装置30、遥控装置50以及监控调整装置60升空。系留气球通过缆索固定在地面接收处理装置40上，系留气球升空后系留线缆固定在地面接收处理装置40附近，通过与线缆并行的数据线缆实现与遥测装置30和遥控装置50的信息互联。监控调整装置60工作，实时调整遥测装置30的天线方向以及遥控装置50的天线方向以使遥测装置30的天线方向以及遥控装置50的天线方向与目标运动体10的相对位置匹配。遥测装置30实时接收战术导弹发送的遥测信息，地面接收处理装置40实时解算遥测装置30回传的遥测信号，以获取战术导弹的飞行位置和姿态以及战术导弹运动航路设定目标的图像信息。

当地面接收处理装置40根据其所接收的遥测信号判断战术导弹的飞行位置已偏离安全飞行区域，遥控装置50控制战术导弹实现自毁；当地面接收处理装置40根据其所接收的遥测信号判断战术导弹的飞行位置还未到达设定目标地点，遥控装置50控制战术导弹继续飞行以靠近设定目标地点；当地面接收处理装置40根据其所接收的遥测信号判断战术导弹即将通过敌方雷达区域，遥控装置50控制关闭战术导弹的射频设备以使战术导弹处于静默状态以防止被敌方发现，当战术导弹运动一段时间通过敌方雷达区域后，遥控装置50可重新控制打开战术导弹的射频设备。在战术导弹飞行的过程中，监控调整装置60通过不断调整遥测装置30的天线方向以及遥控装置50的天线方向从而能够实现对战术导弹移动全程的遥测任务。当遥测任务完成后，可回收设备以备下次使用。

综上所述，本发明的基于高空系留物平台的遥测接收处理系统相对于现有技术而言，其针对陆基/海基目标运动体的遥测能力，一方面可以满足目标运动体研制部门对目标运动体运动过程进行实时监测的需求；另一方面也可以满足目标运动体使用部门在各类使用条件下对目标运动体的有效控制和监测，可以在监测过程中最大程度地了解目标运动体在实际工作过程中各类参数的运行情况，为有效使用目标运动体提供基础参考参数。最后，与目前已有的军用/民用遥测系统相比，本系统融合了机载平台的高视距和地面平台的大载荷，不仅能够最大程度的使用高性能的遥测装置，同时装置均可实现回收再使用，大大降低了系统的构建和使用成本。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于高空系留物平台的遥测接收处理系统，其特征在于，所述遥测接收处理系统包括：

目标运动体(10)；

高空系留物(20)，所述高空系留物(20)与所述目标运动体(10)间隔设置，所述高空系留物(20)的升空高度范围为100m至10000m，所述高空系留物(20)可承受的载荷范围为90kg至1600kg；

遥测装置(30)，所述遥测装置(30)设置在所述高空系留物(20)上，所述遥测装置(30)用于实时接收目标运动体(10)所发送的遥测信息；

地面接收处理装置(40)，所述地面接收处理装置(40)分别与所述高空系留物(20)以及所述遥测装置(30)连接，所述地面接收处理装置(40)用于实时解算所述遥测装置(30)传输的遥测信号以获取目标运动体(10)的飞行位置和姿态以及目标运动体(10)运动航路设定目标的图像信息；

遥控装置(50)，所述遥控装置(50)设置在所述高空系留物(20)上且与所述地面接收处理装置(40)连接，所述遥控装置(50)用于根据所述目标运动体(10)的飞行位置和姿态以及目标运动体(10)运动航路设定目标的图像信息以调整所述目标运动体(10)的飞行状态；

所述遥测接收处理系统还包括监控调整装置(60)，所述监控调整装置(60)设置在所述高空系留物(20)上，所述监控调整装置(60)用于分别调整所述遥测装置(30)的天线方向以及所述遥控装置(50)的天线方向以使所述遥测装置(30)的天线方向以及所述遥控装置(50)的天线方向与所述目标运动体(10)的相对位置匹配；

所述遥控装置(50)调整所述目标运动体(10)的飞行状态具体包括：当所述地面接收处理装置(40)根据其所接收的遥测信号判断所述目标运动体(10)的飞行位置已偏离安全飞行区域，所述遥控装置(50)控制所述目标运动体(10)实现自毁；当所述地面接收处理装置(40)根据其所接收的遥测信号判断所述目标运动体(10)的飞行位置还未到达设定目标地点，所述遥控装置(50)控制所述目标运动体(10)继续飞行以靠近设定目标地点；当所述地面接收处理装置(40)根据其所接收的遥测信号判断所述目标运动体(10)即将通过敌方雷达区域，所述遥控装置(50)控制关闭所述目标运动体(10)的射频设备以使所述目标运动体(10)处于静默状态。

2.根据权利要求1所述的基于高空系留物平台的遥测接收处理系统，其特征在于，所述遥测接收处理系统根据系统所需的升空高度及载荷选择不同型号的高空系留物(20)。

3.根据权利要求2所述的基于高空系留物平台的遥测接收处理系统，其特征在于，所述高空系留物(20)包括系留气球和飞艇，当系统所需的升空高度范围为100m至2000m，系统载荷小于或等于100kg时，采用系留气球作为高空系留物(20)；当系统所需的升空高度范围大于2000m，系统载荷大于100kg时，采用飞艇作为高空系留物(20)。

4.根据权利要求1所述的基于高空系留物平台的遥测接收处理系统，其特征在于，所述目标运动体(10)包括战术导弹、无人机和遥控车。

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