CN112968727A - 无人机及通信方法、指挥控制站、情报单收站、侦察系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于情报信息传输的无人机、指挥控制站、情报单收站、侦察系统。其中,无人机的下行信号的传输路由为:无人机→通信卫星→指挥控制站→通信卫星→便携式情报单收站,相比于传统传输路由,依靠指挥控制站中卫星通信模组强大的信号发射能力,极大地提升了情报单收站收到信号的强度和质量,减轻了情报单收站处理信号的负担。此外,无人机同时具有视距通信机载终端和卫星通信机载终端,且卫星通信机载终端初始为关闭状态,而后依靠视距通信链路传输的指令来开启,从而缓解了无人机上的卫星通信机载终端耗电高,电磁辐射高等副作用。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信行业无人机通信技术领域,尤其涉及一种用于情报信息传输的无人机及通信方法、指挥控制站、情报单收站、侦察系统。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“UAV”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机,或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。无人机按应用领域,可分为军用与民用。军用方面,无人机分为侦察机和靶机。民用方面,无人机+行业应用,是无人机真正的刚需;目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用,大大地拓展了无人机本身的用途。
然而,在实现本发明的过程中,申请人发现传统技术中无人机的下行信号直接传输至情报单收站,情报单收站所收到信号的信号弱、质量差,情报单收站的信号处理负担较重。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明以期至少部分地解决以上技术问题中的至少之一。
(二)技术方案
为了实现如上目的,根据本发明的第一个方面,提供了一种无人机。该无人机包括:飞行控制与任务管理模组,用于根据情报信息和/或无人机遥测信息生成下行信号,下行信号中包含传输路由信息:无人机→通信卫星→指挥控制站→通信卫星→情报单收站;以及卫星通信机载终端,用于根据传输路由信息发送下行信号。
在本发明的一些实施例中,还包括:视距通信机载终端,用于建立无人机与指挥控制站的视距通信链路并通过视距通信链路接收来自指挥控制站的第一上行信号;其中,飞行控制与任务管理模组还用于根据第一上行信号中的指令,开启卫星通信机载终端并通过卫星通信机载终端建立无人机与通信卫星的卫星通信链路。
在本发明的一些实施例中,无人机还包括:舵机控制模组;其中,卫星通信机载终端,还用于接收来自指挥控制站的第二上行信号;飞行控制与任务管理模组还用于根据第二上行信号中的遥控信息,控制舵机控制模组并且进而控制无人机的飞行。
在本发明的一些实施例中,无人机还包括:情报整合模组,用于整合情报信息;其中,飞行控制与任务管理模组,还用于根据整合后的情报信息与无人机遥测信息生成下行信号。
为了实现如上目的,根据本发明的第二个方面,还提供了一种无人机通信方法,用于无人机。该无人机通信方法包括:根据情报信息和/或无人机遥测信息生成下行信号,下行信号中包含传输路由信息:无人机→通信卫星→指挥控制站→通信卫星→情报单收站;以及根据传输路由信息发送下行信号。
在本发明的一些实施例中,卫星通信机载终端初始处于关闭状态,在根据传输路由信息发送下行信号之前,无人机通信方法还包括:建立无人机与指挥控制站的视距通信链路;通过视距通信链路接收来自指挥控制站的第一上行信号;根据第一上行信号中的指令,开启卫星通信机载终端;以及通过卫星通信机载终端建立无人机与通信卫星的卫星通信链路。
为了实现如上目的,根据本发明的第三个方面,提供了一种指挥控制站。该指挥控制站包括:卫星通信模组,用于接收来自无人机的下行信号,其中下行信号中包含传输路由信息:无人机→通信卫星→指挥控制站→通信卫星→情报单收站;控制模组,用于根据传输路由信息,通过卫星通信模组将下行信号通过自身天线转发至通信卫星。
在本发明的一些实施例中,控制模组,还用于生成第一上行信号,第一上行信号中包括用于开启无人机的卫星通信机载终端并建立无人机与通信卫星的卫星通信链路的指令;指挥控制站还包括:视距通信模组,用于建立指挥控制站与无人机的视距通信链路,并通过该视距通信链路向无人机发送第一上行信号;控制模组,还用于通过卫星通信模组建立指挥控制站与通信卫星的卫星通信链路。
为了实现如上目的,根据本发明的第四个方面,提供了一种无人机通信方法,用于指挥控制站。该无人机通信方法包括:建立指挥控制站与无人机的视距通信链路;通过视距通信链路向无人机发送第一上行信号,第一上行信号中包括用于开启无人机的卫星通信机载终端的指令;建立指挥控制站与通信卫星的卫星通信链路;通过卫星通信链路接收来自无人机的下行信号,其中下行信号中包含传输路由信息:无人机→通信卫星→指挥控制站→通信卫星→情报单收站;以及根据传输路由信息,将下行信号通过自身天线转发至通信卫星。
为了实现如上目的,根据本发明的第五个方面,提供了一种情报单收站。该情报单收站包括:卫星接收终端,用于建立情报单收站与通信卫星的卫星通信链路,通过卫星通信链路接收来自无人机的下行信号;情报处理模组,用于对该下行信号中的原始数据进行处理,得到情报信息和无人机遥测信息;显控模组,用于将该情报信息和无人机遥测信息展示给用户;其中,下行信号中包含传输路由信息:无人机→通信卫星→指挥控制站→通信卫星→情报单收站。
为了实现如上目的,根据本发明的第六个方面,提供了一种侦察系统。该侦察系统包括:如上所述的无人机、如上所述的指挥控制站以及如上所述的情报单收站。
(三)有益效果
从上述技术方案可知,本发明至少具有以下有益效果其中之一:
(1)指挥控制站中卫星通信模组的体积大,其天线直径可达6.2米,信号的处理和放大能力相比于无人机、情报单收站要强很多。
对于需要由无人机传送至情报单收站的下行信号,相比于传统技术中的传输路由:无人机→通信卫星→情报单收站,本发明的传输路由优化为:无人机→通信卫星→指挥控制站→通信卫星→情报单收站。依赖于指挥控制站中卫星通信模组中天线强大的信号处理放大能力,极大地提升了情报单收站收到信号的强度和质量,大大减轻了情报单收站处理信号的负担,提升了情报信息的有效性。
(2)无人机具有视距通信机载终端和卫星通信机载终端,其卫星通信机载终端初始为关闭状态。无人机在视距范围内与指挥控制站建立视距通信链路;而后通过该视距通信链路,无人机依靠指挥控制站的指令开启卫星通信机载终端,与通信卫星建立卫星通信链路,从而建立无人机-通信卫星-指挥控制站的第一卫星通信链路,依靠该第一卫星通信链路,无人机可以接收上行信息,并将下行信号向地面控制站进行传输。
首先,卫星通信机载终端初始为关闭状态,而后在需要建立卫星通信链路时再打开,这缓解了卫星通信机载终端耗电高,电磁辐射高等副作用。
其次,由于存在通信卫星作为中继,卫星通信链路作用距离远,无人机从地面控制站接收上行信息的范围扩大。
(3)情报单收站采用卫星通信,卫星通信链路作用距离远,从而情报单收站能够获得情报的范围大大扩展。
此外,情报单收站并且具有一键寻星功能,操作简便,无须手动对准通信卫星,可通过一键自动对准通信卫星自动对星,对星时间不超过3min。同时,情报单收站集成了低噪声放大器、下变频器、解调解密单元等,信息处理功能强。
附图说明
图1为本发明实施例侦察系统的示意图。
图2为本发明实施例无人机的结构示意图。
图3为图2所示无人机中飞行控制与任务管理模组所执行的无人机通信方法的流程图。
图4为本发明实施例指挥控制站的结构示意图。
图5为图4所示指挥控制站中控制模组在控制无人机建立卫星通信链路过程中所执行的无人机通信方法的流程图。
图6为图4所示指挥控制站中控制模组在控制无人机并将无人机所获取的下行信号发送至情报单收站过程中所执行的无人机通信方法的流程图。
图7为本发明实施例情报单收站的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种用于情报信息传输的无人机及通信方法、指挥控制站、情报单收站、侦察系统、方法,其通过视距通信链路和卫星通信链路的建立,提升了无人机的适用范围,缓解了无人机上的卫星通信机载终端耗电高,辐射高等副作用。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。
需要事先说明的是,虽然下述实施例是以军事应用为例进行说明,但是本领域技术人员应当能够理解,本发明同样可以应用于民用的灾难救援、航拍测绘、矿产勘探等领域。
一、侦察系统
首先,本发明提供了一种用于情报信息收集的侦察系统,其优化了无人机所搜集的情报信息和遥测信息的传输路由为:无人机→通信卫星→指挥控制站→该通信卫星→情报单收站,依靠指挥控制站卫星通信模组天线强大的信号发射能力,提升了情报单收站收到信号的强度和质量。
图1为本发明实施例侦察系统的示意图。如图1所示,该侦察系统包括:无人机、通信卫星、指挥控制站、情报单收站。其中:无人机配置有视距通信机载终端和卫星通信机载终端。指挥控制站配置有视距通信模组和卫星通信模组,情报单收站配置有卫星接收终端。基于此,在本实施例侦察系统中:
1、在指挥控制站和无人机之间
在指挥控制站和无人机之间具有两条通信链路:①视距通信链路;②第一卫星通信链路。视距通信链路作用的范围为视距范围。第一卫星通信链路具体为:无人机-通信卫星-指挥控制站,其作用的范围可以是视距范围,也可以是超视距范围。
在指挥控制站和无人机之间传输的信息包括:
①第一上行信号,由指挥控制站通过视距通信链路发送至无人机,其包括开启无人机中卫星通信机载终端的指令;
②第二上行信号,由指挥控制站通过视距通信链路或者第一卫星通信链路发送至无人机,其主要包括遥控信息,无人机将根据遥控信息进行动力、姿态方面的调整;
③下行信号,由无人机通过第一卫星通信链路发送至指挥控制站,再由指挥控制站通过第二卫星通信链路发送至情报单收站,即下行信号的传输路由为:无人机→通信卫星→指挥控制站→通信卫星→情报单收站。
下行信号主要是遥测信息和情报信息。遥测信息是指无人机本身的轨迹、姿态等状态信息,情报信息是指由无人机侦测到的目标的状态信息。
2、在指挥控制站和情报单收站之间
在指挥控制站和情报单收站之间具有一条通信链路:第二卫星通信链路,具体为:指挥控制站-通信卫星-情报单收站,其作用的范围可以是视距范围,也可以是超视距范围。
在指挥控制站和情报单收站传输的信息为:下行信号。该下行信号由无人机生成,经由第一卫星通信链路发送至指挥控制炸,再由指挥控制站转发,经由第二卫星通信链路发送至情报单收站,即下行信号的传输路由为:无人机→通信卫星→指挥控制站→通信卫星→情报单收站。
指挥控制站中卫星通信模组的体积较大,其天线直径可达6.2米,信号的发射、处理能力相比于无人机、情报单收站要强很多。本实施例侦察系统的下行信号传输路由相比于传统传输路由:无人机→通信卫星→情报单收站,下行信号依靠指挥控制站中卫星通信模组强大的信号发射能力发射出去,极大地提升了情报单收站收到信号的强度和质量,大大减轻了情报单收站处理信号的负担,提升了情报信息的有效性。
指挥控制站的劣势在于其灵活性较差,需要大量的人力物力维持,很难在偏远地区和山区等恶略环境下部署,无法为一线单兵作战人员及时提供情报信息,影响作战效率和效果。而通过通信卫星作为指挥控制站的中继可以很好地解决这个问题,通信卫星的覆盖范围广,而指挥控制站则可以部署于交通等条件较好的地区,解决了其后勤支援问题。而一线单兵作战人员通过情报单收站接收通过通信卫星转发的下行信号,该下行信号经由指挥控制站转发,信号强度和可靠性大大加强,对一线单兵作战人员的支持力度大大加强。
二、无人机
本发明还提供了一种无人机。无人机根据情报信息和/或无人机遥测信息生成按照以下传输路由发送至情报单收站的下行信号:无人机→通信卫星→指挥控制站→通信卫星→情报单收站,依赖于指挥控制站中卫星通信模组强大的信号处理放大能力,极大地提升了情报单收站收到信号的强度和质量。此外,该无人机具有视距通信机载终端和卫星通信机载终端,其卫星通信机载终端初始为关闭状态,而后再根据指挥控制站的控制指令开启,从而缓解了无人机上的卫星通信机载终端耗电高,大功率电磁辐射损伤人体等副作用。
图2为本发明实施例无人机的结构示意图。如图2所示,本实施例无人机包括:视距通信机载终端、卫星通信机载终端、舵机控制模组、情报整合模组和飞行控制与任务管理模组。
其中,视距通信机载终端用于建立无人机与指挥控制站的视距通信链路。卫星通信机载终端用于建立无人机与通信卫星的卫星通信链路。其中,飞行控制与任务管理模组通过视距通信链路或卫星通信链路接收来自指挥控制站的第二上行信号,根据第二上行信号中的遥控信息,控制舵机控制模组并且进而控制无人机的飞行实现情报信息的收集。情报整合模组,用于整合情报信息。飞行控制与任务管理模组用于根据整合后的情报信息和无人机遥测信息生成下行信号。
其中,卫星通信机载终端的初始状态为关闭状态,从而避免了对无人机可贵电力的消耗,而且还可以避免电磁辐射伤害工作人员的困扰。在视距通信链路建立后,飞行控制与任务管理模组通过视距通信链路接收来自于指挥控制站第一上行信号。该第一上行信号中包括开启卫星通信机载终端的指令,还包括:需要建立的卫星通信链路的链路信息。而后,飞行控制与任务管理模组依据第一上行信号,开启卫星通信机载终端并通过卫星通信机载终端与通信卫星建立卫星通信链路。由于地面指挥控制站已经建立了与通信卫星的卫星通信链路。因此,建立起无人机-通信卫星-指挥控制站的第一卫星通信链路。
其中,飞行控制与任务管理模组用于将情报信息与无人机遥测信息一并封装为按照以下传输路由发送至情报单收站的下行信号:无人机→通信卫星→指挥控制站→通信卫星→情报单收站。如此设置,依赖于指挥控制站中卫星通信模组强大的信号处理放大能力,极大地提升了情报单收站收到无人机下行信号的强度和质量。
其中,飞行控制与任务管理模组通过1553B总线与视距通信机载终端、卫星通信机载终端、舵机控制模组、情报整合模组等相连接。当然,飞控控制与任务管理计算机也可以通过其他的连接方式与这些设备相连接,进行数据传输,同样在本发明的保护范围之内。
以下给出无人机中飞行控制与任务管理模组所执行的无人机通信方法以实现如上功能。在初始状态下,卫星通信机载终端和视距通信机载终端均处于关闭状态。无人机上电后,飞行控制与任务管理模组启动。
图3为图2所示无人机中飞行控制与任务管理模组所执行的无人机通信方法的流程图。如图3所示,飞行控制与任务管理模组执行的无人机通信方法包括:
步骤S302,开启视距通信机载终端;
步骤S304,通过视距通信机载终端建立无人机与指挥控制站之间的视距通信链路;
该步骤S304进一步包括:
子步骤S304a,接收指挥控制站的视距通信链路建立请求;
子步骤S304b,对指挥控制站进行身份验证;
子步骤S304c,在身份验证通过的情况下,向指挥控制站发送视距通信链路建立响应,建立无人机与指挥控制站之间的视距通信链路。
其中,视距通信链路建立请求通过视距通信终端接收,视距通信链路建立响应通过视距通信机载终端发送;
步骤S306,接收指挥控制站通过视距通信链路发送的第一上行信号,根据第一上行信号中的指令,开启卫星通信机载终端,建立无人机与通信卫星之间的卫星通信链路;
该步骤S306进一步包括:
子步骤S306a,接收指挥控制站通过视距通信链路发送的第一上行信号,该第一上行信号中包括开启无人机中卫星通信机载终端的指令和无人机建立卫星通信链路所需的链路通道信息;
其中,该第一上行信号由指挥控制站通过视距通信链路U波段发出,并由无人机的视距通信机载终端接收;
子步骤S306b,依据第一上行信号中的指令,打开卫星通信机载终端功放开关,使卫星通信机载终端开启;
子步骤S306c,依据第一上行信号中的链路通道信息建立无人机与相应通信卫星的卫星通信链路。
需要说明的是,本实施例中,“打开卫星通信机载终端功放开关”的指令以及链路通道信息都是在同一个第一上行信号中传输的,而在本发明其他实施例中,指令和链路通道信息也可以通过两个第一上行信号传输传送。此处的“第一上行信号”中,“第一”只是为了与下述的“第二上行信号”中的“第二”相区别,“上行”表明该信号是由指挥控制站向无人机发送的,而区别于“下行信号”中的“下行”。“下行信号”中的“下行”表明信号是由无人机发送至情报单收站的。
步骤S308,接收指挥控制站通过卫星通信链路发送的第二上行信号,从其中解析出遥控信息,并依照该遥控信息对舵机控制模组进行控制,进而控制无人机的飞行和情报收集;
舵机控制模组实现无人机飞行动力和姿态、方位的调整;
步骤S310,通过情报整合模组整合情报信息;
其中,情报信息是指侦察目标、所处环境等信息。
步骤S312,根据整合后的情报信息与无人机遥测信息生成按照以下传输路由发送至情报单收站的下行信号:无人机→通信卫星→指挥控制站→通信卫星→情报单收站;
该下行信号中包括以下信息:遥测信息、情报信息和传输路由信息,其中,遥测信息是指无人机本身的轨迹、姿态等状态信息。
步骤S314,根据以上传输路由发送下行信号。
其中,对无人机而言,飞行控制与任务管理模组将下行信号发送至卫星通信机载终端,令其通过卫星通信链路发送至通信卫星。
需要说明的是,上述步骤S306中的子步骤,步骤S308~步骤S312的先后顺序并不是固定的,而是可以随着需要不断地调整和变化的。
本实施例无人机中,包括卫星通信机载终端和视距通信机载终端。卫星通信机载终端的初始状态为关闭状态,并且可以受控于飞行控制与任务管理模组而开启,从而避免了对无人机可贵电力的消耗,而且还可以避免辐射的困扰。通信卫星和指挥控制站起到下行信号的中转作用。指挥控制站在接收到下行信号之后,再次依靠其强大的信号发射能力发送至通信卫星,并由通信卫星转发至一线单兵作战人员所携带的情报单收站。依赖于指挥控制站中卫星通信模组中天线强大的信号处理放大能力,极大地提升了情报单收站收到信号的强度和质量,大大减轻了情报单收站处理信号的负担,提升了情报信息的有效性。
三、指挥控制站
本发明还提供了一种指挥控制站,指挥控制站的卫星通信模组的体积大,天线直径可达6.2米,信号接收和发送能力较强。一般情况下,指挥控制站有专门的情报处理模组,情报处理方式有实时和非实时两种方式。
图4为本发明实施例指挥控制站的结构示意图。如图4所示,该指挥控制站包括:视距通信模组、卫星通信模组、情报处理模组、控制模组。其中,控制模组对视距通信模组;卫星通信模组;情报处理模组进行控制。
本实施例中,视距通信模组用于建立指挥控制站与无人机建立视距通信链路。控制模组用于生成第一上行信号。第一上行信号中包括用于开启无人机的卫星通信机载终端并建立无人机与所述通信卫星的卫星通信链路的指令。在控制模组生成第一上行信号后,视距通信模组通过视距通信链路将第一上行信号发送至无人机。无人机依据第一上行信号中“开启无人机的卫星通信机载终端”的指令开启卫星通信机载终端的功放,从而使卫星通信机载终端开启。并依照第一上行信号中的链路通道信息建立与通信卫星的卫星通信链路。无人机上的卫星通信机载终端初始为关闭状态,后续在需要建立卫星通信链路时再打开,从而缓解了无人机上的卫星通信机载终端耗电高,电磁辐射高等副作用。
本实施例中,卫星通信模组,用于建立与通信卫星的卫星通信链路,接收由无人机通过卫星通信链路发送的下行信号;将下行信号通过自身天线发送至通信卫星。下行信号中除了情报信息和无人机遥测信息之外,还包括以下的传输路由信息:无人机→通信卫星→指挥控制站→通信卫星→情报单收站。依赖于指挥控制站中卫星通信模组的天线的强大的信号发射能力,提升了情报单收站收到信号的强度和质量,减轻了便携式情报单收站处理信号的负担,提升了情报信息的有效性。
在本发明的另一个优选实施例中,情报处理模组,用于对下行信号进行处理。其中,所述处理仅包括:去噪处理和放大处理;通过对下行信号的去噪和放大,能够进一步提升下行信号的强度和质量,减轻了情报单收站处理下行信号的负担,提升了情报信息的有效性。
图5为图4所示指挥控制站中控制模组在控制无人机建立卫星通信链路过程中所执行的无人机通信方法的流程图。如图5所示,该无人机通信方法包括:
步骤S502,通过卫星通信模组建立指挥控制站与通信卫星的卫星通信链路;
步骤S504,通过视距通信模组向无人机发送视距通信链路建立请求;
步骤S506,通过视距通信模组接收无人机所发送的视距通信链路建立响应,建立无人机与指挥控制站之间的视距通信链路;
步骤S508,通过视距通信链路向无人机发送第一上行信号,该第一上行信号中包括开启无人机中卫星通信机载终端的指令和无人机建立卫星通信链路所需的链路通道信息;
步骤S510,在无人机建立其和通信卫星的卫通通信链路后,建立起无人机-通信卫星-指挥控制站的第一卫星通信链路;
步骤S512,在情报单收站建立其和通信卫星的卫通通信链路后,建立起指挥控制站-通信卫星-情报单收站的第二卫星通信链路。
基于上述控制逻辑,指挥控制站建立起无人机-通信卫星-指挥控制站的第一卫星通信链路和指挥控制站-通信卫星-情报单收站的第二卫星通信链路,从而为利用无人机-通信卫星-指挥控制站-通信卫星-情报单收站的链路进行下行信号传输提供了条件。
此外,通过视距通信链路向无人机发送开启卫星通信的指令,减轻了无人机的电量消耗,节约了无人机宝贵的电量,缓解了大功率电磁辐射的担忧。
图6为图4所示指挥控制站中控制模组在控制无人机并将无人机所获取的下行信号发送至情报单收站过程中所执行的无人机通信方法的流程图。如图6所示,该控制逻辑包括:
步骤S602,经由第一卫星通信链路向无人机发送遥控信息;
步骤S604,经由第一卫星通信链路接收由无人机所发送的下行信号,该下行信号中包括:遥测信息和情报信息;
尤其需要说明的是,下行信号中包括以下的传输路由信息:无人机→通信卫星→指挥控制站→通信卫星→情报单收站。
步骤S606,通过情报处理模组对下行信号进行去噪、放大处理;
需要说明的是,此处的处理为去噪、放大处理。并且,此处的处理并非实现本发明所必需的,即使不进行处理,仅仅通过大功率的天线收发中转信号,就可以大幅度提升信号质量。
步骤S608,按照下行信号的传输路由信息,将处理后的下行信号通过卫星通信模组的天线发送至通信卫星。
本实施例中,实现了无人机-通信卫星-指挥控制站-通信卫星-情报单收站的通信链路,相比于无人机-通信卫星-情报单收站的通信链路,信号传输的质量要好,从而提升了情报单收站收到信号的强度和质量,减轻了便携式情报单收站处理信号的负担,提升了情报信息的有效性。
四、情报单收站
本实施例中,情报单收站是由单兵携带的装备,其可以自通信卫星接收包括遥测信息和情报信息的下行信号,并将其进行处理后得到情报产品供单兵作战使用。由于其体积小,重量轻,小于35kg,高度集成化,操作灵活,方便单兵作战使用,又将其称作便携式情报单收站。
图7为本发明实施例情报单收站的结构示意图。如图7所示,本实施例情报单收站包括:
卫星接收终端,用于与通信卫星建立卫星通信链路,从通信卫星接收下行信号,并从中得到原始数据;
情报处理模组,用于对原始数据进行处理,从其中还原出情报信息和无人机遥测信息,得到情报产品;
显控模组,用于将情报产品展示给用户,为用户提供情报信息。
本实施例的情报单收站具有以下特点:
1、覆盖范围广
由于本实施例情报单收站采用卫星通信,摆脱了指挥控制站的距离限制,链路作用距离远,在通信卫星覆盖范围内均可接收情报信息。
2、通信链接建立快
本实施例中,卫星接收终端为具有一键寻星功能的卫星接收终端,操作简便,无须手动对准通信卫星,可通过一键自动对准通信卫星自动对星,对星时间不超过3min。
3、情报处理模组功能强
本实施例中,卫星接收终端包括:接收天线、低噪声放大器、下变频器、解调解密单元。接收天线从通信卫星接收下行信号,低噪声放大器和下变频器分别用于对所述下行信号进行降噪和下变频处理,输出中频信号。解调解密单元,用于对中频信号进行解调解密处理,解析出原始数据。
本实施例中,通过降噪和下变频处理,极大地提升了信号质量,保证了提供给一线作战人员所获得情报的有效性。
至此,已经结合附图对本发明的多个实施例进行了详细描述。
需要说明的是,虽然本发明说明书中分为侦察系统、无人机、指挥控制站、情报单收站四个部分进行描述,但其仅是为了表述的条理性考虑。事实上,本领域技术人员应当能够理解,不同部分中的技术特征是相互关联的,其中某部分的技术内容均并入其他三部分作为参考。
还需要说明的是,对于某些实现方式,如果其并非本发明的关键内容,且为所属技术领域中普通技术人员所熟知,则在附图或说明书正文中并未对其进行详细说明,此时可参照相关现有技术进行理解。
此外,上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式,本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。
依据以上描述,本领域技术人员应当对本发明无人机、指挥控制站、情报单收站、侦察系统、方法有了清楚地认识。
综上所述,本发明提供一种依靠通信卫星的,涉及情报信息收集、传输、接收的完整技术方案,涉及无人机、指挥控制站、情报单收站。其中,无人机的下行信号的传输路由为:无人机→通信卫星→指挥控制站→通信卫星→便携式情报单收站,相比于传统传输路由,依靠指挥控制站中卫星通信模组强大的信号发射能力,极大地提升了情报单收站收到信号的强度和质量,减轻了情报单收站处理信号的负担。此外,无人机同时具有视距通信机载终端和卫星通信机载终端,且卫星通信机载终端初始为关闭状态,而后依靠视距通信链路传输的指令来开启,从而缓解了无人机上的卫星通信机载终端耗电高,电磁辐射高等副作用。以上优势使得本发明在军事和民用领域均有广泛地应用前景。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语的具体含义。
除非明确指明为相反之意,本发明的说明书及权利要求中的数值参数可以是近似值,能够根据通过本发明的内容改变。具体而言,所有使用于说明书及权利要求中表示组成的含量、反应条件等的数字,应理解为在所有情况中是受到“约”的用语所修饰,其表达的含义是指包含由特定数量在一些实施例中±10%的变化、在一些实施例中±5%的变化、在一些实施例中±1%的变化、在一些实施例中±0.5%的变化。
再者,单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。
说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”、“主”、“次”,以及阿拉伯数字、字母等,以修饰相应的元件或步骤,其本意仅用来使具有某命名的一元件(或步骤)得以和另一具有相同命名的元件(或步骤)能做出清楚区分,并不意味着该元件(或步骤)有任何的序数,也不代表某一元件(或步骤)与另一元件(或步骤)的顺序。
此外,除非特别描述或必须依序发生的步骤,上述步骤的顺序并无限制于以上所列,且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑,彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用,即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其他设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的启示一起使用。根据上面的描述,构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外,本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白,可以利用各种编程语言实现本发明的内容,并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。本发明的各个部件实施例可以以硬件实现,或者以在一个或者多个处理器上运行的程序模块实现,或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解,可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的相关设备中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如,计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上,或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到,或者在载体信号上提供,或者以任何其他形式提供。
本发明的实施例的所有的模块都可以是硬件结构,硬件结构的物理实现包括但不局限于物理器件,物理器件包括但不局限于晶体管,忆阻器,DNA计算机。
本领域那些技术人员可以理解,可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件,以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括权利要求、摘要和附图)中发明的所有特征以及如此发明的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中发明的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。并且,在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。
类似地,应当理解,为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在上面对本发明的示例性实施例的描述中,本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图,或者对其的描述中。然而,并不应将该发明解释成反映如下意图重复所要求保护的本发明需要比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如权利要求书所反映的那样,各个发明方面在于少于前面单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。并且,单独实施例中的技术特征可以理解为在各个实施例中同样可以采用。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了详细说明,应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种无人机,其特征在于,包括:
飞行控制与任务管理模组,用于根据情报信息和/或无人机遥测信息生成下行信号,所述下行信号中包含传输路由信息:无人机→通信卫星→指挥控制站→所述通信卫星→情报单收站;以及
卫星通信机载终端,用于根据所述传输路由信息发送所述下行信号。
2.根据权利要求1所述的无人机,其特征在于,还包括:
视距通信机载终端,用于建立所述无人机与所述指挥控制站的视距通信链路并通过所述视距通信链路接收来自所述指挥控制站的第一上行信号;
其中,所述飞行控制与任务管理模组还用于根据所述第一上行信号中的指令,开启所述卫星通信机载终端并通过所述卫星通信机载终端建立所述无人机与所述通信卫星的卫星通信链路。
3.根据权利要求1或2所述的无人机,其特征在于:
所述无人机还包括:舵机控制模组,用于控制所述无人机的飞行;其中,所述卫星通信机载终端,还用于接收来自所述指挥控制站的第二上行信号;所述飞行控制与任务管理模组还用于根据所述第二上行信号中的遥控信息控制所述舵机控制模组;和/或
所述无人机还包括:情报整合模组,用于整合情报信息;其中,所述飞行控制与任务管理模组,还用于根据整合后的情报信息与无人机遥测信息生成下行信号。
4.一种无人机通信方法,用于无人机,其特征在于,包括:
根据情报信息和/或无人机遥测信息生成下行信号,所述下行信号中包含传输路由信息:无人机→通信卫星→指挥控制站→所述通信卫星→情报单收站;以及
根据所述传输路由信息发送所述下行信号。
5.根据权利要求4所述的无人机通信方法,其特征在于,所述卫星通信机载终端初始处于关闭状态,在根据所述传输路由信息发送所述下行信号之前,所述无人机通信方法还包括:
建立所述无人机与所述指挥控制站的视距通信链路;
通过所述视距通信链路接收来自所述指挥控制站的第一上行信号;
根据所述第一上行信号中的指令,开启所述卫星通信机载终端;以及
通过所述卫星通信机载终端建立所述无人机与所述通信卫星的卫星通信链路。
6.一种指挥控制站,其特征在于,包括:
卫星通信模组,用于接收来自无人机的下行信号,其中所述下行信号中包含传输路由信息:无人机→通信卫星→指挥控制站→所述通信卫星→情报单收站;
所述控制模组,用于根据所述传输路由信息,通过所述卫星通信模组将所述下行信号通过自身天线转发至所述通信卫星。
7.根据权利要求6所述的指挥控制站,其特征在于:
所述控制模组,还用于生成第一上行信号,所述第一上行信号中包括用于开启所述无人机的卫星通信机载终端并建立所述无人机与所述通信卫星的卫星通信链路的指令;
所述指挥控制站还包括:视距通信模组,用于建立所述指挥控制站与所述无人机的视距通信链路,并通过该视距通信链路向所述无人机发送所述第一上行信号;
所述控制模组,还用于通过所述卫星通信模组建立所述指挥控制站与所述通信卫星的卫星通信链路。
8.一种无人机通信方法,用于指挥控制站,其特征在于,包括:
建立指挥控制站与无人机的视距通信链路;
通过所述视距通信链路向所述无人机发送第一上行信号,所述第一上行信号中包括用于开启所述无人机的卫星通信机载终端的指令;
建立所述指挥控制站与所述通信卫星的卫星通信链路;
通过所述卫星通信链路接收来自所述无人机的下行信号,其中所述下行信号中包含传输路由信息:无人机→通信卫星→指挥控制站→所述通信卫星→情报单收站;以及
根据所述传输路由信息,将所述下行信号通过自身天线转发至所述通信卫星。
9.一种情报单收站,其特征在于,包括:
卫星接收终端,用于建立所述情报单收站与通信卫星的卫星通信链路,通过所述卫星通信链路接收来自无人机的下行信号;
情报处理模组,用于对所述下行信号中的原始数据进行处理,得到情报信息和无人机遥测信息;
显控模组,用于将所述情报信息和无人机遥测信息展示给用户;
其中,所述下行信号中包含传输路由信息:无人机→通信卫星→指挥控制站→所述通信卫星→情报单收站。
10.一种侦察系统,其特征在于,包括:
权利要求1至3中任一项所述的无人机;
权利要求6或7所述的指挥控制站;以及
权利要求9所述的情报单收站。
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