CN116996105A - 一种基于射频集成的飞行器修正指令传输链路设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于射频集成的飞行器修正指令传输链路设计方法，该方法包括：(1)平台射频前端集成后端统一调度设计：飞行器指令修正工作频段为L波段，水面平台L波段识别功能与飞行器指令修正功能均具有瞬时猝发、持续时间短、发射占空比低的特点，飞行器指令修正功能与L波段识别设备天线集成，L波段识别设备机柜通过双冗余宽带以太网接收飞行器指令修正机柜发送的制导数据和制导指令，按飞行器指令修正优先的原则，统一分配指令修正信号和识别信号的发射时序，保证两项功能的协同工作；(2)采用双冗余宽带以太网传输飞行器修正指令。本发明可有力提升平台射频集成化水平和传输链路生命力，降低电磁频谱冲突可能。
Description
技术领域
本发明属于水面平台射频集成技术领域，具体涉及一种基于射频集成的飞行器修正指令传输链路设计方法。
背景技术
传统的射频设备设计模式为射频天线与单一功能强耦合，水面平台新增功能，必会导致平台露天部位离散天线数量攀升，从而加重平台总体资源负担，影响平台雷达波隐身性；另外，离散天线林立容易产生射频设备工作频段交叠，且设备间空间隔离度有限的情况，给平台电磁兼容总体设计产生无法解决的困难。
随着数字化水平的提升，水面平台信息传输体系架构由“中心处理机和点对点连接的集中式”向“以双冗余宽带以太网为核心的功能分布式”发展，有效提升了信息传输体系的生命力和动态重构能力。因此有必要将某飞行器修正指令传输链路由点对点射频电缆调整为双冗余宽带以太网，克服单点传输缺陷，提升指令传输的可靠性和生命力。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种基于射频集成的飞行器修正指令传输链路设计方法，解决水面平台新增功能导致天线数量攀升而影响平台隐身性和电磁兼容性的问题以及指令传输链路的设计问题。
本发明所采用的技术方案如下：
一种基于射频集成的飞行器修正指令传输链路设计方法，包括：
(1)平台射频前端集成后端统一调度设计
飞行器指令修正工作频段为L波段，水面平台具备L波段识别能力以及L波段保密抗干扰通信能力；水面平台已有L波段通信需持续发射无法中断，L波段识别功能与飞行器指令修正功能均具有瞬时猝发、持续时间短、发射占空比低的特点，飞行器指令修正功能与L波段识别设备天线集成，L波段识别设备机柜通过双冗余宽带以太网接收飞行器指令修正机柜发送的制导数据和制导指令，按飞行器指令修正优先的原则，统一分配指令修正信号和识别信号的发射时序，保证两项功能的协同工作；
(2)采用双冗余宽带以太网传输飞行器修正指令
采用双冗余宽带以太网传输飞行器修正指令，含修正数据和修正命令；将通过射频电缆传输的模拟信号转换为通过网线传输的数字信号，传输链路采用纠错编码FEC+DQPSK调制的工作体制，飞行器指令修正机柜将原始信息按上述工作体制进行信道编码，形成数字化I/Q基带数据并发送至L波段识别设备机柜，L波段识别设备机柜将I/Q基带数据进行MSK调制成型，并控制天线按预定时序和指向发射。
进一步的，L波段识别能力为L波段海-海、海-空识别能力，L波段保密抗干扰通信能力为L波段海-海、海-空保密抗干扰通信能力。
进一步的，天线实现修正指令信号发射包括：
①飞行器指令修正机柜向L波段识别机柜发送修正指令；
②L波段识别机柜接收修正指令并解析；
③L波段识别机柜实时判断是否存在天线资源使用冲突，如无冲突则直接向天线发送天线使用申请命令、输出所需本振信号，如存在冲突则按照指令修正优先的原则，进行毫秒级时序排布，按既定时序向天线发送天线使用申请命令、输出所需本振信号；同时根据解析数据产生基带波形信号传输至L波段信号处理机柜，准备发射；
④天线向L波段识别机柜反馈准备好，L波段识别机柜指令L波段信号处理机柜控制天线进行修正指令信号发射。
进一步的，指令修正包括：
①飞行器指令修正机柜向L波段识别机柜发送指令修正参数报文；
②L波段识别机柜收到指令修正参数报文后，向飞行器指令修正机柜发送指令状态回告报文；
③飞行器指令修正机柜收到指令状态回告报文后，发送数据包报文，L波段识别机柜收到每个数据包报文后立即发送指令状态回告报文；
④飞行器指令修正机柜通过L波段识别机柜指令状态回告确认数据包接收状态；
⑤飞行器指令修正机柜确认数据包发送成功后，向L波段识别机柜发送指令修正执行命令报文，天线对外发送指令修正信号；
⑥L波段识别机柜收到指令修正执行命令报文后，向飞行器指令修正机柜发送指令状态回告；
⑦L波段识别机柜根据指令修正信号发送情况，向飞行器指令修正机柜发送指令发送状态反馈报文。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明提供一种基于射频集成的飞行器修正指令传输链路设计方法，用于指导水面平台新增某飞行器指令修正功能后的射频集成和信息传输链路设计，可有力提升平台射频集成化水平和传输链路生命力，降低电磁频谱冲突可能。
本发明将某飞行器指令修正设备天线与同频段传感器前端射频天线集成设计，减少离散天线数量，通过天线的有序布置，改善平台隐身性和电磁兼容性，提升平台整体效能。
本发明将某飞行器修正指令传输链路由点对点射频电缆调整为双冗余宽带以太网，克服单点传输缺陷，提升指令传输的可靠性和生命力。
附图说明
图1为共用天线实现修正指令信号发射流程图；
图2为射频集成资源调度时序分配示意图；
图3为指令修正流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提出一种基于射频集成的高生命力典型飞行器修正指令传输链路设计方法，包括平台射频前端集成后端统一调度设计以及采用双冗余宽带以太网传输飞行器修正指令两方面内容。具体包括：
(1)平台射频前端集成后端统一调度设计
典型飞行器指令修正工作频段为L波段，海面平台一般具备L波段海-海、海-空识别能力、L波段海-海、海-空保密抗干扰通信能力；综合考虑平台已有L波段通信需持续发射无法中断，而L波段识别功能与飞行器指令修正功能均具有瞬时猝发、持续时间短、发射占空比低的特点，典型飞行器指令修正功能可与L波段识别设备天线集成，L波段识别设备机柜通过双冗余宽带以太网接收飞行器指令修正机柜发送的制导数据和制导指令，按飞行器指令修正优先的原则，统一分配指令修正信号和识别信号的发射时序，保证两项功能的协同工作。
(2)采用双冗余宽带以太网传输飞行器修正指令
采用双冗余宽带以太网传输飞行器修正指令(含修正数据和修正命令)，需将通过射频电缆传输的模拟信号转换为通过网线传输的数字信号。为确保指令的可靠传输，传输链路可采用“纠错编码(FEC)+DQPSK调制”的工作体制，飞行器指令修正机柜将原始信息按上述工作体制进行信道编码，形成数字化I/Q基带数据并发送至L波段识别设备机柜，L波段识别设备机柜将I/Q基带数据进行MSK调制成型，并控制天线按预定时序和指向发射。
其中，共用天线实现修正指令信号发射流程如图1所示：
①飞行器指令修正机柜向L波段识别机柜发送修正指令；
②L波段识别机柜接收修正指令(含控制命令和数据)并解析；
③L波段识别机柜实时判断是否存在天线资源使用冲突，如无冲突则直接向天线发送天线使用申请命令、输出所需本振信号如存在冲突则按照指令修正优先的原则，进行毫秒级时序排布，按既定时序向天线发送天线使用申请命令、输出所需本振信号；同时根据解析数据产生基带波形信号传输至L波段信号处理机柜，准备发射；
④天线向L波段识别机柜反馈“准备好”，L波段识别机柜指令L波段信号处理机柜控制天线进行修正指令信号发射。
(2)时间资源分配示意如图2所示：
由于平台识别功能与指令修正功能共用天线，两功能存在天线资源使用冲突的可能；考虑到指令修正功能的瞬时猝发性以及识别功能的组发特点，L波段识别机柜可按照指令修正功能优先的原则，统筹两功能发射的时序分配(毫秒级)，实现两功能的协同工作。
(3)指令修正相关流程如图3所示：
①飞行器指令修正机柜向L波段识别机柜发送“指令修正参数”报文；
②L波段识别机柜收到“指令修正参数”报文后，向飞行器指令修正机柜发送“指令状态回告”报文；
③飞行器指令修正机柜收到“指令状态回告”报文后，发送“数据包”报文，L波段识别机柜收到每个“数据包”报文后立即发送“指令状态回告”报文；
④飞行器指令修正机柜通过L波段识别机柜“指令状态回告”确认数据包接收状态；
⑤飞行器指令修正机柜确认数据包发送成功后，向L波段识别机柜发送“指令修正执行命令”报文，天线对外发送指令修正信号；
⑥L波段识别机柜收到“指令修正执行命令”报文后，向飞行器指令修正机柜发送“指令状态回告”；
⑦L波段识别机柜根据指令修正信号发送情况，向飞行器指令修正机柜发送“指令发送状态反馈”报文。
综上所述，本发明属于水面平台射频集成技术领域，具体涉及一种基于射频集成的高生命力典型飞行器修正指令传输链路设计方法，用于指导水面平台新增某飞行器指令修正功能后的射频集成和信息传输链路设计，利用本发明可有力提升平台射频集成化水平和传输链路生命力，降低电磁频谱冲突可能。
需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本发明的目的。
本领域的技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于射频集成的飞行器修正指令传输链路设计方法，其特征在于，包括：
(1)平台射频前端集成后端统一调度设计
飞行器指令修正工作频段为L波段，水面平台具备L波段识别能力以及L波段保密抗干扰通信能力；水面平台已有L波段通信需持续发射无法中断，L波段识别功能与飞行器指令修正功能均具有瞬时猝发、持续时间短、发射占空比低的特点，飞行器指令修正功能与L波段识别设备天线集成，L波段识别设备机柜通过双冗余宽带以太网接收飞行器指令修正机柜发送的制导数据和制导指令，按飞行器指令修正优先的原则，统一分配指令修正信号和识别信号的发射时序，保证两项功能的协同工作；
(2)采用双冗余宽带以太网传输飞行器修正指令
采用双冗余宽带以太网传输飞行器修正指令，含修正数据和修正命令；将通过射频电缆传输的模拟信号转换为通过网线传输的数字信号，传输链路采用纠错编码FEC+DQPSK调制的工作体制，飞行器指令修正机柜将原始信息按上述工作体制进行信道编码，形成数字化I/Q基带数据并发送至L波段识别设备机柜，L波段识别设备机柜将I/Q基带数据进行MSK调制成型，并控制天线按预定时序和指向发射。
2.根据权利要求1所述的基于射频集成的飞行器修正指令传输链路设计方法，其特征在于，L波段识别能力为L波段海-海、海-空识别能力，L波段保密抗干扰通信能力为L波段海-海、海-空保密抗干扰通信能力。
3.根据权利要求1所述的基于射频集成的飞行器修正指令传输链路设计方法，其特征在于，天线实现修正指令信号发射包括：
①飞行器指令修正机柜向L波段识别机柜发送修正指令；
②L波段识别机柜接收修正指令并解析；
③L波段识别机柜实时判断是否存在天线资源使用冲突，如无冲突则直接向天线发送天线使用申请命令、输出所需本振信号，如存在冲突则按照指令修正优先的原则，进行毫秒级时序排布，按既定时序向天线发送天线使用申请命令、输出所需本振信号；同时根据解析数据产生基带波形信号传输至L波段信号处理机柜，准备发射；
④天线向L波段识别机柜反馈准备好，L波段识别机柜指令L波段信号处理机柜控制天线进行修正指令信号发射。
4.根据权利要求1所述的基于射频集成的飞行器修正指令传输链路设计方法，其特征在于，指令修正包括：
①飞行器指令修正机柜向L波段识别机柜发送指令修正参数报文；
②L波段识别机柜收到指令修正参数报文后，向飞行器指令修正机柜发送指令状态回告报文；
③飞行器指令修正机柜收到指令状态回告报文后，发送数据包报文，L波段识别机柜收到每个数据包报文后立即发送指令状态回告报文；
④飞行器指令修正机柜通过L波段识别机柜指令状态回告确认数据包接收状态；
⑤飞行器指令修正机柜确认数据包发送成功后，向L波段识别机柜发送指令修正执行命令报文，天线对外发送指令修正信号；
⑥L波段识别机柜收到指令修正执行命令报文后，向飞行器指令修正机柜发送指令状态回告；
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |