CN212649461U - 一种基于无人机移动基站智能化通信自组网通信系统 - Google Patents
一种基于无人机移动基站智能化通信自组网通信系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种基于无人机移动基站智能化通信自组网通信系统,其包括移动式指挥站、无人机和终端。移动式指挥站包括信号处理模块、指挥控制模块和天线模块。无人机上挂载有小型基站。终端由队员随身挂载;终端包括视频信号采集器、受话器、耳机、卫星天线及收发器,北斗定位模块。指挥控制模块用于根据预设指令或临时输入的指令对无人机进行调度,信号处理模块用于当基站与终端间信号较弱时计算出无人机飞往的新位置,天线模块用于与无人机及小型基站通信;视频信号采集器用于实时采集队员所处的状态,受话器和耳机提供给队员的语音通信功能,北斗定位模块用于定位各个队员的实时位置;卫星天线及收发器用于与无人机上的小型基站通信。
Description
技术领域
本实用新型涉及信息的加密传输方法,尤其是一种基于无人机移动基站智能化通信自组网通信系统和隐蔽通信系统。
背景技术
在部队实战演练或消防救援中,经常需要根据实际需要选择场地和变换场地(消防救援是实际灾难发生地)。民用的通信设施不适于用于军用通信,而变换场地后也需要同时建设新的通信基站,重新建设基站将产生非常大的成本,尤其是在一些特殊的、施工非常难的地形地貌情况下,建基站的成本就更高了。此外,由于建设的基站不能移动,随着实战演练(或救援过程)的进行,远离基站信号覆盖的区域存在信号弱、通信难的问题。此外,目前也没有专门用于军队实战演练或消防救援过程中提供各队员实时定位、以及现场情况视频实时回传的相关设备。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足,本实用新型提供一种基于无人机移动基站智能化通信自组网通信系统,使用无人机挂载小型基站,实现特定场地的中继通信,且在基站与终端之间通信信号变弱时通过无人机将基站移动到新的位置,再次展开中继通信,为军事演练或消防指挥提供可靠的通信保障。
(二)技术方案
为了达到上述目的,本实用新型采用的主要技术方案包括:
本实用新型实施例提供一种基于无人机移动基站智能化通信自组网通信系统,其包括:
移动式指挥站,其包括信号处理模块、指挥控制模块和天线模块;
无人机,至少设置2台,所述无人机上挂载有小型基站;
终端,由队员随身挂载;终端包括视频信号采集器、受话器、耳机、卫星天线及收发器,北斗定位模块;
所述移动式指挥站中,所述指挥控制模块用于根据预设指令或临时输入的指令对无人机进行调度;所述信号处理模块用于根据无人机上小型基站与终端之间的信号强弱,计算出无人机飞往的新位置,并给出所述移动式指挥站的参考位置;所述天线模块用于与无人机及所述小型基站进行信号传输;
所述终端中,所述视频信号采集器用于实时采集队员所处的状态,所述受话器和耳机提供给队员的语音通信功能,所述北斗定位模块用于定位各个队员的实时位置;所述卫星天线及收发器用于与无人机上的小型基站通信。
根据本实用新型的较佳实施例,其中,所述移动式指挥站还包括存储模块,该存储模块预存有场地资料,所述资料包括场地所处的环境、地图、地形地貌特征等。所述信号处理模块和指挥控制模块均能调取该场地资料,并结合无人机上小型基站与终端之间的信号强弱,自动控制无人机飞行前往的位置,并计算所述移动式指挥站应当前往的参考位置。
根据本实用新型的较佳实施例,其中,所述移动式指挥站为一台指挥控制车,其还包括;驾驶模块,无人机机库和小型停机坪。
根据本实用新型的较佳实施例,其中,所述无人机上挂载的小型基站优选为大疆OcuSync2.0高清数字图传技术,与无人机一体安装。
根据本实用新型的较佳实施例,其中,所述移动式指挥站中,所述天线模块是4G通信天线;所述指挥控制模块还包括显示模块,能够实时显示各终端及无人机的位置。
根据本实用新型的较佳实施例,其中,所述指挥控制车包括两层,上层为停机坪,用于无人机起降;下层为无人机机库,能存放至少4架折叠的无人机;所述无人机机库设有为无人机续航的加油端口或充电端口。
根据本实用新型的较佳实施例,其中,所述无人机为4架无人机,其中3架无人机上分别挂载一个小型基站,负责将基站运输到选定场地的高地进行通信组网和常务通信;其余1架无人机挂载有小型基站一个及高清摄像机一部,主要负责场地监视取证及在其它3架无人机的基站通信能力不足时的补盲接力通信。优选地,挂载高清摄像机的无人机的载荷能力和飞行航程都大于前3架无人机。
根据本实用新型的较佳实施例,其中的3架无人机载重不低于15kg, 航程不低于30km;其余1架无人机的载重不低于20kg,航程不低于50km。
根据本实用新型的较佳实施例,所述终端中,所述视频信号采集器为装配在队员头盔或步枪上的小型摄像机。
根据本实用新型的较佳实施例,所述终端中,所述受话器由装配在队员的步枪枪托或肩膀上的麦克风组成;所述耳机为无线骨传导耳机。
根据本实用新型的较佳实施例,所述终端中,所述卫星天线及收发器与所述小型摄像机一体安装;所述小型摄像机所拍摄的视频资料通过所述卫星天线及收发器传送给无人机上的基站,再通过基站发送给所述移动式指挥站。
(三)技术效果
(1)本实用新型的通信系统,可用于各种实战演练场地,不需要建设新的通信基站,节省成本。
(2)本实用新型的通信系统,基于无人机的高可控性的移动飞行能力,可将基站移动到所需要位置,即使队员带着终端远离了上一个中级基站的覆盖区域,也可以通过无人机的飞行移动将基站移动到信号可覆盖的高地位置,再次覆盖终端。因而可为实战演练或消防指挥提供可靠的通信保障。
(3)本实用新型的通信系统,在无人机上设有高清摄像机,终端也设有视频采集器等设备,可将部队实战演练或消防救援过程中现场情况,以视频图像的方式实时回传,可进行实际情况的监视、记录、取证和保存,还可为军事演练提供效果评估的参考。
(4)本实用新型的通信系统,还能够提供各队员实时定位,对部分遇险队员可实施及时救援。
(5)本实用新型的通信系统,是基于当前已成熟的技术,兼顾了实用性和可行性,成本低。无人机不需要长时间飞行,在无人机基站信号可以覆盖的地域内,无人机处于高地(如平坦的山顶或大厦楼顶等)停留状态,只在需要飞行时才飞行移动到下一个理想的高地位置。因此,可以克服目前充电时无人机续航能力普遍不强的问题。
(6)本实用新型的通信系统,通信保证范围较宽。在一个训练小队展开行动时,理论正面和纵深均不超过100米,该系统3架无人机呈一线展开和呈三角展开时,通信保障范围均能满足训练小队全时全程通信保障。
(7)智能化程度高,移动式指挥站为一台指挥控制车,其预存有场地资料,包括场地所处的环境、地图、地形地貌特征等。信号处理模块和指挥控制模块均能调取该场地资料,并结合无人机上小型基站与终端之间的信号强弱,自动控制无人机飞行前往的位置,并计算所述移动式指挥站应当前往的参考位置。因此除了车辆驾驶外,其余基本上全部为无人操作。
附图说明
图1为本实用新型的实施例1的基于无人机移动基站智能化通信自组网通信系统的组成和通信关系图。
具体实施方式
为了更好的解释本实用新型,以便于理解,下面结合附图,通过具体实施方式,对本实用新型作详细描述。
实施例1
如图1所示,为本实用新型较佳实施例1的一种基于无人机移动基站智能化通信自组网通信系统,其包括:
移动式指挥站10,其包括信号处理模块11、指挥控制模块12和天线模块13。
无人机20,无人机上挂载有小型基站21。优选地,所述小型基站21 可为大疆OcuSync2.0高清数字图传技术,与无人机20一体安装。
终端30,由队员随身挂载。终端30包括受话器31、耳机32、卫星天线及收发器33,北斗定位模块34,此外还可以设置一个视频信号采集器35。
其中,移动式指挥站10中的指挥控制模块12,主要用于根据预设的指令或临时输入的指令对无人机进行调度。信号处理模块11用于根据无人机上小型基站21与终端30之间的信号强弱,当信号强度低于一门槛值时,信号处理模块11计算出无人机20应当去往的新位置,由指挥控制模块12自动控制无人机20飞往该新位置。同步地,信号处理模块11 还计算出移动式指挥站10应前往的参考位置。天线模块13用于与无人机20及基站21进行信号传输。优选地,天线模块13是目前技术成熟的 4G通信天线。
终端30中,视频信号采集器35用于实时采集队员所处的状态(视频图像),受话器31和耳机32提供给队员的语音通信功能,北斗定位模块34用于定位各个队员的实时位置。卫星天线及收发器33用于与无人机20上的小型基站21通信。
优选地,移动式指挥站10还包括存储模块14,预存有场地资料,例如包括该场地所处的环境、地图、地形地貌特征等。信号处理模块11和指挥控制模块12能调取该场地资料,并结合无人机20上小型基站21与某些终端30之间的信号强弱,自动控制无人机20飞行前往的位置,并计算移动式指挥站10应当前往的参考位置。
本实施例中,无人机20为4架无人机,其中3架无人机上分别挂载一个小型基站21,负责将基站运输到选定场地的高地进行通信组网和常务通信;其余1架无人机挂载有小型基站21一个及高清摄像机22一部,主要负责场地监视取证及在其它3架无人机的基站通信能力不足时的补盲接力通信。优选地,挂载高清摄像机的无人机的载荷能力和飞行航程都大于前3架无人机。例如,前3架无人机载重不低于15kg,航程不低于 30km;其余1架无人机的载重不低于20kg,航程不低于50km。前3架无人机一般是处于高地(如平坦的山顶或大厦楼顶等)停留状态,只在需要飞行时才飞行移动到下一个理想的高地位置。因此,可以克服目前充电时无人机续航能力普遍不强的问题。而第4架无人机由于航程较大,在需要时,可采用悬停的方式在场地上空合适的位置停留,以补盲中继通信,避免部分无人机在转场的过程中造成通信中断。
本实施例中,终端30的数量为每个队员有一套,队员随身携带。视频信号采集器34为装配在队员头盔或步枪上的小型摄像机。受话器31 是由装配在队员的步枪枪托或肩膀上的麦克风组成,耳机32为无线骨传导耳机。受话器31和耳机32一个为话筒一个为听筒,提供给队员的及时语音通信功能。语音信息通过卫星天线及收发器33发送给无人机20 上的小型基站21,然后通过小型基站21回传到移动式指挥站10。
优选地,卫星天线及收发器33与小型摄像机一体安装。小型摄像机所拍摄的视频资料通过卫星天线及收发器33传送给无人机上的小型基站 21,再通过小型基站21发送给移动式指挥站10。
实施例2
实施例2与实施例1相比,在实施例1的基础上的进一步改进。具体地,将移动式指挥站10设置为一台指挥控制车,该指挥控制车包含信号处理模块11、指挥控制模块12、天线模块13、存储模块14、驾驶模块15、无人机机库和小型停机坪。指挥控制模块12还包括显示模块121,能够实时显示各终端30及无人机20的位置。其中,指挥控制车在驾驶室后方的车斗设有两层结构,上层为停机坪,用于无人机起降;下层为无人机机库,能存放至少4架折叠的无人机。
优选地,无人机机库设置成立体停车场的结构,且该无人机机库设有为无人机续航的加油端口或充电端口。无人机在需要加油或充电时,返回停机坪,由指挥控制车的驾驶员或移动式指挥站10的管理人员手动放入无人机机库,进行加油或充电续航。
显然,本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种修改和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样,倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内,则本实用新型也应该包含这些修改和变型在内。
Claims (10)
1.一种基于无人机移动基站智能化通信自组网通信系统,其特征在于,其包括:
移动式指挥站,其包括信号处理模块、指挥控制模块和天线模块;
无人机,至少设置2台,所述无人机上挂载有小型基站;
终端,由队员随身挂载;终端包括视频信号采集器、受话器、耳机、卫星天线及收发器,北斗定位模块;
所述移动式指挥站中,所述指挥控制模块用于根据预设指令或临时输入的指令对无人机进行调度;所述信号处理模块用于根据无人机上小型基站与终端之间的信号强弱,计算出无人机飞往的新位置并给出移动式指挥站的参考位置;所述天线模块用于与无人机及小型基站进行信号传输;
所述终端中,所述视频信号采集器用于实时采集队员所处的状态,所述受话器和耳机提供给队员的语音通信功能,所述北斗定位模块用于定位各个队员的实时位置;所述卫星天线及收发器用于与无人机上的小型基站通信。
2.根据权利要求1所述的基于无人机移动基站智能化通信自组网通信系统,其特征在于,所述移动式指挥站还包括存储模块,该存储模块预存有场地资料。
3.根据权利要求1所述的基于无人机移动基站智能化通信自组网通信系统,其特征在于,所述移动式指挥站为一台指挥控制车,其还包括;驾驶模块,无人机机库和小型停机坪。
4.根据权利要求1所述的基于无人机移动基站智能化通信自组网通信系统,其特征在于,所述移动式指挥站中,所述天线模块是4G通信天线;所述指挥控制模块还包括显示模块,能够实时显示各终端及无人机的位置。
5.根据权利要求3所述的基于无人机移动基站智能化通信自组网通信系统,其特征在于,所述指挥控制车包括两层,上层为停机坪,用于无人机起降;下层为无人机机库,能存放至少4架折叠的无人机;所述无人机机库设有为无人机续航的加油端口或充电端口。
6.根据权利要求1所述的基于无人机移动基站智能化通信自组网通信系统,其特征在于,所述无人机为4架无人机,其中3架无人机上分别挂载一个小型基站,负责将基站运输到选定场地的高地进行通信组网和常务通信;其余1架无人机挂载有小型基站一个及高清摄像机一部,主要负责场地监视取证及在其它3架无人机的基站通信能力不足时的补盲接力通信。
7.根据权利要求6所述的基于无人机移动基站智能化通信自组网通信系统,其特征在于,其中的3架无人机载重不低于15kg,航程不低于30km;其余1架无人机的载重不低于20kg,航程不低于50km。
8.根据权利要求1所述的基于无人机移动基站智能化通信自组网通信系统,其特征在于,所述终端中,所述视频信号采集器为装配在队员头盔或步枪上的小型摄像机。
9.根据权利要求1所述的基于无人机移动基站智能化通信自组网通信系统,其特征在于,所述终端中,所述受话器由装配在队员的步枪枪托或肩膀上的麦克风组成;所述耳机为无线骨传导耳机。
10.根据权利要求8所述的基于无人机移动基站智能化通信自组网通信系统,其特征在于,所述终端中,所述卫星天线及收发器与所述小型摄像机一体安装;所述小型摄像机所拍摄的视频资料通过所述卫星天线及收发器传送给无人机上的基站,再通过基站发送给所述移动式指挥站。
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CN202021434328.1U CN212649461U (zh) | 2020-07-20 | 2020-07-20 | 一种基于无人机移动基站智能化通信自组网通信系统 |
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Cited By (1)
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CN113660634A (zh) * | 2021-08-09 | 2021-11-16 | 山东信通电子股份有限公司 | 一种用于无人机机巢的自组网方法、系统及介质 |
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2020
- 2020-07-20 CN CN202021434328.1U patent/CN212649461U/zh active Active
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