[发明专利]基于空中中继的低空超视距无线通信方法

说明书

本发明涉及基于空中中继的低空超视距无线通信方法，其包括通信节点A及通信节点B，在通信节点A与通信节点B之间确定空中中继节点平台的布署位置；其包括以下步骤；S1，确定视距计算公式；S2,建立一对一无线中继通信；S3，设置中继平台位置；根据得到中继平台的设置高度后，获得中继平台的位置并部署中继平台；S4，确定通信对象运动时中继位置；S5，建立一对多无线中继通信；和/或S6，设计空中中继转发电台。本发明设计合理、结构紧凑且使用方便。

技术领域

本发明涉及基于空中中继的低空超视距无线通信方法。

背景技术

低空、超低空无线通信广泛应用于民用和军用通信领域，比如民用领域低空无人机通信和军用领域低空飞机、导弹、舰船通信等。但是由于电磁波直线传播特性和地球曲率的影响，无线通信距离会受到直视距离的限制，如图1所示，当通信节点B位于通信节点A视线以下的阴影区域时，由于电磁波不能照射到节点B，因此不能实现无线通信。

根据视距计算公式，当节点A高度为H₁(m),节点B高度为H₂(m)，那么直视距离D₀(km)可以根据下式近似计算：

以低空无人机为例，设飞行高度H₁＝25m，控制站高度为H₂＝9m，根据式(1)视距限制下的通信距离仅为32.8km，不满足多数情况下的通信距离要求。视距限制是由于地球曲率造成的，根据视距计算公式，只有提高通信双方的高度才能增加通信距离。由于无人机、舰船等通信对象本身高度受到了限制，当前常用的增加视距下通信距离的常用方法为增加通信另一方的高度，比如将通信站或控制站选择在海拔较高的山头，或者直接将通信站或控制站装备在飞机上。选择海拔较高的山头作为通信站，地形限制较多，只用有山头的周围区域才能实现通信，通信覆盖范围有限。采用飞机作为通信站或控制站时，需要出动飞机，并且需要配套对应的处理设备和人员，费用较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种基于空中中继的低空超视距无线通信方法。本发明利用直升机或者无人机等空中平台作为数据传输的中继平台，研发中继数据传输设备，合理部署中继平台的高度和位置，利用空中平台的高度优势解决无线通信视距的影响，实现低空对象超视距无线通信，如图2所示。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

本发明设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。

附图说明

图1是本发明的低空通信受视距限制示意图。

图2是本发明的空中中继超视距通信示意图。

图3是本发明的空中中继设置区域示意图。

图4是本发明的移动通信对象空中平台设置区域。

图5是本发明的多个通信对象时中继平台部署区域。

图6是本发明的空中中继视距随中继平台高度变化关系。

图7是本发明的低空通信受视距限制数据标识示意图。

图8是本发明的空中中继超视距通信数据标识示意图。

具体实施方式

如图1-8，本发明利用直升机或者无人机等空中平台作为数据传输的中继平台，研发中继数据传输设备，合理设置中继平台的高度和位置，利用空中平台的高度优势解决无线通信视距的影响。方法如下，

S1，如图1所示，当通信节点B位于通信节点A视线以下的阴影区域时，由于电磁波不能照射到节点B，因此不能实现无线通信。