[发明专利]直流电力载波通信的系留无人机系统

说明书

本申请实施例公开了一种直流电力载波通信的系留无人机系统；包括：机载端模块、系留电缆和地面站电源模块；所述地面站电源模块通过所述系留电缆与所述机载端模块建立载波电源连接和通信连接；本申请实施例通过设置系留电缆实现无人机机载端与地面站的电力载波通信连接和电源连接，通过电力载波通信模块的调制电路对MCU控制器的通信信号进行调制生成高频脉冲载波信号并发送到系留电缆进行传输，同时接收系留电缆的高频脉冲载波信号解调成通信信号发送到MCU控制器；只需系留电缆即可完成通信，布线简单，通信距离长、通信速度快，同时建设成本低。

技术领域

本申请实施例涉及电力载波通信技术领域，尤其涉及一种直流电力载波通信的系留无人机系统。

背景技术

系留无人机是现今发展迅速的一种无人机，由于系留无人机可长时间滞空，具有负载能力强，抗风能力强，抗干扰能力强等优点。因此，系留无人机的飞行和控制要求负载高电压和大电流，所以，大部分系留无人机本身并不配置供电单元，或其供电单元的供电量非常小。所以，系留无人机依靠一根或多根线缆与地面供电系统进行连接，依靠地面供电系统为其提供续航所需的电量。现有的通讯链路采用单独架设通讯线路的方式进行数据传递，但单独架设通讯线路存在通讯线路与电力线纵横交叉、错综复杂，造成通信距离端、建设成本较高的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种直流电力载波通信的系留无人机系统，以解决现有技术中系留无人机与地面站电源大多采用多线通信，造成布线复杂和通信距离短的问题。

在第一方面，本申请实施例提供了一种直流电力载波通信的系留无人机系统，包括：机载端模块、系留电缆和地面站电源模块；

所述地面站电源模块通过所述系留电缆与所述机载端模块建立载波电源连接和通信连接；

所述地面站电源模块和所述机载端模块各包括有电力载波通信模块和MCU控制器，所述电力载波通信模块包括调制电路和解调电路；所述调制电路用于接收所述MCU控制器的通信信号，生成高频脉冲载波信号并发送到所述系留电缆上进行传输；所述解调电路用于接收所述系留电缆的高频脉冲载波信号，分解成通信信号并发送到所述MCU控制器。

进一步的，所述调制电路包括单调谐功率放大电路和串联谐振式带通滤波电路；所述单调谐功率放大电路包括三极管、第一变压器、第二电容和第三电容；所述串联谐振式带通滤波电路包括第一电感和第一电容；

所述三极管的基极连接所述MCU控制器的发送引脚，发射极连接接地端，集电极连接所述第二电容的第一端、所述第三电容的第一端和所述第一变压器的初级线圈的第一端；所述第一变压器的初级线圈的第二端连接所述第二电容的第二端和所述第三电容的第二端；所述第一变压器的次级线圈的第一端连接第一电感的第一端，所述第一变压器的次级线圈的第二端连接所述系留电缆的负极；所述第一电感的第二端连接所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端连接所述系留电缆的正极。

进一步的，所述解调电路包括载波耦合电路和无源带通滤波电路；所述载波耦合电路包括第二变压器、第二电感、第四电容和第五电阻；所述无源带通滤波电路包括第三电感、第六电容和第七电容；

所述第二变压器的初级线圈的第一端连接所述第二电感的第一端，所述第二变压器的初级线圈的第二端连接所述系留电缆的负极，所述第二变压器的次级线圈的第一端连接所述第三电感的第一端、所述第七电容的第一端、所述第六电容的第一端和所述MCU控制器的接收引脚，所述第二变压器的次级线圈的第二端连接所述第三电感的第二端、所述第七电容的第二端、所述第六电容的第二端和接地端；所述第二电感的第二端连接所述第四电容的第一端和所述第五电阻的第一端，所述第四电容的第二端连接所述第五电阻的第二端和所述系留电缆的正极。

进一步的，所述调制电路还包括第一保护电路，所述第一保护电路包括：第一电阻、第二电阻和第一TVS管；