[发明专利]基于飞行器的海空一体化激光通信方法

说明书

本公开提供一种基于飞行器的海空一体化激光通信方法，包括：搭载激光通信终端的飞行器和搭载激光通信终端的浮标装置建立基础信号通道；搭载激光通信终端的飞行器和搭载激光通信终端的浮标装置基于基础信号通道建立激光通信链路；以及飞行器与浮标装置基于激光通信链路进行通信。本公开还提供了一种基于飞行器的海空一体化激光通信系统。

技术领域

本公开属于激光通信技术领域，具体涉及一种基于飞行器的海空一体化激光通信方法及系统。

背景技术

当下，人类社会对海洋的关注度越来越高，与海洋资源勘探与开发、海洋环境监测、海洋灾害预警、海洋安全等领域相关的技术飞速发展，针对海洋应用场景的各种探测手段层出不穷，随之而来的，是对海上通信的需求日益增加，围绕海洋应用场景的舰船、浮标、飞机、卫星等节点之间通常距离较远，又需要进行远海信息互通。目前，此类信息互通均通过无线电射频通信完成。特别是针对浮标装置等无人值守的海洋监测设备，其搜集的各种海洋信息更需要通过无线电射频通信手段完成远海数据传输，并获取各种行动指令。随着航天技术的不断发展与进步，各类卫星在海洋监测、通信等领域参与度越来越高，发挥着越来越重要的作用。浮标装置获取各种海洋监测信息，通过无线通信方式将数据发送给卫星，再由卫星将数据转发给地面站或者无人机等飞行器，做进一步的信息处理，这种通信方式成为了一种获取海洋信息的重要途经。

当前，针对包含浮标装置、中继卫星、无人机的无线通信系统，均采用无线电射频技术完成通信任务，主要存在以下问题：

第一、信息安全无法保证，抗干扰能力弱，无线通信非常容易被干扰，同时发送的信息也很容易被截获，在信息技术高度发展的当下，无线电射频通信在安全方面无任何优势，尤其在涉及到保密及安全领域时，信息的泄露是个致命的问题；

第二、在浮标装置与卫星之间、卫星与无人机之间建立通信链路的过程中，均需要利用无线电技术捕捉卫星信号，完成通信链路的建立，当受到无线电干扰时，通信链路无法建立，浮标装置的信息无法传出，导致浮标的作用失效；

第三、通信速率不高，尤其是卫星与浮标装置之间的通信速率很难超过1Mbit/s，当有图片、视频等超大容量数据需要传输时，会导致通信时间过长，在卫星的有效通信时间窗口，很难一次性完成数据的上传和下载，效率低下。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种基于飞行器的海空一体化激光通信方法及系统。

根据本公开的一个方面，提供一种基于飞行器的海空一体化激光通信方法，包括：

搭载激光通信终端的飞行器和搭载激光通信终端的浮标装置建立基础信号通道；

搭载激光通信终端的飞行器和搭载激光通信终端的浮标装置基于基础信号通道建立激光通信链路；以及，

飞行器与浮标装置基于激光通信链路进行通信。

根据本公开至少一个实施方式的基于飞行器的海空一体化激光通信方法，所述飞行器包括无人机、有人驾驶的飞机或热气球等其他可飞行物。

根据本公开至少一个实施方式的基于飞行器的海空一体化激光通信方法，所述浮标装置为位于海域、河流、湖泊等水面上的漂浮装置。

根据本公开至少一个实施方式的基于飞行器的海空一体化激光通信方法，所述飞行器与浮标装置的数量为一对一、一对多或多对多。

根据本公开至少一个实施方式的基于飞行器海空一体化激光通信方法，所述飞行器与浮标装置基于激光通信链路进行通信的有效通信距离为最大水平距离10km，最大高度距离为500米。

根据本公开至少一个实施方式的基于飞行器海空一体化激光通信方法，飞行器与浮标装置基于激光通信链路进行通信的通信波长为 1550nm，该波长为当前激光通信的主流选择，可兼顾隐蔽性、安全性、器件性能、系统设计、大气透过率等多方面因素，达到良好的通信效果。