[发明专利]直升机监测山火视频的卫星实时传输方法及系统

权利要求书

1.一种直升机监测山火视频的卫星实时传输系统，其特征在于，包括：

山火监测吊舱、超声探测器、机载通讯控制器、机载卫星天线、地面卫星天线、后台通讯控制器及山火监测视频展示及指挥系统；

其中，所述山火监测吊舱、所述超声探测器、所述机载通讯控制器、所述机载卫星天线位于直升机端，所述地面卫星天线、所述后台通讯控制器及所述山火监测视频展示及指挥系统部署于监控中心后台地面端；

所述山火监测吊舱包括可见光镜头和红外镜头，用于山火探测；

所述超声探测器安装于机载天线旁，用于探测直升机旋翼的间隙；

所述机载通讯控制器用于实现收发信号的控制、信号调制解调、功率放大；

所述机载卫星天线用于直升机端发射和接收卫星信号；

所述地面卫星天线用于在监控中心后台发射和接收卫星信号；

所述后台通讯控制器用于后台实现收发信号的控制、信号调制解调、功率放大；

所述山火监测视频展示及指挥系统用于值班员监视直升机监测实时视频及处理山火监测告警信息。

2.一种直升机监测山火视频的卫星实时传输方法，其特征在于，应用于根据权利要求1所述的直升机监测山火视频的卫星实时传输系统，所述传输方法包括：

步骤S1：直升机山火监测吊舱进行实时视频拍摄，并将获得的实时视频数据传输给机载通讯控制器；

步骤S2：超声探测器发出超声波，以探测直升机的旋转叶片的转速、遮挡、间隙及状态，并将相应的超声探测器数据传输给机载通讯控制器；

步骤S3：机载通讯控制器对所述视频数据及超声探测器数据进行调制，转换成协议格式，并在机翼空隙间隔将转换成协议格式的所述视频数据发射出去；接收监控中心发送的信息，对该信息进行数据帧拼接、解调并传输给相应模块；

步骤S4：机载通讯控制器将需发送的信息进行功率放大后以设定格式帧通过信号的方式传输给机载天线，通过天基通讯卫星后传送至监控中心卫星接收天线；

步骤S5：后台通讯控制器对通过监控中心的地面卫星天线接收的信号进行降频、调制解调后，将信息传输至山火监测视频展示及指挥系统；

步骤S6：后台通讯控制器接收来自值班人员的指令，经过调制解调、格式转换、功率放大后将指令传输至直升机端。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：所述机载通讯控制器根据所述超声探测器传输的超声探测器数据确定机翼空隙间隔。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述机载通讯控制器根据所述超声探测器传输的超声探测器数据确定机翼空隙间隔，包括：

当Δt＝2h/v时，确定超声波经过旋翼，当Δt2h/v时，确定超声波通过旋翼间隙，其中Δt为超声探测器发出超声脉冲与接收到发出的超声脉冲经由旋翼发射的反射超声脉冲之间的时间间隔，h为超声探测器的发射与接收端距离旋翼的高度距离，以及v为超声波传输速度；

超声探测器从开始探测到旋翼到开始未探测到旋翼的时间长度t被确定为：

旋翼的旋转角速度w被确定为：

其中，d为旋翼的宽度，t为超声探测器从开始探测到旋翼到开始未探测到旋翼的时间长度，r为超声探测器安装在旋翼进入侧且至旋翼中心的距离；

卫星天线被遮挡的时间长度△t₁被确定为：

其中，D为天线的直径，R为天线至旋翼中心的距离；

卫星天线未被遮挡的时间长度△t₂被确定为：

其中，θ为相邻两片旋翼之间的夹角；

记录超声探测器检测到旋翼遮挡的时间戳，以计算出卫星天线的被遮挡时间和未被遮挡时间；

根据所述被遮挡时间和未被遮挡时间确定所述机翼空隙间隔。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述超声探测器与机载卫星天线安装在一起。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S6包括：

监控中心向直升机下达指令时，预估数据通过卫星转发到达机载接收天线的时间。