[发明专利]一种用于飞艇的光纤通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于飞艇的光纤通信系统，属于飞艇技术领域。

背景技术

飞艇是一种轻于空气的航空器，其升空原理和气球相同，但可以进行有动力航行和操纵。飞艇是一个复杂的综合系统，通常包括结构、动力系统、中心计算机系统、遥控遥测系统、起飞着陆系统以及电力电源系统等多个子系统。中心计算机系统负责飞艇的飞行控制、导航及艇务管理以保证飞艇的飞行安全，同时采用压力、保型、温度、浮力控制保证飞艇的结构稳定。各子系统与中心计算机之间的距离根据飞艇的大小会从几米到几百米不等。

目前常见的飞艇设计方案中，飞艇各子系统与中心计算机(艇载计算机)之间常采用电缆或者无线通信方式。然而采用电缆通信，大量的电缆增加了飞艇的负荷。由于巨型飞艇的各子系统与中心计算机之间的距离很远，电缆的重量就会影响飞艇的结构设计，成为飞艇负荷中不可忽视的因素。而电缆通信采用RS232、CAN以及RS485协议，其传输速率有限，难以支持高速应用的需求，如视频的监控及传输。有线通信的速率受距离影响。例如采用CAN协议，10米左右距离时点对点通信的速率可达1Mb/s,100米左右距离时则降低为100k/s，300米左右距离时只能达到25K/s。如果采用无线通信方式(参见中国专利文献CN201584918U)，由于Zigbee协议的速率低，仅适用于简单的监视、控制信息传输。其次，高空的空间电磁环境复杂，无线通信易受干扰。此外，无线网络可能会受到攻击，无线信号很容易被截获和窃听。

随着光纤技术的不断发展，光纤通信却有着电缆通信、无线通信无法比拟的优势。例如申请号为200980104509.8的中国专利申请中，公开了一种用于安装在诸如汽车和飞行器等载客交通工具上的交通工具信息系统的光分发系统。该系统由于重量轻、体积小且即使需要也只需要很少电力。然而该光分发系统只适用于载客的飞行器中，对于工作于高空以及超高空的飞艇来说，却有明显的不足。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于飞艇的光纤通信系统。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案：

一种用于飞艇的光纤通信系统，在飞艇的每个子系统中分别设置光纤通信装置，所述光纤通信装置包括光发射模块、光接收模块、输入接口、输出接口和协议控制模块；其中，

所述协议控制模块根据配置协议对当前子系统的用户数据进行处理，并通过所述输入接口将电信号发送至所述光发射模块；所述光发射模块将所述电信号调制成已调光信号并耦合到光纤后，发送至其他子系统；

所述光接收模块将其他子系统传输来的光信号转变为电信号，通过输出接口发送至所述协议控制模块；所述协议控制模块对接收的数据包进行解析，并将数据包的地址信息与当前子系统的地址进行对比，若匹配则处理，否则进行转发或者丢弃。

其中较优地，每个光纤通信装置中还包括环境控制模块；所述环境控制模块包括温度采集单元、控制单元、制冷单元和加热单元；控制单元对温度采集单元的数据进行分析，并根据预先配置的协议判断是否需要启动制冷单元或加热单元。

其中较优地，所述子系统的光纤通信装置采用链型连接、环型连接和星型连接方式中的任意一种。

其中较优地，采用链型连接方式时，位于中间的子系统中包括两套光纤通信装置，两套光纤通信装置共用一个协议控制模块；

发送方子系统的所述协议控制模块将数据包的目的地址设为接收方子系统的地址后发送；途径的子系统将所述数据包中目的地址与本地地址进行对比，若相同则进行处理，否则转发至下一子系统。

其中较优地，采用环型连接方式时，每个子系统包括两套光纤通信装置，两套光纤通信装置共用一个协议控制模块；

发送方子系统的所述协议控制模块将数据包的目的地址设为接收方子系统的地址后发送；途径的子系统将数据包中目的地址与本地地址进行对比，若相同则进行处理，否则转发至下一子系统。

其中较优地，采用星型连接方式时，N个子系统分别与中心计算机子系统连接；所述中心计算机子系统包括N套光纤通信装置，所述N套光纤通信装置共用一个协议控制模块，其中N为正整数；

所述中心计算机子系统的协议控制模块根据数据包中的源地址字段查询子系统列表，判断该子系统是否存在；

若存在，则对数据包进行分析：若数据包的目的地址为本地地址，则接收数据包并处理其信息字段；若数据包的目的地址字段为其他子系统，则根据数据包中的目的地址字段转发所述数据包。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：