[发明专利]一种无人机载低空应急通信自组网电台装置及组网方法

说明书

本发明适用于应急通信技术领域，提供一种无人机载低空应急通信自组网电台装置及组网方法，所述电台装置包括底板板、固定架，底板底部安装有电台主机以及多根1.4G定向天线，电台主机位于底板中心位置，且所有1.4G定向天线以底板中心为轴圆周均匀分布，所述电台主机底部安装有2.4G对地天线，底板朝下还安装有外罩，所述外罩外部朝下还安装有800M全向天线。本电台装置采用三个频段天线一体化设计，电台主机位于底板中心，电台主机底部安装2.4G对地天线，且电台主机周边均匀布置多根1.4G定向天线，外罩底部中心位置也安装800M全向天线，这种结构设计紧凑，且整个装置重量轻，整机不超过3.5Kg，特别适用于机载通信。

技术领域

本发明属于应急通信技术领域，尤其涉及一种无人机载低空应急通信自组网电台装置及组网方法。

背景技术

当通信基站受损或被摧毁无法正常工作，或在恶劣的环境下难以建设固定基站时，无人机载应急通信自组网电台作为一种空中接入点或者移动节点可发挥重要作用。具备三个优点：一是部署迅速。当发生紧急情况导致通信中断时，可部署无人机空中节点，体积小、抗风性好、反应灵敏，利用北斗导航系统能快速到达通信中断点；二是通信高效。无人机之间的空空及空地信道相对于传统信道来说，传输损耗较小，在计算无人机自身发射功率及互相干扰限制时，复杂度明显降低，使得信息传输更为高效便捷；三是造价经济。无人机主要携带机载天线等设备，特别是多旋翼机造价成本低廉，可在应急通信时大量部署。

但是目前的无人机应急通信电台装置的天线选择和设计不合理，使得整个装置通信可靠性不高，而且装置重量较重，不是特别适用于机载通信。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种无人机载低空应急通信自组网电台装置及组网方法，旨在解决现有无人机电台装置可靠度较低、重量较重的技术问题。

一方面，所述无人机载低空应急通信自组网电台装置包括底板，所述底板顶部有用于与无人机连接的固定架，所述底板底部安装有电台主机以及多根1.4G定向天线，所述电台主机位于底板中心位置，且所有1.4G定向天线以底板中心为轴圆周均匀分布，所述电台主机底部安装有2.4G对地天线，底板朝下还安装有外罩，所述电台主机、2.4G对地天线以及所有1.4G定向天线均位于所述外罩内，所述外罩外部朝下还安装有800M全向天线，所述外罩侧壁还安装有电源接口以及网口，所述1.4G定向天线、2.4G对地天线、800M全向天线以及所述电源接口和网口均连接至所述电台主机。

进一步的，所述800M天线为可折叠天线。

进一步的，所述1.4G定向天线共有8根。

进一步的，所述电台主机包括中央处理器以及与所述中央处理器连接的定位模块、惯导模块、1.4G调制解调模块、800M调制解调模块、对地通信模块以及网络通信模块，所述1.4G调制解调模块连接有1.4G射频模块，所述1.4G射频模块与所述1.4G定向天线连接，所述800M调制解调模块连接有800M射频模块，所述800M射频模块与所述800M全向天线连接，所述对地通信模块与所述2.4G对地天线连接，所述网络通信模块与所述网口连接。

进一步的，所述800M射频模块包括顺次成环连接的第一双工器、第一带通滤波器、低噪声放大器、第二带通滤波器、第一混频器、70M晶体滤波器、中频放大器、第二混频器、模数转换器、数字处理单元、收发器、第一低通滤波器、第一驱动放大器、第二驱动放大器、功率放大器、第二低通滤波器，所述第一混频器还连接有第一本振，所述第二混频器还连接有第二本振，所述第一双工器与所述800M全向天线连接。

另一方面，所述双通道自组网方法基于多台所述无人机载低空应急通信自组网电台装置组网实现，所述装置具有800M信令通道和1.4G数据通道，所述方法包括下述步骤：

自组网建立开始阶段，调用800M信令通道进入窄带全向通信模式；

调用竞争接入算法进行窄带数据交互；