[发明专利]基于北斗的四旋翼无人机中继通信平台

说明书

本发明公开了基于北斗的四旋翼无人机中继通信平台，涉及通信平台领域，地面无人作战系统不仅能代替有人装备完成作战任务，有效地减少部队伤亡，还能显著增强部队的作战能力，受到了各国的重视。由于地面无线信号易受遮挡等因素的影响，有效通讯距离受限，严重影响了地面无人系统的作战效能。本方案基于北斗时空同步的自适应组网通信系统，采用无人机作为通讯中继平台，通过改进无人机飞控系统，让其接收地面控制终端和地面无人作战平台的北斗位置信息和无线信号强度，始终使无人机运行在最优中继位置，不需要地面人员干预。经实物测试证明，该方案有效扩大了地面无人平台的作战距离，提高地面无人系统的作战效能。

技术领域

本发明涉及通信平台领域，具体为基于北斗的四旋翼无人机中继通信平台。

背景技术

目前，地面无人作战系统受到各国陆军的高度重视。美军地面无人作战系统己经在阿富汗和伊拉克战场上积累了丰富经验，俄军地面无人作战系统也在叙利亚战场初露锋芒。地面无人作战平台不仅能代替有人装备完成作战任务——比如能够协助士兵执行运输、侦察、监视、警戒、引导及毁伤评估、突袭与清剿等任务，有效地减少部队伤亡，还能显著增强部队的作战能力。

地面无人作战系统工作时，通讯信号容易受到建筑物和地形遮挡(如山坡，凹陷地等)，通讯距离受限，严重影响了地面无人系统的作战效能。针对这一问题，提出了基于北斗定位的无人机中继平台。

发明内容

本发明的目的在于提供基于北斗的四旋翼无人机中继通信平台，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于北斗的四旋翼无人机中继通信平台，包括地面控制终端、地面作战系统、无人机中继平台和通讯系统，所述通讯系统包括天线24L01、STM32F407单片机、232/TTL和北斗，其中天线24L01通过nRF2401与STM32F407单片机的连接通过SPI接口双向连接，其中232/TTL通过RS-232串口与STM32F407单片机双向连接，其中北斗通过PPS脉冲与STM32F407单片机单向连接，所述地面控制终端包括操纵台、STM32F407单片机、显示屏、通讯设备和北斗，其中操作台的输出端与STM32F407单片机接收端通过串口单向连接，其中STM32F407单片机输出端和显示屏接收端传输连接，其中通讯设备的输出端与STM32F407单片机的接收端通过串口双向连接，其中北斗通过PPS脉冲与通讯设备的接收端单向连接。

优选的，所述无人机中继平台包括北斗、通讯设备和飞控系统，其中飞控系统的输出接收端和通讯系统的输出接收端通过串口双向连接，其中北斗通过PPS脉冲与通讯设备的接收端单向连接。

优选的，所述地面作战系统包括北斗、通讯设备、Freescale MK60_VG核心板和履带车，其中北斗通过PPS脉冲与通讯设备的接收端单向连接，其中通讯设备的输出接收端和Freescale MK60_VG核心板的输出接收端通过串口双向连接，其中Freescale MK60_VG核心板的输出端和履带车的信号接收端通过串口单向连接。

优选的，所述天线24L01及无线通讯模块nRF2401，nRF2401是工作在2.4GHz～2.5Hz的ISM频段的单片机无线收发芯片。空中波特率可达2Mbps。nRF2401与STM32F407单片机的连接通过SPI接口进行通讯。

优选的，所述STM32F407单片机，STM32F407单片机是一种高性能微控制器。其采用了90纳米的NVM工艺和ART(自适应实时存储器加速器)。

优选的，所述北斗及U-BLOX NEO-M8N北斗模块，输出协议为NMEA0813，输出电平为串口TTL电平，天线接口为IPEX/SMA，它的默认比特率为9600。

优选的，所述串口及串口通信程序，串口通信程序是自适应组网通信系统与外界的接口，通过RS-232串口接收各分系统发射的通讯数据。