无人机、基于无人机集群的天线阵、控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术属于无线通信技术领域，具体涉及一种无人机、基于无人机集群的天线阵、控制系统及控制方法，本发明专利技术将传统固定排布的天线阵拆分成若干可以自由运动的天线单元，并用采用无人机进行调度，天线阵大小可以通过放飞无人机集群规模来调整；布阵自由度大，天线阵可以根据用户终端需求，控制无人机飞行布局，重构天线阵形状、天线单元布阵方式；由于消除了大型天线阵机械结构、尺寸包络的限制，尤其运动平台重量、体积限制，在低频段可以获得大型或超大型阵面，因此，很容易获得高增益能力；天线阵除了传统幅度和相位加权变量外，还具备空间位置调整变化的加权能力(如密度加权)，可以实现更为灵活多变的方向图，包括扫描范围；天线阵机动性好。

Unmanned aerial vehicle (UAV), antenna array, control system and control method based on unmanned aerial vehicle cluster

The invention belongs to the technical field of wireless communication, in particular to a UAV, UAV Based on cluster array, control system and control method of the invention, the traditional fixed arrangement of the antenna array can be divided into a plurality of antenna element free movement, and with the use of drones for scheduling, antenna array size can be adjusted by the UAV flying array cluster size; degree of freedom, antenna array can be based on user terminal demand, UAV flight control layout, reconstruction of antenna array shape, antenna array; due to the elimination of large antenna mechanical structure, the size of the envelope, especially the motion platform weight and volume constraints, in the low frequency band can obtain large or very large array, therefore, it is very easy to obtain high gain ability; in addition to the traditional antenna array amplitude and phase weighted variables, but also have empty The weighted ability (such as density weighting) of the change of the position adjustment can achieve a more flexible and changeable pattern, including the scanning range, and the antenna array has a good mobility.

【技术实现步骤摘要】
无人机、基于无人机集群的天线阵、控制系统及控制方法
本专利技术属于无线电
，具体涉及一种无人机、基于无人机集群的天线阵、控制系统及控制方法。
技术介绍
天线阵是由众多天线单元按一定规律排列、共同工作提升天线能力的一种天线形式，是当前应用非常广泛的射频电子系统。天线阵主要应用于雷达、通信、遥控遥测、数据传输、侦察与干扰、射电望远镜等系统中。决定天线阵辐射性能的主要参数包括两类：即，组成天线阵辐射单元的发射或接收射频信号的幅度、相位、工作频率和带宽等电性方面的参数；另一类则是组成天线阵的辐射单元空间位置，如天线单元间距离、排列方式等。目前，所有天线阵在设计和实施后其单元之间的相对位置都是固定的，不管是平面天线阵还是球形、柱形等共形阵，天线单元固定于结构框架上，在工作过程中无法调整、移动。在集中馈电的天线阵中，每个天线单元的电磁波幅度和相位在设计阶段就已确定，由功分网络实现，天线波束指向的调整需要转台机械类设备一维或两维旋转实施完成；相控阵天线中每个天线单元的幅度和相位则可以根据需求进行调整，天线阵方向图形状通过这种调整加以赋形重构，波束指向调整则是通过控制信号相位来完成，同时，由于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人机，该无人机(1)配备有无线通信系统(3)、卫星导航系统(4)、遥控遥测系统(5)和飞行控制系统(7)；所述无线通信系统用于与其它无人机(1)进行信息互通；所述卫星导航系统(4)用于获取无人机(1)位置信息；该位置信息通过遥控遥测系统(5)发送至用户终端(8)，遥控遥测系统(5)接收用户终端(8)发出的控制指令，并将控制指令发送至飞行控制系统(7)，飞行控制系统(7)根据控制指令对无人机(1)进行飞行控制；其特征在于：无人机(1)还携带有天线单元(2)和数传系统(6)，所述天线单元(2)为大型天线阵的其中一个组成部分，所述天线单元(2)的信息数据通过数传系统(6)与用户终端(8)进行互...

【技术特征摘要】
1.一种无人机，该无人机(1)配备有无线通信系统(3)、卫星导航系统(4)、遥控遥测系统(5)和飞行控制系统(7)；所述无线通信系统用于与其它无人机(1)进行信息互通；所述卫星导航系统(4)用于获取无人机(1)位置信息；该位置信息通过遥控遥测系统(5)发送至用户终端(8)，遥控遥测系统(5)接收用户终端(8)发出的控制指令，并将控制指令发送至飞行控制系统(7)，飞行控制系统(7)根据控制指令对无人机(1)进行飞行控制；其特征在于：无人机(1)还携带有天线单元(2)和数传系统(6)，所述天线单元(2)为大型天线阵的其中一个组成部分，所述天线单元(2)的信息数据通过数传系统(6)与用户终端(8)进行互通。2.一种基于无人机集群的天线阵，其特征在于：包括至少两个无人机(1)组成的无人机集群以及用于远程控制该无人机集群的用户终端(8)；其中每个无人机(1)均携带有一个天线单元(2)，各无人机(1)在用户终端(8)的控制下进行编队飞行来获得天线阵需要的空间布局，使各无人机(1)上的天线单元(2)组成大型天线阵；各天线单元(2)的信息数据通过无人机(1)上设置的数传系统(6)与用户终端(8)进行互通。3.根据权利要求2所述的基于无人机集群的天线阵，其特征在于：由无人机集群和天线单元(2)构成的天线阵为单层平面阵、多面阵、多层平面阵或不规则三维立体阵。4.一种权利要求2或3所述基于无人机集群的天线阵的控制系统，其特征在于：包括配备于每架无人机(1)的无线通信系统(3)、卫星导航系统(4)、遥控遥测系统(5)和飞行控制系统(7)；所述无线通信系统用于与集群中的其它无人机(1)建立内部局域网，实现无人机集群的信息互通；所述卫星导航系统(4)用于获取无人机(1)位置信息；所述遥控遥测系统(5)用于将所述位置信息发送至用户终端(8)，并从用户终端(8)接收控制指令；所述用户终端(8)能够...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪伟，张洪涛，罗健，郑治，陈明，陈谦，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：安徽,34