一种飞行器通信系统技术方案

本发明专利技术公开了一种飞行器通信系统，涉及激光通信技术领域，主要目的在于实现飞行器与卫星之间的激光通信。本发明专利技术的一种飞行器通信系统，包括至少一个飞行器‑卫星激光通信终端设备、电控箱、整流罩和具有减振功能的支架；所述飞行器‑卫星激光通信终端设备通过激光链路与卫星通信系统进行通信；所述电控箱用于给飞行器‑卫星激光通信终端设备供电、提供控制指令及信息流；所述整流罩为至少部分透明的结构，罩于所述飞行器‑卫星激光通信终端设备外侧。本发明专利技术主要用于飞行器的数据传输。

【技术实现步骤摘要】
一种飞行器通信系统
本专利技术涉及一种激光通信
，特别是涉及一种激光通信网络中飞行器通信系统。
技术介绍
目前，航空通信主要通过微波卫星实现。在通过该微波无线电进行通信时，由于无线电频率是航空飞行器与卫星间得以正常通信的基础，是信息传输的通道，为了防止卫星间电磁干扰，需要保持通信频率的一定间隔进行频率隔离，因此无线电频谱受到国际电联(ITU)及各国政府的严格管控。此外，无线电通信存在频谱饱和以及通信带宽有限的问题，难以满足海量数据的高速传输需求，更加无法实现飞行器自身海量飞行数据(单架飞行器10GB/s量级)的实时传输。因此，现今也出现了一些利用激光通信链路来进行卫星和地面站通信的通信系统，虽然，空间激光通信具有明显优势，例如具有高数据传输速率，大容量和高保密性等特性。但是，激光的光束发散角较窄，一般一个激光光束只能与一个其他激光通信终端进行通信；目前一颗卫星中一般设置有一台激光通信终端，要实现同一时刻，卫星为多个激光通信终端服务，只能通过发射多颗卫星的方式实现，该种方式成本极高。伴随着飞机飞行过程中允许使用智能移动终端的全面放开，如何为飞机上使用智能移动终端的用户提供快速、低价的网络服务，成为当前航空领域亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于激光通信网络的飞行器通信系统，主要安装于飞机等飞行器上，用于实现飞行器与卫星上的激光通信终端之间进行激光通信，实现飞行器的联网以及飞行器自身状态数据的传送。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种飞行器通信系统，其特征在于,包括:至少一个飞行器-卫星激光通信终端设备、电控箱、整流罩和具有减振功能的支架；所述飞行器-卫星激光通信终端设备通过激光链路与卫星进行通信；所述电控箱用于给飞行器-卫星激光通信终端设备供电、提供控制指令及信息流；所述整流罩为至少部分透明的结构，罩于所述飞行器-卫星激光通信终端设备外侧。进一步的，作为本专利技术的一个实施例，所述飞行器-卫星激光通信终端设备为一台，并且预定时间段内每颗卫星中的卫星-飞行器激光通信终端设备与所述一台飞行器-卫星激光通信终端设备进行通信连接。进一步的，作为本专利技术的另一个实施例，所述飞行器-卫星激光通信终端设备为至少两台；预定第一时间段内第一卫星中的卫星-飞行器激光通信终端设备与飞行器中的第一飞行器-卫星激光通信终端设备建立通信连接；当第一卫星即将离开对所述飞行器的服务区，并保持与所述飞行器中的第一飞行器-卫星激光通信终端设备建立通信连接的同时，第二卫星中的卫星-飞行器激光通信终端设备与飞行器中的第二飞行器-卫星激光通信终端设备建立通信连接。进一步的，所述至少一个飞行器-卫星激光通信终端设备的仰角大小相同或者不同。进一步的，所述至少一个飞行器-卫星激光通信终端设备的在飞行器内按照预定的通信阵列排列。进一步的，所述预定的通信阵列为n×n的矩阵形状排列，n为大于2的自然数；或者，所述预定的通信阵列为圆形阵列、方形阵列或菱形阵列。进一步的，所述至少一个飞行器-卫星激光通信终端设备的在飞行器内等间隔分布或不等间隔分布。进一步的，为了更好地实现激光网络通信，还包括至少一个飞行器-飞行器激光通信终端设备，用于在飞行器之间通过激光链路连接实现激光网络，实现数据的相互传输。进一步的，还包括设于飞行器上的操控系统，用于在出现故障和自动系统失灵时，对飞行器通信系统进行人为手动控制和调整。进一步的，所述飞行器为固定翼飞机、直升飞机、航空气球、飞艇、无人或临近空间飞行器。与现有技术相比，本专利技术提供的激光通信网络的飞行器通信系统，基于激光通信终端设备，以激光为传输介质，实现飞行器与卫星之间的通信连接，由于激光通信速率高，信息容量大，轻易就能达到10-40Gbps，相比现有技术中的无线电通信，在很大程度上提高了飞行器数据的传输速率，使得数据传输快速，极大的提高了乘客上网的体验。并且每颗卫星又包括卫星与地面站间通信的对地激光通信终端设备，以便卫星与地面站设备建立激光通信，从而能够将飞行器自身数据以及地面上传的网络资源数据通过建立的激光链路进行传输，使得飞行器不再是一座信息孤岛，其数据能够被采集、传输以及分析利用，及时的发现和解决飞行器飞行中的问题，很大程度的降低了飞行器的管控和维护成本。进一步的，空间激光通信链路无需审批，不受频谱限制，空间激光通信的可扩展性好。更进一步的，进行激光通信的激光通信终端设备，光源功耗小，转换效率高，收发天线小，在设备体积、重量、功耗上具有优势。附图说明图1为本专利技术实施例的激光通信网络的示意图；图2为本专利技术实施例的飞行器通信系统的组成示意图。具体实施方式以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。如图1所示，一种激光通信网络，包括卫星通信系统1、飞行器通信系统2。卫星通信系统1，包括多颗卫星，每颗卫星载有卫星间通信的星间激光通信终端设备，卫星与飞行器间通信的卫星-飞行器激光通信终端设备，以及卫星与地面站间通信的对地激光通信终端设备；所述多颗通信卫星之间基于星间激光通信终端设备通过激光链路实现通信连接。其中，通过所述多颗卫星的合理布局，实现卫星通信系统在某个轨道面，或者某些区域内对地球的全通信覆盖。另外，所述多个卫星的数量可以根据卫星对地球的高度以及通信覆盖度确定。在通信全覆盖的前提下，也可以根据运营需求和运营成本设置，具体的本专利技术实施例对此不进行限制。如图2所示，为飞行器通信系统2，包括预定数量的与卫星进行通信的飞行器-卫星激光通信终端设备和电控箱，所述电控箱用于给激光通信终端供电、提供控制指令及信息流，以及具有减振功能的支架和罩于该飞行器-卫星激光通信终端设备外侧的整流罩。基于所述飞行器-卫星激光通信终端设备通过激光链路与卫星通信系统进行通信连接。所述空中移动飞行器可以为固定翼飞机、直升飞机、航空气球、飞艇、无人机、临近空间飞行器等人造飞行平台，具体的本专利技术实施例对此不进行限制，其他的航空航天飞行器也可以包含在本专利技术实施例中。由于飞行器通常处于动态飞行状态，因此，飞行器的振动会影响飞行器-卫星激光通信终端设备的稳定性，造成激光光路的偏移，因此，该飞行器-卫星激光通信终端设备需要设于具有减振功能的支架上，来减小飞行器的振动对飞行器-卫星激光通信终端设备的影响。其中，该飞行器通信系统安装在飞行器上，例如，该飞行器为飞机时，具体的可以安装在飞机顶面的整流罩内，透过整流罩将第一飞行器-卫星激光通信终端设备的激光发射出去，以便通过激光链路与卫星通信系统进行通信连接。所述整流罩为至少部分透明的结构。本专利技术实施例中，基于激光通信终端设备，以激光为传输介质，实现飞行器与卫星之间的通信连接，由于激光通信速率高，信息容量大，轻易就能达到10-40Gbps，相比现有技术中的无线电通信，在很大程度上提高了飞行器数据的传输速率和服务的用户数量，使得数据传输快速，极大的提高了乘客上网的体验。进一步的，该飞行器-卫星激光通信终端设备的预定数量可以为一台，也可以为多台，具体的本专利技术实施例对此不进行限制。当为一台时，其目的是实现飞行器和卫星的通信；当为多台时，可以保证在卫星过顶的某一时刻，两台飞行器-卫星激光通信终端设备分别与两颗卫星进行通信连接，实现飞行器与卫星的不间断通信，实现移动终端数据的不间断传输。该处需要说明的是，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞行器通信系统，其特征在于,包括:至少一个飞行器‑卫星激光通信终端设备、电控箱、整流罩和具有减振功能的支架；所述飞行器‑卫星激光通信终端设备通过激光链路与卫星进行通信；所述电控箱用于给飞行器‑卫星激光通信终端设备供电、提供控制指令及信息流；所述整流罩为至少部分透明的结构，罩于所述飞行器‑卫星激光通信终端设备外侧。

【技术特征摘要】
1.一种飞行器通信系统，其特征在于,包括:至少一个飞行器-卫星激光通信终端设备、电控箱、整流罩和具有减振功能的支架；所述飞行器-卫星激光通信终端设备通过激光链路与卫星进行通信；所述电控箱用于给飞行器-卫星激光通信终端设备供电、提供控制指令及信息流；所述整流罩为至少部分透明的结构，罩于所述飞行器-卫星激光通信终端设备外侧。2.如权利要求1所述的飞行器通信系统，其特征在于,所述飞行器-卫星激光通信终端设备为一台，并且预定时间段内每颗卫星中的卫星-飞行器激光通信终端设备与所述一台飞行器-卫星激光通信终端设备进行通信连接。3.如权利要求1所述的飞行器通信系统，其特征在于,所述飞行器-卫星激光通信终端设备为至少两台；预定第一时间段内第一卫星中的卫星-飞行器激光通信终端设备与飞行器中的第一飞行器-卫星激光通信终端设备建立通信连接；当第一卫星即将离开对所述飞行器的服务区，并保持与所述飞行器中的第一飞行器-卫星激光通信终端设备建立通信连接的同时，第二卫星中的卫星-飞行器激光通信终端设备与飞行器中的第二飞行器-卫星激光通信终端设备建立通信连接。4.如权利要求1-3中任一项所述的飞行器...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘运滨，汪逸群，刘军，
申请(专利权)人：宁波光舟通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33