本发明专利技术公开一种基于无人艇船载海上风筝拖曳式通信系统，由复合缆绳、缆绳收放框架、电机、卷筒、带轮、同步带轮、轴承、轴承座和翼伞组成，缆绳收放框架上搭载电机用于对系统的驱动，将电机与两个同步带轮与皮带连接进行传动；旋转滚筒通过安装轴承与轴承座和连接好的同步带轮结合，使电机能够正常带动滚筒进行旋转；无线通信电台通过在其上下共八个角上固定连接绳，与翼伞进行固定，保证无线电台在滑翔过程中的稳定性，通过复合缆绳连接两部分，复合缆绳能对无线通信电台进行供电，通过滑环连接电源后，无人艇实现快速前行，在风的作用下放飞风筝。本发明专利技术不仅能通过放飞的高度极大地提升通信能力，还能保证中继通信节点工作的稳定性。定性。定性。
【技术实现步骤摘要】
一种无人艇船载海上风筝拖曳式通信系统
[0001]本专利技术涉及一种无人艇船载海上风筝拖曳式通信系统，是一种通过无人艇拖曳着拖曳伞，拖曳伞上搭载着通信中继设备，能够将设备提升到上百米的高度的系统，属于海上通信领域。
技术介绍
[0002]海上通信是通信构架中的一个重要分支，随着全球商业的增长，对经济实惠的高速海上通信的需求也增加了。不幸的是，在远海海域，陆地的通讯已经无法覆盖，舰船想要和陆地联系往往采用卫星电话，但是，卫星电话费用极其昂贵，基本上只限于军队使用。然而作为民间船只，如远洋渔业，远洋货运等，采用卫星通讯则成本太高。且远海海域中，会出现通信距离短，通信范围小，受地球曲率影响大等因素，严重影响船只与外界的通信。而通过把天线加高扩大通信能力这种方式，不仅扩大能力不足，并且在航行过程中，天线还会受到各种气候和环境影响，进而影响无线通信的能力。所以，能否自如地收放风筝系统，是保持系统稳定性的关键。此外，通过选择不同形状的伞翼，是保持系统在放飞状态下保持稳定性也是海上风筝系统面临的挑战之一。
[0003]近些年来，研究者们对上述挑战进行了大量的探索，研发了一系列的海上风筝系统。例如：系在风筝发电原点上的可变翼展风筝风力机；基于捕捉风的强度来推动船舶行驶风筝系统；基于拖曳式的声纳系统；在水中拖曳的海上发电系统等。这些系统将海上风筝系统用于海上风能发电和辅助船只前行，帮助船只节能减排，没有将海上风筝系统与通信架构联系起来。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是为了目前远海通信距离短，范围小的问题，提出一种无人艇船载海上风筝拖曳式通信系统。该装置采用海上风筝系统将无人艇的通信平台放飞到空中，以实现对无线通信范围的扩大。
[0005]为了达到上述要求，本专利技术的构思：
[0006]本专利技术设计的海上风筝系统具有易收放，稳定性好，无人艇占据空间面积小等特点。该系统的风筝选用鸟翼型伞面，能够很好地在滑翔过程中保持稳定，并且搭载有无线通信电台，重量轻，易于对风筝的收放。通过缆绳与无人艇上的收放系统进行连接。收放系统通过电机进行驱动，因为风筝系统的重量小，电机的功率要求不是很高。通过由电机带动同步带和皮带，从而使卷筒转动来实现缆绳的收放。整个系统安装在无人艇的船尾的小部分空间。
[0007]根据上述专利技术构思，本专利技术采用下述技术方案：
[0008]一种无人艇船载海上风筝拖曳式通信系统，包括收放系统和风筝系统，两个系统通过复合缆绳进行连接；所述风筝系统包括翼伞，在翼伞上搭载无线通信电台，建立无线通信电台与船体通信系统的链路；所述收放系统置于无人艇上，包括缆绳收放框架，设于该缆
绳收放框架内的电机、旋转滚筒、2个同步带轮、轴承和轴承座，2个同步带轮通过皮带连接，电机驱动2个同步带轮转动，所述旋转滚筒通过轴承和轴承座与所述同步带轮结合，使电机带动所述旋转滚筒旋转。
[0009]进一步地，所述无线通信电台通过在上下共八个角上固定连接绳与所述翼伞固定；所述复合缆绳通过滑环连接电源，对无线通信电台进行供电。
[0010]进一步地，所述旋转滚筒由导杆和丝杆组成，所述导杆和丝杆基于同一个双控轴承座，丝杆有一个轴承进行稳定，同时还配有卷扬机的排线机构进行传动，该排线机构和轴承采用紧固型法兰环连接。
[0011]进一步地，所述缆绳收放框架使用刚性材料制成。
[0012]进一步地，所述复合缆绳的长度保持为150到250米。
[0013]本专利技术与现有的海上风筝平台相比，具有如下显而易见的实质性特点和优点：
[0014](1)在国内首创在海上无人艇上搭载风筝系统进行扩大远海无线增益通信范围，对海上通信架构进行了很好的创新。
[0015](2)本专利技术采用的翼伞稳定性好，搭载通信电台重量轻，在空中滑翔时能够保持稳定并且收放自如。
[0016](3)本专利技术占艇面积很小，只需船尾小部分，且易于安装，造价便宜，能够实现大规模安装。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的整体结构示意图；
[0018]图2为本专利技术收放系统正视图；
[0019]图3为本专利技术收放系统右视图；
[0020]图4为本专利技术风筝系统结构示意图；
具体实施方式
[0021]下面结合附图和具体实施对本专利技术作进一步详细的说明。
[0022]本专利技术基于无人艇船载海上风筝拖曳式通信系统由两部分构成，分别为收放系统和风筝系统，两个系统通过复合缆绳进行连接，复合缆绳15同时还能对风筝系统中的无线通信电台13进行供电，使其能够持续工作。
[0023]如图1所示，该风筝装置的翼伞14通过滑环与复合缆绳15固连在一起。在翼伞上搭载了无线中继通信电台13，来建立无线通信电台13与船体通信系统的链路，类似将天线升高的原理，在海上空中建立信号平台。缆绳15的长度可达150
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200米高度，同时翼伞和电台部分重量不大，在海上航行时，通过船体的运动和风的作用将风筝放飞，并在空中保持稳定。
[0024]图2和图3为收放系统，缆绳收放框架1作为整个机构的支柱，在上面搭载了通用电机9为机构进行驱动，当电机正向启动时，电机正转，带动同步带轮11旋转，通过皮带12进行传动到同步带轮10，通过连接轴承座3和轴承8带动滚筒2进行旋转，减小摩擦影响并保持滚筒的中心不变。滚筒2由导杆5和丝杆6组成。两个杆基于同一个双控轴承座4，丝杆6有一个轴承8进行稳定，同时还配有卷扬机的排线机构7进行传动，该排线机构7和轴承8采用紧固
型法兰环连接。通过滚筒的正向旋转，实现了对缆绳的放飞。当电机反向转动时，同上述一样，滚筒进行反向转动，实现了对缆绳的收回。
[0025]如图4所示风筝系统，翼伞由伞翼16和控制线14组成，考虑伞在滑翔图中的稳定性和变向性，选用翼状伞，而不是用圆形伞。电台13的频率选型按照国际海事通信的统一规定海上船用电台的工作频率范，电台13的重量也不能过重。其中电台13通过在其上下共八个角上固定连接绳，与翼伞进行固定，保证无线电台在滑翔过程中的稳定性。
[0026]本专利技术基于无人艇远海通信环境下，提出构建海上风筝通信平台的系统，是首次将海上风筝系统用于通信扩展。该系统的风筝系统重量轻，稳定性好，能够在空中长时间的稳定工作。收放系统占艇面积小，易于安装，适用于小型无人艇。整个系统能够很好的将无人艇的通信平台加高，实现通信范围的扩大和通信距离的增强。
[0027]以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无人艇船载海上风筝拖曳式通信系统，其特征在于，包括收放系统和风筝系统，两个系统通过复合缆绳进行连接；所述风筝系统包括翼伞，在翼伞上搭载无线通信电台，建立无线通信电台与船体通信系统的链路；所述收放系统置于无人艇上，包括缆绳收放框架，设于该缆绳收放框架内的电机、旋转滚筒、2个同步带轮、轴承和轴承座，2个同步带轮通过皮带连接，电机驱动2个同步带轮转动，所述旋转滚筒通过轴承和轴承座与所述同步带轮结合，使电机带动所述旋转滚筒旋转。2.根据权利要求1所述的一种无人艇船载海上风筝拖曳式通信系统，其特征在于，所述无线通信电台通过在上下共八个角上固定连...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑建勇，杨皓麟，邵文韫，郄彤彤，刘传武，蒋文涛，王朝华，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：
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