【技术实现步骤摘要】
【】本专利技术涉及一种海上全天候通信支持平台，广泛用于海上监控、测绘、预警、保障、数据、信息传输等领域，可以作为海军、海警部队海上执法的有效辅助手段。
技术介绍
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技术介绍
1、我们国家海洋疆域广阔，拥有3.2万公里长的海疆线，包围着300万平方公里以上的海域，这对我们海上主权的保卫者也提出了更高的要求。尽管近几年我国的大型船只接连下水，担负起更多的守卫浩瀚海疆的任务，但如此大的海洋面积，要实现全天候大范围的覆盖，还存在一定的差距。
2、依靠海军、海警的船舶舰艇守卫我们的海疆线，是目前最有效的手段，再辅助雷达扫描、飞机巡航、卫星监测等方式作为补充，我们的防卫技术已经覆盖了所有海域、空域，但是对于日常的监管和维护而言，这些方式的运行成本较高，资源数量也受到一定的限制。
3、目前在陆地环境下已经广泛使用的视频监控等技术，尚无法在海上推广，尤其是远海区域，受到海上供电、网络传输等技术的限制，船只上的甚高频电台，无法实现视频信号的传输，海上的视频监控覆盖还是空白。
4、我国每年平均会经历20次左右的台风，为了在海面上部署无线通信的中继设备及天线，需要使用锚链将海面上的支撑部件固定在海底，才能保证天线位置的相对固定，但目前情况下很难抵御台风的破坏。
5、我国东海海域的平均水深达到了349米，最深达到了2322米，南海的平均深度是1212米，最大深度达到了5559米。在远海区域如此的深度如果使用锚链的方式固定海面上的设备部件是很难实现的。
技术实现
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技术实现思路
1、本专利技术涉及一种海上全天候通信支持保障平台，其特征在于：以指挥中心及多个中继节点组成覆盖海面的无线通信传输系统，中继节点由多组风扇组成的空中支撑组件以及可以漂浮水面或沉入水中的密闭式潜水舱组成。海上通信平台中继舱，采用光伏电池板以及蓄电池组作为能源，形成具有无人值守、运行状态自主控制，可以长时间在海面漂浮或潜入水下。中继舱及空中支撑组件具有抵御台风的能力，可以在海上长时间工作，通过远距离高带宽的无线网络数据传输系统，指挥中心实现对每一个中继节点的位置、工作状态、搭载的设备运行参数等进行远程集中控制，保障其稳定地运行，其搭载的远距离定向天线，构建了海上的无线数据覆盖网络。
2、中继舱内部的核心控制部件是主控计算机，其中的软件程序负责采集舱体内所有传感器的实时数据，根据场景状态要求，在指挥中心的集中控制下，对所有设备发出相应的控制指令，以实现整体的智能化控制操作，并与指挥中心进行实时的数据交换。
3、空中支撑组件与潜水舱之间通过附着钢丝的电缆相连，钢丝及电缆可以根据两者的距离进行伸长和收紧，空中支撑组件与潜水舱均部署倾角仪角度传感器以及压强传感器，形成具有无人值守、自主控制功能，可以长时间在海面漂浮并相对静止的整体。
4、采用潜水舱携带的光伏电池板以及蓄电池组作为能源，内部部署主控计算机，根据传感器的实时数据变化，通过接口电路控制螺旋桨、舵机、风扇的转速和方向，维持或调整中继节点的运动状态。
5、中继节点配置了远距离无线网络传输设备，在有效的传输距离内部署多台中继节点，即可实现网络信号的大面积覆盖，实现海上通信平台的位置、状态的远程集中控制，以及数据、视频信息的传输。
6、本专利技术为电信运营商实现海上或船舶信号覆盖提供了高带宽的传输通道。
7、在岸基指挥中心、船载指挥中心、半潜式指挥平台的配合下，可以在其周围构建海上数据交换网络，实现全天候的视频监控取证、远程喊话、辅助执法等操作，进而节约遥测卫星、巡航飞机、执法船只的成本，广泛用于海上监控、测绘、预警、保障、无人机图像数据传输等领域。本专利技术可以作为海军、海警部队海上执法的有效辅助手段，提高海上安防的信息化水平。
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1.一种海上全天候通信支持保障平台，其特征在于：以指挥中心及多个中继节点组成覆盖海面的无线通信传输系统，中继节点由多组风扇组成的空中支撑组件以及可以漂浮水面或沉入水中的密闭式潜水舱组成。
2.中继节点的空中支撑组件(150)与潜水舱(100)具有抵御台风的能力，可以在海上长时间工作，两者之间通过附着钢丝的柔性电缆(140)相连，潜水舱内部有电动控制的电缆收纳装置(260)，电缆可以根据两者的距离进行伸长和收紧，空中支撑组件与潜水舱部署了风向、风速传感器、倾角传感器、定位传感器、压强传感器以及所有电控设备的工作电流、电压传感器，形成具有无人值守、运行状态自主可控，可以保证位置相对静止的整体。
3.潜水舱携带的光伏电池板(110)以及蓄电池组(210)作为能源，内部部署主控计算机(230)，实时采集各种传感器的数据变化，通过接口电路控制螺旋桨(120)、方向舵机(130)以及风扇(160、165)的转速和方向，进而控制潜水舱和支撑组件的位置状态。
4.海面上风浪较小时潜水舱漂浮在水面，电缆收紧，空中支撑组件通过支撑底座与其结合在一起，风扇的升力和推
5.主控计算机(230)根据倾角传感器的数据变化，判断水流及风力对组合体的位移影响，以负反馈方式控制潜水舱的舵机(120)及螺旋桨(120)进行方向及航速的调整，抵消水流产生的位移。控制空中支撑组件风扇的转速，使姿态控制风扇所在的平面垂直于风向，并以负反馈方式调整其转速，抵消风力产生的位移，进而保证空中支撑组件实现相对的静止，以及始终处于直立状态。
6.潜水舱体内部配置了压水舱(240)，内部留有一定量的压缩空气，由主控计算机(230)及电控水泵(250)控制压水舱中水量的多少，进而控制其漂浮在水面或停留在水下的某个深度。主控计算机实时检测舱壁上的压强传感器(115)的数据变化，以负反馈方式改变压水舱内的水的多少来维持潜水深度。
7.指挥中心通过气象数据判断中继节点所在海域风浪较大时，发送信号至该中继节点的主控计算机，潜水舱在主控计算机的控制下沉入水下一定深度，同时伸长电缆，空中组件通过顶部风扇的升力提升至一定高度，躲避海浪的冲击。柔性电缆(140)连接空中支撑组件，为其提供电源，保持两者的数据通信，维持各自的工作状态。电缆及钢丝的强度要足够抵御台风的破坏力。
8.空中支撑组件根据风向、风速传感器的数据变化，实时调整风扇的转速和方向，依靠姿态控制的多只风扇抵御台风风力，实现空中的相对静止，保证空中支撑组件始终处于垂直状态。
9.空中支撑组件部署了天线方向控制组件(175)，通过轴向电机控制天线支架的角度，以保证传输天线(170)时刻保持设定好的方向，保障无线信号的稳定传输。为了更加灵活地部署中继节点的位置，不受限制地调整无线信号的中继方向，空中支撑组件部署了至少两套天线及其方向控制组件，以保证中继天线的方向可以任意转动。
10.海上通信平台中继舱的核心控制部件是主控计算机(230)，其中的软件程序负责采集中继节点所有传感器的实时数据，根据场景状态要求，对所有设备发出相应的控制指令，与指挥中心时刻保持通信，以实现整个舱体及空中支撑组件的智能化控制操作。
11.观察发现海风较小时海面上的波浪在一定时间内会呈现稳定的周期性波动，中继节点搭载的智能预测舱体动态稳定系统通过主控计算机及传感器记录海浪的周期性波动以及方向、力度等数据，经过程序计算，可以预测中继舱在波浪中的姿态运动趋势，进而提前发出指令，调整舱体艇首的方向，控制螺旋桨转速实现舱体姿态稳定。
12.在规划的海域位置进行多台套中继节点的部署，无线信号以桥接等模式连接，实现更远距离的数据传输。指挥中心实现对每一个中继节点的位置、工作模式、设备运行及故障状态进行远程集中控制，据此构建海上更大带宽、更大覆盖范围的无线数据交换网络，为电信运营商实现海上或船舶信号覆盖提供了高带宽的传输通道。
13.岸基指挥中心(310)、船载指挥中心(320)、半潜式指挥平台(330)也部署远距离定向传输天线及天线方向控制组件，中继节点(340)在其周围构建海上数据交换网络，实现全天候的视频监控取证、远程喊话、辅助执法等操作，进而节约遥测卫星、巡航飞机、执法船只的成本，广泛用于海上监控、测绘、预警、保障、无人机图像数据传输等领域。可以作为海军、海警部队海上执法的有效辅助手段，提高海上安防的信息化水平。
...【技术特征摘要】
1.一种海上全天候通信支持保障平台，其特征在于：以指挥中心及多个中继节点组成覆盖海面的无线通信传输系统，中继节点由多组风扇组成的空中支撑组件以及可以漂浮水面或沉入水中的密闭式潜水舱组成。
2.中继节点的空中支撑组件(150)与潜水舱(100)具有抵御台风的能力，可以在海上长时间工作，两者之间通过附着钢丝的柔性电缆(140)相连，潜水舱内部有电动控制的电缆收纳装置(260)，电缆可以根据两者的距离进行伸长和收紧，空中支撑组件与潜水舱部署了风向、风速传感器、倾角传感器、定位传感器、压强传感器以及所有电控设备的工作电流、电压传感器，形成具有无人值守、运行状态自主可控，可以保证位置相对静止的整体。
3.潜水舱携带的光伏电池板(110)以及蓄电池组(210)作为能源，内部部署主控计算机(230)，实时采集各种传感器的数据变化，通过接口电路控制螺旋桨(120)、方向舵机(130)以及风扇(160、165)的转速和方向，进而控制潜水舱和支撑组件的位置状态。
4.海面上风浪较小时潜水舱漂浮在水面，电缆收紧，空中支撑组件通过支撑底座与其结合在一起，风扇的升力和推力使支柱保持直立状态，接受太阳光为光伏电池充电。
5.主控计算机(230)根据倾角传感器的数据变化，判断水流及风力对组合体的位移影响，以负反馈方式控制潜水舱的舵机(120)及螺旋桨(120)进行方向及航速的调整，抵消水流产生的位移。控制空中支撑组件风扇的转速，使姿态控制风扇所在的平面垂直于风向，并以负反馈方式调整其转速，抵消风力产生的位移，进而保证空中支撑组件实现相对的静止，以及始终处于直立状态。
6.潜水舱体内部配置了压水舱(240)，内部留有一定量的压缩空气，由主控计算机(230)及电控水泵(250)控制压水舱中水量的多少，进而控制其漂浮在水面或停留在水下的某个深度。主控计算机实时检测舱壁上的压强传感器(115)的数据变化，以负反馈方式改变压水舱内的水的多少来维持潜水深度。
7.指挥中心通过气象数据判断中继节点所在海域风浪较大时，发送信号至该中继节点的主控计算机，潜水舱在主控计算机的控制下沉入水下一定深度，同时伸长电缆，空中组件通过顶部风扇的升力提升至一定高度，躲避...
【专利技术属性】
技术研发人员：李昂，李雪飞，
申请(专利权)人：内蒙古洋悦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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