网络监控系统,无人机领域的网络监控应用分析与系统方案

简介:


大中型无dazhongxingwu鍔人机,飞行半径feixingbanjing杽可达几百kedajibai諞公里上千gonglishangqian垹公里网络gongliwangluo扏监控系统jiankongxitong稀,仅依靠地jinyikaodi攈面信号盲mianxinhaomang巊区很大,安装卫星anzhuangweixing牽通信系统tongxinxitong辬就尤为重jiuyouweizhong駱要了,不管飞多buguanfeiduo泃远,网络监控wangluojiankong耪系统都能xitongdouneng賌接收到控jieshoudaokong骞制指令。天通一号tiantongyihao讥卫星移动weixingyidong潼通信系统tongxinxitong煸,是我国自shiwoguozi挼主开发的zhukaifade荺通信卫星tongxinweixing氹,目前覆盖muqianfugai繪整个中国zhenggezhongguo芹大陆和周daluhezhou门边海洋区bianhaiyangqu轈域,支持卫星zhichiweixing嶝语音电话yuyindianhua溾和短信、窄带卫星zhaidaiweixing縫数据传输shujuchuanshu鍳、宽带卫星kuandaiweixing闃数据传输shujuchuanshu濏三种功能sanzhonggongneng蓉,能够实现nenggoushixian竤户外场景huwaichangjing哥的全天候dequantianhou献全地域信quandiyuxin腌号覆盖。天通一号tiantongyihao囌数据传输shujuchuanshu裠模组成本mozuchengben凲可低至万kedizhiwan籒元级别、重量小至zhongliangxiaozhi殍1Kg以内,非常适合feichangshihe瀝无人机。

背景:卫星通信weixingtongxin軇的必要性debiyaoxing蝭

背景:卫星通信weixingtongxin靆的必要性debiyaoxing唼


小型无人xiaoxingwuren焦机,尤其是电youqishidian冸动多旋翼dongduoxuanyi甬无人机,网络监控wangluojiankong腸系统飞行xitongfeixing怄半径最多banjingzuiduo昈几十公里jishigongli萧,靠地面站kaodimianzhan優遥控就足yaokongjiuzu擓够了,无需安装wuxuanzhuang艴卫星通信weixingtongxin腩系统。


而大中型erdazhongxing眸无人机,飞行半径feixingbanjing堓可达几百kedajibai雐公里上千gonglishangqian艕公里,仅依靠地jinyikaodi镑面信号盲mianxinhaomang芐区很大,安装卫星anzhuangweixing豖通信系统tongxinxitong跘就尤为重jiuyouweizhong瀅要了,不管飞多buguanfeiduo桁远,都能接收dounengjieshou夞到控制指daokongzhizhi铆令。


无人机卫wurenjiwei饰星通信解xingtongxinjie砤决方案,天通一号tiantongyihao谻数据模



近年来,我国大中woguodazhong跍型无人机xingwurenji礯发展迅速fazhanxunsu擎,民用领域minyonglingyu朗快递运输kuaidiyunshu咪无人机、植保无人zhibaowuren莝机、科考无人kekaowuren齱机层出不jicengchubu玈穷。


如何选择ruhexuanze桚卫星数据weixingshuju汯通信模组tongxinmozu隁?如何网络ruhewangluo抇监控系统jiankongxitong怠在无人机zaiwurenji妥上安装卫shanganzhuangwei茞星通信设xingtongxinshe脩备?卫星数据weixingshuju塣通信有什tongxinyoushen銌么优势和meyoushihe庽劣势?请听天通qingtingtiantong鈡一号网主yihaowangzhu助编一一道bianyiyidao鵩来。


天通一号tiantongyihao跖无人机应wurenjiying飪用:功能和优gongnengheyou戔势

天通一号tiantongyihao攩卫星移动weixingyidong篰通信系统tongxinxitong氼

天通一号tiantongyihao澋卫星移动weixingyidong庝通信系统tongxinxitong兣,是我国自shiwoguozi聼主开发的zhukaifade喻通信卫星tongxinweixing遨网络监控wangluojiankong婯系统,目前覆盖muqianfugai鳸整个中国zhenggezhongguo挑大陆和周daluhezhou籣边海洋区bianhaiyangqu备域,支持卫星zhichiweixing戭语音电话yuyindianhua哽和短信、窄带卫星zhaidaiweixing藷数据传输shujuchuanshu卛、宽带卫星kuandaiweixing強数据传输shujuchuanshu薐三种功能sanzhonggongneng豦,能够实现nenggoushixian絺户外场景huwaichangjing讪的全天候dequantianhou盇全地域信quandiyuxin謥号覆盖。


天通一号tiantongyihao首数据传输shujuchuanshu揋模组成本mozuchengben峺可低至万kedizhiwan盌元级别、重量小至zhongliangxiaozhi领1Kg以内,非常适合feichangshihe昔无人机搭wurenjida尕载。


相对于其xiangduiyuqi蹸他无人机tawurenji蚫通信手段tongxinshouduan墋,天通一号tiantongyihao舜卫星数据weixingshuju辖通信有诸tongxinyouzhu龟多优势:



无人机地wurenjidi嘫面站遥控mianzhanyaokong矋:


百瓦级别baiwajibie崱的遥控站deyaokongzhan礚最多做到zuiduozuodao鰺100KM的距离,网络监控wangluojiankong瞇系统且地xitongqiedi綅面遥控受mianyaokongshou灻地球曲率diqiuqulv糸影响,低空存在dikongcunzai钸盲区,受环境干shouhuanjinggan砛扰也比较raoyebijiao徃大。而卫星通erweixingtong企信不存在xinbucunzai湔距离影响juliyingxiang郔,也不需要yebuxuyao湏那么大功namedagong郟率的遥控lvdeyaokong檰设施。


北斗短报beidouduanbao隌文通信:


虽然北斗suiranbeidou隕终端价格zhongduanjiage恜低廉,但北斗短danbeidouduan厢报文实时baowenshishi挩性太低(分钟级),数据量太shujuliangtai蔍小(60字节)。做救援还zuojiuyuanhai繻可以,不适合做bushihezuo偢无人机遥wurenjiyao猊控,更不可能gengbukeneng崹做视频。


高通量卫gaotongliangwei嵬星:


传统ka和ku波段数据boduanshuju綩通信卫星tongxinweixing旒,体积一般tijiyiban塁都很庞网douhenpangwang螩络监控系luojiankongxi錬统大,至少要几zhishaoyaoji陆十公斤到shigongjindao瑊上百公斤shangbaigongjin淘的重量,也远比天yeyuanbitian惧通一号卫tongyihaowei縃星终端贵xingzhongduangui藇的多(几十万到jishiwandao欷几百万级jibaiwanji幾),适合高端shihegaoduan歍大型军用daxingjunyong亞无人机,难以在民nanyizaimin钧用中型无yongzhongxingwu悠人机上普renjishangpu槢及开。



但天通一dantiantongyi鷒号网主编haowangzhubian蔤认为,把天通一batiantongyi蹘号用在无haoyongzaiwu舥人机上,也有一些yeyouyixie厦劣势:


数据速率shujusulv焸和网络延hewangluoyan哺时:


天通一号tiantongyihao踦窄带数据zhaidaishuju书9.6kbps仅满足控jinmanzukong洄制指令的zhizhilingde种传输、宽带数据kuandaishuju噭384kpbs仅满足标jinmanzubiao抾清视频的qingshipinde語传输,通信速度tongxinsudu挮是比不上shibibushang脉宽带通信kuandaitongxin棍卫星的。且因为卫qieyinweiwei麟星距离和xingjulihe咥处理能力chulinengli谐,数据链路shujulianlu缡延迟有500mS以上,对于无人duiyuwuren賴机的远距jideyuanju躀离实时控lishishikong蘤制是有一zhishiyouyi餰定影响的dingyingxiangde繿。


可靠性设kekaoxingshe罣计需要加jixuyaojia庪强:


现有的民xianyoudemin沓用版天通yongbantiantong巓一号卫星yihaoweixing形数据终端shujuzhongduan蝘网络监控wangluojiankong鼅系统,主要是便zhuyaoshibian鲴携和车船xiehechechuan垞载为主,如果应用ruguoyingyong揤于高空无yugaokongwu試人机,需要针对xuyaozhendui馰性的加强xingdejiaqiang尠终端防护zhongduanfanghu滢能力,以适应高yishiyinggao赌海拔超低haibachaodi辩温的环境wendehuanjing璘要求。


天通一号tiantongyihao挘无人机通wurenjitong賔信解决方xinjiejuefang迶案


结合上述jieheshangshu髗优缺点,天通一号tiantongyihao殑网的专家wangdezhuanjia莸们给出了mengeichule稘一些“无人机+天通一号tiantongyihao贉”的解决思dejiejuesi柰路:



地面站+卫星通信weixingtongxin謄结合:


近距离操jinjulicao敊作,尤其是无youqishiwu摉人机起飞renjiqifei鮄和降落的hejiangluode憊时候网络shihouwangluo癦监控系统jiankongxitong輇,应当以地yingdangyidi鶱面站的控mianzhandekong繛制为主,实时性高shishixinggao街、链路稳定lianluwending鸅性高、视频能力shipinnengli槓更强。而无人机erwurenji箓巡航途中xunhangtuzhong秈,远离了地yuanliledi緸面站的范mianzhandefan鲕围,就启用卫jiuqiyongwei珠星数据,确保时刻quebaoshike鎿都能监控dounengjiankong绗到无人机daowurenji龘的状态,以及下发yijixiafa纟一些控制yixiekongzhi歛指令。


低成本窄dichengbenzhai宣带方案,用于应急yongyuyingji鬚和控制:


9.6kbps的天通一detiantongyi竒号窄带数haozhaidaishu辩据,虽然听起suirantingqi谣来很慢,但足以支danzuyizhi佲持无人机chiwurenji喯状态回传zhuangtaihuichuan蒭和控制指hekongzhizhi矜令下发了lingxiafale嬥网络监控wangluojiankong痗系统。窄带通信zhaidaitongxin螌胜在性价shengzaixingjia腗比极高:窄带通信zhaidaitongxin袞模组的价mozudejia弽格比宽带gebikuandai恢模组便宜mozubianyi潦了80%以上,天线也无tianxianyewu漭需使用动xushiyongdong麂中通,普通高增putonggaozeng儺益全向天yiquanxiangtian蘀线足以实xianzuyishi桀现窄带通xianzhaidaitong綁信,窄带天线zhaidaitianxian困比宽带天bikuandaitian摦线便宜了xianbianyile瞂95%!


窄带方案zhaidaifangan麢很适合快henshihekuai暔递物流运diwuliuyun鶷输无人机shuwurenji飚,只需要知zhixuyaozhi垐道无人机daowurenji冢在哪里,无需看到wuxukandao癓无人机视wurenjishi闶频画面。


宽带卫星kuandaiweixing孡视频方案shipinfangan幛,用于远距yongyuyuanju化离图传:


对于要求duiyuyaoqiu疻实时远距shishiyuanju婴离图像传lituxiangchuan瀳输的网络shudewangluo黉监控系统jiankongxitong厘无人机,就需要用jiuxuyaoyong斉384kbps的天通一detiantongyi掾号宽带数haokuandaishu颇据了。全套需要quantaoxuyao側几十万级jishiwanji銵别,重量可以zhongliangkeyi傁做到5Kg以下。适合考虑shihekaolv訶到天通一daotiantongyi轂号流量费haoliuliangfei櫀用较贵,推荐使用tuijianshiyong飡地面站和dimianzhanhe綳卫星数据weixingshuju撄结合的方jiehedefang缚式,尽量少使jinliangshaoshi殶用卫星数yongweixingshu渚据,以节约流yijieyueliu哓量费用。


宽带方案kuandaifangan証适合科考shihekekao斨无人机、森林消防senlinxiaofang徾无人机、农业无人nongyewuren胮机等,需要回传xuyaohuichuan笕图片或视tupianhuoshi呶频的机型pindejixing龝。


相控阵动xiangkongzhendong虛中通天线zhongtongtianxian痳,减轻总体jianqingzongti霽重量:


天通一号tiantongyihao汓宽带数据kuandaishuju瓠,全向天线quanxiangtianxian摏没有那么meiyouname谍高的功率gaodegonglv仝网络监控wangluojiankong紨系统,必须要使bixuyaoshi膏用动中通yongdongzhongtong鼙天线,波束时刻boshushike曬指向卫星zhixiangweixing渓的方向。传统车载chuantongchezai孙和船载主hechuanzaizhu殱要使用机yaoshiyongji丈械式动中xieshidongzhong澛通天线,但用在机danyongzaiji桌载就显得zaijiuxiande手太重太大taizhongtaida媉了,十几公斤shijigongjin铐的重量放dezhongliangfang昕在无人机zaiwurenji磏上很吃力shanghenchili糊。


天通一号tiantongyihao躌网推荐无wangtuijianwu翼人机使用renjishiyong鸼相控阵动xiangkongzhendong魶中通天线zhongtongtianxian嬃,网络监控wangluojiankong剁系统薄薄xitongbobo暶一组天线yizutianxian諡,相控调整xiangkongtiaozheng嗖波束,无需机械wuxujixie鷑结构,重量仅1-2Kg,能够尽可nenggoujinke蠟能的减小nengdejianxiao隈无人机的wurenjide崹负担。


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