[发明专利]一种基于空中平台的空中‑水下通信系统

权利要求书

1.一种基于空中平台的空中-水下通信系统，其特征在于，包括水下探测器（1）和空中平台（2）；

所述的水下探测器（1）上搭载传感器单元（23）、存储器单元（21）、水下探测器蓝绿光通信模块（22），传感器单元（23）用于采集水下视频信号，存储器单元（21）用于存储传感器单元（23）采集的视频信号，水下探测器蓝绿光通信模块（22）用于发送传感器单元（23）采集的视频信号并接收空中平台（2）的控制信号；

所述的空中平台（2）用于在水面以上空间飞行至预设位置，其上搭载控制单元（11）、空中平台蓝绿光通信模块（12）、扫描定位单元（13）、GPRS定位单元（14）和存储器单元（15）；

空中平台蓝绿光通信模块（12）用于接收水下探测器蓝绿光通信模块（22）发送的视频信号并发送控制信号；

GPRS定位单元（14）用于定位空中平台（2）自身所在位置；

扫描定位单元（13）用于实现空中平台（2）对水下探测器（1）所在区域的扫描定位；

控制单元（11）用于根据预设目标控制空中平台各部件的配合运行；

空中平台（2）的存储器单元（15）用于存储空中平台（2）的蓝绿光通信单元（12）接收的数据；

空中平台蓝绿光通信模块（12）和水下探测器蓝绿光通信模块（22）的信号载波均为蓝绿光；

所述的空中平台蓝绿光通信模块（12）由第一ARM处理器（121）、第一偏置驱动电路（122）、第一蓝绿光源（123）、第一发射端透镜组单元（124）、第一接收端光汇聚器（125）、第一光电探测器（126）和第一放大滤波整形电路（127）组成；

空中平台（2）的各单元位置和功能连接关系是：所述第一ARM处理器（121）根据GPRS定位单元（14）提供的定位信息和水下探测器（1）放置时所处的区域位置，发送控制信号给控制单元（11），控制空中平台（2）飞行到水下探测器（1）所在的区域；当飞行到所在区域后，扫描定位单元（13）通过第一ARM处理器（121）发出数据请求命令信号，第一偏置驱动电路（122）将光源的工作状态调整在线性工作区，以减小信号的失真和增大光源工作带宽，并将第一ARM处理器（121）输出的数据请求命令信号调制到第一蓝绿光源（123）上，第一蓝绿光源（123）发出光信号，光信号经过第一发射端透镜组单元（124）均匀扩束，形成预设的发射角度；当成功扫描到水下探测器（1）的位置后，水下探测器（1）将发送反馈信号，空中平台蓝绿光通信模块（12）的第一接收端光汇聚器（125）汇聚经过海水信道以及空气信道的光信号，第一光电探测器（126）将其由光信号转化为电信号，经过第一放大滤波整形电路（127）处理后，输出给第一ARM处理器（121），第一ARM处理器（121）将接收到的信号经过处理，并进行时钟恢复与电平判决，还原出水下探测器（1）发出的反馈信号，再将反馈信号输出给扫描定位单元（13），实现通信链路的连接；

所述的水下探测器蓝绿光通信模块（22）由第二ARM处理器（221）、第二偏置驱动电路（222）、第二蓝绿光源（223）、第二发射端透镜组单元（224）、第二接收端光汇聚器（225）、第二光电探测器（226）和第二放大滤波整形电路（227）组成；水下探测器（1）各单元的位置和功能连接关系是：第二ARM处理器（221）将传感器单元（23）获取的数据存储到存储器单元（21）中，水下探测器蓝绿光通信模块（22）的第二接收端光汇聚器（225）汇聚经过空气信道和海水信道的光信号，第二光电探测器（226）探测到上述光信号，经过第二放大滤波整形电路（227）处理后，输出给第二ARM处理器（221），第二ARM处理器（221）将接收到的信号经过处理，判断是否为数据请求命令信号，若是，发送反馈信号给第二偏置驱动电路（222），第二偏置驱动电路（222）将信号调制到第二蓝绿光源（223）上，第二蓝绿光源（223）发出光信号，上述光信号经过第二发射端透镜组单元（224）均匀扩束，形成预设的发射角度，发送反馈信号，然后第二ARM处理器（221）将存储器单元（21）中的数据通过水下探测器蓝绿光通信模块（22）进行发射；

所述的第一蓝绿光源（123）或第二蓝绿光源（223）采用蓝光LED阵列，产生光源信号，作为信号的传输载波。

2.如权利要求1所述的基于空中平台的空中-水下通信系统，其特征在于，所述的第一ARM处理器（121）或第二ARM处理器（221）采用STM32F103C8。