[发明专利]一种基于无线紫外光MIMO的直升机助降方法

权利要求书

1.一种基于无线紫外光MIMO的直升机助降方法，其特征在于，具体按照如下步骤实施：

步骤1、布置发射端：将四个发射端分别固定于降落点的四角处，通过角度传感器探测发射端所处位置与水平面的角度大小，并计算出坡度；

步骤2、扫描阶段：经步骤1后，每个所述发射端通过紫外激光MIMO LEDs阵列自设扫描方式发送信号，并对所发送的信号进行编码，对编码后的信号通过不同的发送天线发送，等待直升机的到来；

步骤3、下降阶段：经步骤2后，当直升机的接收端接收到所述紫外激光MIMO LEDs阵列发出的编码后的信号时，根据所得信号引导直升机对准降落点的中心位置上空，安全降落；

所述步骤2中，对发送的信号采用比特补码式正交空时分组码进行编码；

所述比特补码式正交空时分组码的编码方法具体按照以下步骤实施：

步骤2.1、先对紫外激光MIMO LEDs阵列发出的信号进行Q-PPM调制，求出码字矩阵

其中，为调制信号s₁,s₂，…,s_k以及它们补码信号的线性组合；

步骤2.2、经步骤2.1后，判断码字矩阵是否正交，若所述码字矩阵正交，则进行下一步，否则，返回上一步重新计算码字矩阵

步骤2.3、经步骤2.2后，假设散射体积中的闪烁是恒定的，单次散射占主导地位，计算误码率P_s。

2.如权利要求1所述的一种基于无线紫外光MIMO的直升机助降方法，其特征在于，所述步骤2.1中，码字矩阵具体按照以下算法经计算获得：

式(1)中：M为发射天线数，T为一组编码符号的时间周期个数。

3.如权利要求1所述的一种基于无线紫外光MIMO的直升机助降方法，其特征在于，所述步骤2.2中码字矩阵正交的满足条件为：

式(2)中：ρ_s为常数,为单位矩阵。

4.如权利要求1所述的一种基于无线紫外光MIMO的直升机助降方法，其特征在于，所述步骤2.3中，误码率具体按照以下算法经计算获得：

r_1,mn＝rsinθ_R,n/sinθ_s,mn (8)；

r_2,mn＝rsinθ_T,m/sinθ_s,mn (9)；

θ_s,mn＝θ_T,m+θ_R,n (10)；

式(3)～(14)中：Q为大于2的PPM调制指数，f(I_mn)是衰落信道模型的信道系数从m发射孔径至n接收孔径的联合分布概率密度函数，I_mn为湍流情况下的辐射度，μ_mn为辐射度的平均值，σ_mn是辐射度的方差，a_mn为辐射度因子，I_0,mn为在没有湍流的情况下的单个发射天线功率的单散射假设下接受的辐照度，r_1,mn为从第m个发射天线到V_mn的距离，r_2,mn为从V_mn到第n个接收天线之间的距离，k_e为大气信道衰减系数，k_s为大气信道散射系数，P(θ_s,m)为散射相函数，取1，A_r为接收孔径，θ_s,mn为散射角，θ_R,n为第n个接收天线的接收仰角，θ_T,m为第m个发射天线的发射仰角，V_mn为第m个发射天线和第n个接收天线之间的有效散射体积，f_I(I)为信号的强度起伏服从对数正态分布的概率密度函数，I为光强起伏，为斜程传输的闪烁指数，为平面波对数振幅方差，L为传播路径长度，λ为每个激光MIMO LED的波长，M表示发射天线数，N表示接收天线数，SNR为信噪比，r为链路间的距离。