[发明专利]一种基于无线紫外光MIMO的直升机助降方法

说明书

本发明公开的一种基于无线紫外光MIMO的直升机助降方法，将四个发射端分别固定于降落点的四角处，每个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；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；本发明利用紫外光通信技术，时延长、带宽窄和信道复用率低等优点以及非直视通信的定向性，通过将MIMO技术和空时分编码应用于无线紫外光通信中，能更好地降低误码率，提高通信距离、通信速率、信道容量、抗衰落性能等指标。

技术领域

本发明属于直升机降落技术领域，涉及一种基于无线紫外光MIMO的直升机助降方法。

背景技术

受低空开放和国内人均GDP提升等影响，国内通用航空市场近几年发展很快，而作为其中重要分支的直升机更是备受关注。直升机具有垂直起降和空中机动优势，在军事有很好的应用前景。当前国内直升机用途：①海上石油补给(设备和人)；②陆上石油补给(设备和人)；③电力巡线(高压线、电线等逆向巡航)；④矿产勘探；⑤空中旅游；⑥航拍；⑦农林产业农药喷洒、防火消防等。然而，随着直升机的应用越来越广泛，直升机的安全问题也越发突出，当发生了紧急事件或者自然灾害时，地形地貌发生改变，交通中断，天气条件恶劣，导航定位困难，此时如何准确快速引导救援直升机抵达救灾地点的降落场并安全降落成为关注的焦点。

随着无线光通信技术的不断发展，无线紫外光通信固有的时延长、带宽窄和信道复用率低等优点以及非直视通信的定向性，成为紫外光通信系统进一步发展的优势。因此，无线紫外光散射通信也越来越受到人们关注。然而，紫外光散射通信存在严重的衰减的现象，而且信号发射功率又受到一定的限制，因此，需提供一种新的直升机助降系统及其助降方法，以改善无线紫外光通信系统的通信距离、通信速率、信道容量、抗衰落性能等指标性能，使得直升机能在较复杂的环境下安全准确降落。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于无线紫外光MIMO的直升机助降方法，能够提高无线紫外光通信系统的通信距离、通信速率、信道容量、抗衰落性能等指标性能。

本发明所采用的技术方案是，一种基于无线紫外光MIMO的直升机助降方法，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。

本发明的特点还在于：

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。

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。