[实用新型]一种航空激光通信系统

说明书

本实用新型公开了一种航空激光通信系统，主要目的在于解决航空通信受频谱以及带宽限制的问题。该系统包括：星载系统，包括光端机和电控箱；机载系统，包括光端机、电控箱和用于安装的支架以及套设在整个机载系统外侧的整流罩；地面系统，包括光端机和电控箱；星载系统实现与机载系统以及地面系统的双向激光通信；星载系统、机载系统和地面系统的光端机均包括通信发射模块，通信接收模块，捕获瞄准跟踪模块以及光学天线；通信发射模块发出的光通过捕获瞄准跟踪模块后通过光学天线发出；光学天线接收到的光通过捕获瞄准跟踪模块后通过通信接收模块进行接收；捕获瞄准跟踪模块实现与相对的光端机之间的激光通信链路的建立和保持。

技术领域

本实用新型涉及一种激光通信技术领域，特别是涉及一种航空激光通信系统。

背景技术

目前，航空通信主要通过微波卫星实现。在通过该微波无线电进行通信时，由于无线电频率是空间系统得以正常运转的基础，是信息传输的通道，为了防止卫星间电磁干扰，需要保持通信频率的一定间隔进行频率隔离，因此无线电频谱的利用将受到极大限制。

现有的航空互联技术一般分为三大类，分别是以陆地电信基站为基础的对空通信技术(Air To Ground，ATG)、静止轨道(GEO)卫星、低轨道(LEO)星座。

ATG，是一种地对空的通信系统，它利用成熟的陆地移动通信技术，如3G、4G技术，针对航空高速移动、广覆盖等特性进行定制化开发，在地面建设部分天线指向天空的专用、复用基站，构建出一张地对空的专用网络，解决地对空数据双向传输的问题。ATG系统主要包括机载小翼天线和由基站组成的地面核心网，系统复杂度较低，对飞机的影响较小。但是，由于其为无线电通信，仍然存在频谱饱和以及带宽有限的问题。

GEO卫星，目前是卫星在航空领域内应用的主流。根据频谱主要分为SBB、Ku(包括2Ku和KuHTS)、Ka等三种。静止轨道卫星通过卫星、地面站和机顶天线实现通信。与ATG相比，静止轨道卫星频谱资源丰富，三颗卫星就能覆盖全球，能覆盖全球航路，支持跨洋飞行。但是，由于其为无线电通信，使用的波段频率有限，通信带宽无法满足大量数据互联需求。

LEO低轨道星座，由于轨位稀缺，最近几年异军突起，成为卫星互联网的新生力量。相比GEO，低轨道卫星轨位在1500公里以内，相比GE03.6万公里的轨道，其天线复杂度低、通信延迟小、整体容量大。由于其是无线电通信，低轨道星座首要解决的还是频谱受限以及带宽有限的问题。

因此，现有技术中的航空通信网络技术，都具有频谱、带宽受限的问题，无法做到大数据高速率的传输，也无法实现飞机本身数据的实时传输和监测。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种频段不受限、带宽较宽、实现大数据高速率传输的用于构造航空互联网的航空激光通信系统。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种航空激光通信系统，其特征在于：包括

至少一个星载系统，安装于卫星上，包括光端机和电控箱；

至少一个机载系统，安装于飞行器上，包括光端机、电控箱、用于安装所述光端机和电控箱的支架；

以及至少一个地面系统，设置于地面，包括光端机和电控箱；

所述星载系统用于实现与机载系统以及地面系统的双向激光通信；

所述星载系统、机载系统和地面系统均包括用于初始指向的定位系统，并且所述星载系统、机载系统和地面系统的光端机均包括通信发射模块，通信接收模块，捕获瞄准跟踪模块以及光学天线；

所述通信发射模块发出的光通过捕获瞄准跟踪模块后通过光学天线发出；

光学天线接收到的光通过捕获瞄准跟踪模块后通过通信接收模块进行接收；