[发明专利]一种用于恶劣飞行动态环境的北斗短报文武器数据链系统

说明书

本发明公开了一种适用于恶劣飞行动态环境的北斗短报文武器数据链系统，包括多天线模块、天线切换模块、短报文通信模块和飞行动态评估模块，飞行动态评估模块周期性获取实时飞行参数；飞行动态评估模块实时计算应切换的天线端口号，并输出给天线切换模块；飞行动态评估模块实时计算多普勒频偏，并输出给短报文通信模块；天线切换模块根据其接收到的天线端口号，将相应天线上的接收信号输出给短报文通信模块；短报文通信模块根据接收到的多普勒频偏信息，对天线切换模块输出的接收信号进行频率补偿工作，之后完成信号的解调工作。该系统通过引入飞行动态评估模块，提升短报文数据链系统对飞行动态环境的适应性。同时，跟多通道同时接收技术相比，该系统可大幅提高资源利用率，并降低系统成本，有利于产品的小型化、集成化设计。

技术领域

本发明涉及一种适用于恶劣飞行动态环境的北斗短报文武器数据链系统，属于武器数据链系统技术领域。

背景技术

数据链是一种在传感器、指控系统、武器平台、作战部队之间实时自动进行信息处理、交换和分发的通信链路，它按照规定的通信协议和标准消息格式，利用调制解调、纠错编码、组网通信和信息融合等技术，实现星载、机载、弹载、舰载和陆基数据系统之间的信息交换，从而最大限度发挥作战效能。

北斗短报文数据链系统，利用北斗卫星的短报文通信功能，实现了武器系统和地面指挥系统之间的双向通信。目前该技术已在部分武器型号上得到了成功应用。现有的北斗短报文数据链系统，对飞行动态的适应能力上有不足，尤其是对武器的飞行姿态变化极为敏感。为保证北斗短报文链路能正常通信，部分武器型号甚至对飞行过程中的滚转角提出了一定的要求，限制了北斗短报文武器数据链在具有恶劣飞行动态条件武器(如弹道导弹武器)上的应用。为解决该问题，部分厂商将多通道同时接收技术引入到北斗短报文武器数据链的设计当中，但该技术存在资源利用率低，成本高昂，不利于小型化集成化等缺点。

发明内容

本发明解决的问题是：克服现有技术不足，提供一种适用于恶劣飞行动态环境的北斗短报文武器数据链系统，通过引入飞行动态评估模块，提升短报文数据链系统对飞行动态环境(如武器飞行姿态的剧烈变化)的适应性。同时，跟多通道同时接收技术相比，该系统可大幅提高资源利用率，并降低系统成本，有利于产品的小型化、集成化设计。

本发明采用的技术方案是：一种适用于恶劣飞行动态环境的北斗短报文武器数据链系统，包括多天线模块、天线切换模块、短报文通信模块和飞行动态评估模块，多天线模块、天线切换模块、短报文通信模块和飞行动态评估模块装在武器上；

飞行动态评估模块，周期性获取武器的实时飞行参数；根据实时飞行参数，确定应切换的天线端口号，并输出天线端口号给天线切换模块；

飞行动态评估模块，根据实时飞行参数，实时计算多普勒频偏，并输出多普勒频偏给短报文通信模块；

天线切换模块，根据其接收到的天线端口号，控制多天线模块中相应天线上接收的信号输出给短报文通信模块；

短报文通信模块，根据接收到的多普勒频偏信息，对相应天线上接收的输出的信号进行频率补偿工作，完成信号的解调工作。

飞行动态评估模块根据实时飞行参数，确定应切换的天线端口号，具体如下：

a)周期性获取实时飞行参数；

b)实时确定武器待通信的北斗卫星坐标；

c)将步骤(a)的实时飞行参数和步骤(b)北斗卫星坐标，由经纬高坐标系转换为地心地固坐标系；

d)根据地心地固坐标系下的实时飞行参数和北斗卫星坐标，计算武器通信方向指向矢量；

e)将通信方向指向矢量转换到武器载体坐标系；

f)根据武器载体坐标系下的通信方向指向矢量，判断指向矢量所在天线覆盖区，根据天线覆盖区判断出对应的天线，将该天线端口号输出给天线切换模块；