[发明专利]基于光纤拉远的系留式无人机应急通信系统

权利要求书

1.基于光纤拉远的系留式无人机应急通信系统，其特征在于，包括基带处理单元、地面设备与无人机；

所述地面设备与基带处理单元无线连接，所述地面设备与无人机通过光缆连接，所述光缆缠绕在光缆收卷在收放装置上；

所述基带处理单元内部设置有LTE单元，所述基带处理单元用于处理通讯信号，所述LTE单元用于发送通讯信号；

所述地面设备由FPGA模块与控制设备组成，所述FPGA模块用于处理数据，所述控制设备用于对无人机进行控制；

所述无人机内部设置有信号放大装置，所述信号放大装置用于将LTE单元发送的通讯信号进行放大传播；

所述基带处理单元用于完成用户信号和信息处理、接入交互的数字收发工作，对于上传链路，其接收所述地面设备发送的模拟电信号，将模拟电信号进行数字化处理，实现信号的解调、解析，对于下行链路，其完成信号的编码、调制，并将数字信号送入光纤，所述地面设备完成电信号到光信号的转换过程，具体包括变频、放大、滤波、光电变换部分，所述无人机会完成信号的放大和发射；

所述无人机还会接收手机终端发射的上行信号，针对手机终端发射的上行信号，所述无人机接收信号时，通过天线接收信号，经信号放大模块放大、滤波、二次放大之后进入微波/光转换模块，通过微波/光转换模块转换成光信号，经光缆传至地面进行信号处理，地面设备通过光纤接收和光/微波转换模块取出信号，再经滤波、变频、滤波、放大将信号变至中频，经采样实现数字化，经过数字化的信号送至基带模块完成信号的解调，取出信息；

所述LTE单元发送的通讯信号类型包括3G信号、4G信号和WIFI信号；

所述光缆的一端与无人机连接，且光缆的另一端与地面设备连接；

系统还包括收放装置，所述收放装置包括装置主体（1），所述装置主体（1）的内部设置有收线筒（2），且装置主体（1）的一侧外表面固定安装有电机箱（3），所述装置主体（1）的外表面设置有脚轮（4），且装置主体（1）的下端外表面靠近一侧的位置焊接有支撑脚柱（5），所述装置主体（1）的一侧外表面靠近上端的位置焊接有卡套（6），且卡套（6）的内部插接有拉杆（7），所述收线筒（2）的外部套接有绕线辊（8），且绕线辊（8）的外表面设置有光缆线（9），所述电机箱（3）的内部设置有制动电机（10），且制动电机（10）的内部贯穿有制动轴（11），所述制动轴（11）的一端与收线筒（2）固定连接，所述电机箱（3）的下端外表面固定安装有接线管（301）；

所述收线筒（2）由外线筒（201）与内线筒（202）组成，所述内线筒（202）插接在外线筒（201）的内部，所述内线筒（202）的一侧外表面焊接有第一挡板（203），所述外线筒（201）的一侧外表面焊接有第二挡板（204），且外线筒（201）的外表面开有限位孔（205），且限位孔（205）的内部插接有限位销（206）；

所述外线筒（201）的外表面四周开设有卡槽（207），所述绕线辊（8）的内表面焊接有限位块（801），且限位块（801）插接在卡槽（207）的内部，所述卡槽（207）与限位块（801）的数量至少为六个；

所述支撑脚柱（5）的内部设置有螺纹孔（501），且螺纹孔（501）的内部螺纹连接有旋柱（502），所述旋柱（502）的下端焊接有尖状头（503），且尖状头（503）的横截面成三角形；

相邻两个所述拉杆（7）之间的位置设置有把手（701），且拉杆（7）的下端焊接有卡块（702），所述把手（701）的外表面胶接有防滑套，所述卡块（702）的横截面积比卡套（6）的横截面积大；

工作人员将地面设备与基带处理模块连接好后，即开始架设无人机平台，通过把手（701）拉动拉杆（7）拉出，再配合脚轮（4）将收放装置移动到相应的位置上，再根据安装位置的地面平整状况旋转支撑脚柱（5）上的螺纹孔（501）中旋柱（502）将该装置调整至一个稳定的状态，旋柱（502）上的尖状头（503）会插入到地面中来防止装置在使用过程中发生移动，先将限位销（206）从限位孔（205）中拔出，通过第一挡板（203）将内线筒（202）从外线筒（201）中取出，将内线筒（202）取出后将缠绕着光缆线（9）的绕线辊（8）套接到外线筒（201）上，绕线辊（8）上的限位块（801） 会卡入到外线筒（201）上的卡槽（207）中，收线筒（2）由外线筒（201）与内线筒（202）组成，让使用者能够方便的在绕线辊（8）上的光缆线（9）损坏时将绕线辊（8）从收线筒（2） 上取下，将绕线辊（8）安装好后，将光缆线（9）的一端与地面设备连接，再将光缆线（9）的另一端与无人机连接，将光缆线（9）连接好后，使用者可以通过地面设备的控制终端控制电机箱（3）中的制动电机（10），制动电机（10）会通过制动轴（11）带动收线筒（2）旋转，来进行放线，无人机起飞到一定位置后，系统即架设完毕，其中无人机上的设备由天线、模拟射频通道、光电转换模块组成，实现射频信号的收发；地面设备由光电转换和变频通道组成，实现机载射频信号的收发、变频和采集；基带模块实现信号和调制和解调，系统采用电动多旋翼无人机平台，利用系留缆绳提供平台供电和测控，可长期驻留空中。