[发明专利]一种空地组网系统及其实现方法

说明书

本发明公开了一种空地组网系统，包括地面控制中心、至少1个车载终端、至少1个无人机载终端，以及至少1个飞艇终端；车载终端与车载终端、车载终端与无人机载终端、车载终端与飞艇终端、无人机载终端与无人机载终端、无人机载终端与飞艇终端、以及飞艇终端与地面控制中心均通过无线组网互联；该系统利用无人机、飞艇等多层近地空中互联平台连接地面控制中心和移动车辆，提升空间信息广域覆盖与局部增强能力；实现空间网络拓扑随着数据链路上数据流的信息速率需求的变化而变化，达到动态调整网络中节点的位置，满足特定数据链路上数据流的信息速率要求，提升车与无人机、飞艇组网系统的总吞吐量，适合用于特定区域网络流量需求动态变化的场景。

技术领域

本发明属于新一代空间信息网络技术领域，具体是一种空地组网系统及其实现方法。

背景技术

近年来，信息技术的应用正在进一步影响人类社会发展的方向，引领、支撑和服务社会的发展变化。信息通信网络也从固定的网络趋向移动的网络，从地面、空间分割的网络走向空地一体化的网络。空地一体化网络是一种空地多层异质平台便捷互联的空间信息网络的关键一环，是实现空间信息网络灵活部署、局部空地区域增强及业务需求动态变化等应用场景的新一代信息技术。但现有空地一体化网络主要是空对空点对点互联，空对地点对点传输，对于交通、能源等重大基础设施运维，陆海空通道沿线监视等应用需求，由于都呈现出明显的环境复杂变化、基础设施不完善、干扰众多、目标多样异质等特点，且空地信息网络组网平台单一、网络资源配置不灵活等挑战，严重制约了空地一体化网络广域覆盖与局部覆盖增强能力的进一步提升，因此，发明一种空地组网系统及实现方法是一项迫切的任务。

发明内容

本发明针对上述现有技术中的不足，提供一种空地组网系统及其实现方法，该系统是利用飞艇、无人机等多层近地空间互联平台连接地表移动车辆、地面静态基础设施等，对道路交通、地表环境等重点关注区域进行全面感知，支持空地多层异构系统间大量数据的交互，具备广域覆盖与局部增强能力的大范围、全时空、全息化的监测与安全应急综合保障能力，建立军民融合、人防、物防、技防结合的区域防控与应急体系。

实现本发明目的的技术方案是：

一种空地组网系统，包括地面控制中心、至少1个车载终端、至少1个无人机载终端，以及至少1个飞艇终端；车载终端与车载终端、车载终端与无人机载终端、车载终端与飞艇终端、无人机载终端与无人机载终端、无人机载终端与飞艇终端、以及飞艇终端与地面控制中心均通过无线组网互联；

所述的车载终端，包括车载主控模块、车载自组网模块、车载人机交互模块、车载感知模块，车载主控模块分别与车载自组网模块、车载人机交互模块及车载感知模块连接；车载感知模块还与车辆上的摄像头、以及车辆配备的GPS和北斗定位导航系统连接；车载感知模块通过摄像头获取视频或图片信息，通过GPS和北斗定位导航系统获取车辆的当前位置信息；车载感知模块将获取到的视频或图片信息、车辆位置信息传输至车载主控模块进行识别处理，车载主控模块将处理后的信息经车载自组网模块分别传输至无人机车载终端和飞艇终端；

所述的无人机载终端，包括机载主控模块、机载自组网模块、机载感知模块，机载主控模块分别与机载自组网模块、机载感知模块连接；机载感知模块还与无人机上的摄像头连接，机载感知模块通过摄像头获取视频或图片信息；机载感知模块将获取到的获取视频或图片信息传输至机载主控模块进行识别处理，机载主控模块将处理后的信息经机载自组网模块传输至飞艇终端，机载自组网模块接收车载自组网模块传输的信息传输至机载主控模块，经机载主控模块处理后再由机载自组网模块传输至飞艇终端；

所述的飞艇终端，包括依次连接的飞艇自组网模块、飞艇交换机模块和飞艇感知模块；飞艇感知模块还分别与无线频谱装置和飞艇上的摄像头连接；飞艇感知模块通过无线频谱装置监测飞艇所在空域的无线频谱使用信息，并通过摄像头获取视频或图片信息；飞艇感知模块将获取到的视频或图片信息，以及飞艇所在空域的无线频谱使用信息经过飞艇交换机模块传输至飞艇自组网模块；飞艇自组网模块接收机载自组网模块、车载自组网模块和飞艇交换机模块传输的信息，并将接收到的信息传输至地面控制中心；