[实用新型]一种分布式的机载定向跟踪天线系统

说明书

本实用新型提供一种分布式的机载定向跟踪天线系统，该系统包括地面接收端以及飞行器，飞行器上具有至少3个定向天线、射频开关以及天线切换控制器，天线切换控制器安装在飞行器的控制中心，与射频开关通过导线连接，射频开关分别与至少3个定向天线电性连接，至少3个定向天线分布设置于飞行器的外壳结构的指定位置上，天线切换控制器用于接收来自飞行器特定方向的机头指向信号，并向射频开关输出切换控制信号以控制射频开关选择切换定向天线指向地面接收端，与无线电台对接。应用本实用新型结构简单合理，采用射频开关切换定向天线，天线切换响应速度快、对准速度快，覆盖范围大，能实现定向天线与地面接收端始终相互对应。

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种分布式的机载定向跟踪天线系统。

背景技术

无人机要进行超远距离飞行时，要保证无线信号连接正常，一般是增大无线通信设备的发射功率，还有使用高增益的定向天线。高增益的定向天线可以架设在地面上，对着无人机的方向。但是无人机上一般都是安装的全向天线，因为无人机在飞行时要经常改变方向，所有无法使用固定方向的定向天线，来指向地面接收端。而在无人机上安装伺服机构转动无人机上的定向天线去对准地面端，则这个伺服机构可能会增加无人机的重量，严重影响无人机的续航性能，而且存在机械结构传送，在空中风大的时候，特别是飞机快速飞行时，有可能容易损坏伺服机构。

而传统的伺服机构定向天线，在安装上，只能是装在飞行器的底部，因为安装在飞行器前方，则飞行器后方就会被自己的机身遮挡，安装在飞行器后方，则被飞行器前面的机身遮挡。因此前后左右都不能安装，只能装在底部，但是无人机的底部一般都有脚架，这个脚架又会遮挡一部分视角，所以并没有完美的安装位置。

基于此，有必要提出一种分布式的机载定向跟踪天线系统来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种结构简单合理，采用射频开关切换定向天线，从而实现天线切换响应速度快以及对准速度快的分布式的机载定向跟踪天线系统。

为了实现上述的主要目的，本实用新型提供的一种分布式的机载定向跟踪天线系统，其包括地面接收端以及飞行器，所述飞行器上具有至少3个定向天线、射频开关以及天线切换控制器，所述天线切换控制器安装在所述飞行器的控制中心，与所述射频开关通过导线连接，所述射频开关分别与至少3个所述定向天线电性连接；至少3个所述定向天线分布设置于所述飞行器的外壳结构的指定位置上，所述天线切换控制器用于接收来自飞行器特定方向的机头指向信号，并向所述射频开关输出切换控制信号以控制所述射频开关选择切换所述定向天线指向地面接收端，与无线电台对接。

进一步的方案中，至少3个所述定向天线嵌入安装于所述飞行器的外壳结构上，第1个所述定向天线嵌入安装于所述飞行器的外壳结构的前侧，第2个所述定向天线嵌入安装于所述飞行器的外壳结构的左侧，第3个所述定向天线嵌入安装于所述飞行器的外壳结构的右侧，第4个所述定向天线嵌入安装于所述飞行器的外壳结构的后侧。

更进一步的方案中，所述天线切换控制器为所述飞行器的总控制器上的天线控制器，其包括主控芯片、GPS定位器以及地磁场传感器，所述主控芯片分别与所述GPS定位器、地磁场传感器连接。

更进一步的方案中，所述GPS定位器与所述主控芯片之间进行串口通信，所述地磁场传感器与所述主控芯片之间进行I2C通信。

更进一步的方案中，所述射频开关连接于所述天线切换控制器与所述定向天线之间，用于根据所述天线切换控制器输出切换控制信号调整所述定向天线朝向所述地面接收端。

更进一步的方案中，所述射频开关为1分4的射频开关，其包括射频开关芯片以及连接在所述射频开关芯片上的第一控制信号脚、第二控制信号脚以及4个天线接口，所述天线切换控制器分别向所述第一控制信号脚、第二控制信号脚输出切换控制信号。