轻小型无人机下行数据光传输机制研究

发布时间：2021-06-09 02:54

　　轻小型无人机在实时监测领域发挥着重要的作用,但面对需要回传的海量原始数据,现有的射频通信技术已无法满足需求。激光通信具有通信速率高、通信容量大等优点。在无人机端与地面端建立光通信链路是解决该问题的一种方案。但激光通信易受平台状态和信道状态变化的干扰,从而对链路稳定性、通信误码率产生较大影响,需要采取一定的措施并建立相应的应对机制。本文对轻小型无人机平台光通信系统外界约束条件进行了研究,分析了大气信道对光束传输的影响,分析了发射端即移动无人机平台对光束传输的影响。设计了信道状态和平台状态监测模块,来实时获取传输系统的链路长度、平台稳定性、信道质量等指标,并进行实验验证了监测模块的可行性与有效性。设计了发射参数调节模块,可实时调节发射光功率、发射束散角,实现发射功率在0至100mW之间进行调节,发射束散角可在1mrad和5mrad之间切换,并进行实验验证了发射参数调节模块的有效性与可靠性。设定了无人机下行数据光传输方案,根据信道状和平台状态的变化,可实时调节发射参数,以保证在外部约束条件各种情况下均能达到性能指标要求。设计搭建了轻小型无人机下行数据光通信系统,对设定的自适应传输方案进行验证... 

【文章来源】：长春理工大学吉林省

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

光波波长与传输距离对大气透过率的影响

惯性传感器测量数据

第3章链路状态监测与参数调节技术研究24图3.4CMOS相机实验系统由两部分组成，一部分由激光光源、CMOS成像系统、NVIDIAJetsonNano嵌入式开发板等构成，另一部分由激光光源、闪烁仪（ScintillationMeter）、高性能计算机等构成，用于进行数据对比分析。图3.5信道监测模块实验示意图实验发射装置位于第二教学楼九楼，接收装置位于科技大厦13楼，接收端略高于发射端，链路长度约为900米。由于链路距离较长，可近似为水平链路。本实验采集数据的时间为2019年9月3日08:00至21:30，采样间隔为30min，天气晴朗，风速为0.6~3m/s。每组数据为6500帧图像，共获得26组有效数据。


本文编号：3219769