一种基于空中平台的甚长波发信系统 |
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| 申请号 | CN201610948963.3 | 申请日 | 2016-11-02 | 公开(公告)号 | CN106549681A | 公开(公告)日 | 2017-03-29 |
| 申请人 | 中国人民解放军海军工程大学; | 发明人 | 梁玉军; 宫烨; 翟琦; 尚建华; 付天晖; 王衡峰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开一种基于空中平台的甚长波发信系统，该系统包括：空中平台、吊舱甚长波发信分系统、天线，其中空中平台与吊舱甚长波发信分系统的一端相连，吊舱甚长波发信分系统的另一端与天线相连；吊舱甚长波发信分系统包括控制单元、甚长波功放单元、收放卷扬装置、供电装置，其中供电装置通过供电 导线 分别与甚长波功放单元、控制单元、收放卷扬装置相连，控制单元通过 信号 控制线分别与供电装置、收放卷扬装置、甚长波功放单元相连；天线包括 馈线 、天线体、末端稳定物，其中馈线的一端与甚长波功放单元连接，馈线的另一端通过线夹方式与天线体的一端连接，加强绳的一端与收放卷扬装置连接，加强绳的另一端与末端稳定物连接。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种基于空中平台的甚长波发信系统，其特征在于该系统包括：空中平台（1）、吊舱甚长波发信分系统（2）、天线（3）, 其中所述的空中平台（1）与所述的吊舱甚长波发信分系统（2）的一端相连，所述的吊舱甚长波发信分系统（2）的另一端与所述的天线（3）相连；所述的吊舱甚长波发信分系统（2）包括甚长波功放单元（21）、收放卷扬装置（22）、控制单元（23）、供电装置（24），其中所述的供电装置（24）通过供电导线分别与所述的甚长波功放单元（21）、所述的控制单元（23）、所述的收放卷扬装置（22）相连，所述的控制单元（23）通过信号控制线分别与所述的供电装置（24）、所述的收放卷扬装置（22）、所述的甚长波功放单元（21）相连；所述的天线（3）包括馈线（31）、天线体（32）、末端稳定物（33）和加强绳（34），其中所述的馈线（31）的一端与所述的甚长波功放单元（21）连接，所述的馈线（31）的另一端与所述的天线体（32）的一端连接，所述的加强绳（34）的一端与所述的收放卷扬装置（22）连接，所述的加强绳（34）的另一端与所述的末端稳定物（33）连接。 |
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| 说明书全文 | 一种基于空中平台的甚长波发信系统技术领域[0001] 本发明涉及甚长波发信领域，特别是一种基于空中平台的甚长波发信系统。 背景技术[0002] 甚长波通信是指利用波长为10km-100km的无线电波进行通信的一种手段，对应的频率为3kHz-30kHz，又称为甚低频通信。其最大的特点是电波传播比较稳定，传播衰减较小，可以较小的损耗深入海水和地下，可广泛应用于远洋通信、地下通信及地质勘探等。尽管现有的甚长波天线规模庞大，但相比较其波长而言，仍属于电小天线。电小天线的显著特点是容抗大、辐射电阻小、辐射效率低。现有岸基甚长波发信台规模庞大，建设周期长，耗资巨大，数量少且很难隐蔽，结构脆弱，遭到破坏短期内难以修复，顽存性能较差；改善顽存性能的途径有4种：隐蔽、坚固抗硬打击、机动、数量。无线电发信系统需对外辐射电磁信号，无法采取隐蔽和坚固的方式实现顽存。因此，对潜发信系统只能依靠机动能力和发信系统数量实现顽存能力，必须发展具有机动能力和成本低廉适合大量装备的对潜发信系统。 [0003] 机载甚长波发信系统以大型飞机为运载平台，机动抗摧毁能力强，但需要大型机场等配套设施，保障条件要求高，升空及展开的发信准备时间长，且本身系统规模较大，造价高，运行消耗大，数量有限，适用于核反击作战条件下的一次性发信，不利于持续消耗使用，其顽存能力受地面保障条件的限制。比如美军“塔卡木”甚长波发信系统以大型固定翼飞机为运载平台，其发信天线为一双拖曳天线，发信时短天线由机尾伸出，长天线由机身后腹部伸出。 [0004] 另一方面，从战术通信出发，由于缺乏海上编队对潜航潜艇直接有效的指挥手段，导致编队与潜艇的协同无法真正实施。潜艇编配水面舰艇编队与之协同时，舰艇编队一般通过岸台转信，但是存在指挥环节多、会约束潜艇机动、岸台需长时间备勤、装备消耗大等缺点，造成实时发信困难。同时，若编队对潜指挥通过岸台转信，则存在时效性低、深度有限、远洋海域无法保障等问题，且占用了有限的通信资源，因此，编队需具备对协同活动的潜艇直接实时发信的手段。综上所述，有必要对现有甚长波发信系统进行改进。 发明内容[0005] 针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是克服现有的甚长波发信系统存在的顽存性能差、实时性低、辐射效率低、水面舰艇缺乏可携行的对潜发信手段等难题，提供一种能改善以上性能的甚长波发信系统。 [0006] 为解决上述问题，本发明一种基于空中平台的甚长波发信系统，该空中平台的甚长波发信系统包括：空中平台、吊舱甚长波发信分系统、天线，其中空中平台与吊舱甚长波发信分系统的一端相连，吊舱甚长波发信分系统的另一端与天线相连；吊舱甚长波发信分系统包括控制单元、甚长波功放单元、收放卷扬装置、供电装置，其中供电装置通过供电导线分别与甚长波功放单元、控制单元、收放卷扬装置相连，控制单元通过信号控制线分别与供电装置、收放卷扬装置、甚长波功放单元相连；天线包括馈线、天线体、末端稳定物、加强绳，其中馈线的一端与甚长波功放单元连接，馈线的另一端通过线夹方式与天线体的一端连接，加强绳的一端与收放卷扬装置连接，加强绳的另一端与末端稳定物连接。 [0007] 在上述空中平台的甚长波发信系统：空中平台具有较好的机动性能。吊舱甚长波发信分系统中的控制单元负责将待发射的报文信号输送给甚长波功放单元并控制甚长波功放单元的开启、关闭、调谐、匹配等工作状态等要素使其完成发信任务；同时，控制单元还完成对天线收放卷扬装置的控制，使天线在发信开始前释放并在发信完成后回收。供电装置负责向控制单元、甚长波功放单元、收放卷扬装置等部分供电。甚长波功放单元除具备甚长波功率放大功能之外，还具备输出信号的调谐和匹配功能。天线中的馈线主要起传输甚长波射频信号作用，天线体主要起辐射作用，末端稳定物保证天线处于近似垂直状态。天线与吊舱甚长波发信分系统中的收放卷扬装置连接，随着空中平台高度的增加，天线电尺寸随之增加。由于天线电尺寸的增加，天线系统的辐射效率得到改善。 [0008] 进一步地，天线采用悬挂的方式。可通过控制和改变空中平台的高度以及天线的长度，从而相应的改变天线本身的输入阻抗，以实现天线的调谐和匹配。 [0009] 再进一步地，吊舱甚长波发信分系统采用空中平台外挂的吊舱形式。其特点是体积小、重量轻、电磁兼容性好，可由舰载飞机、无人机、气球等海上作战平台携带和转移，运载平台多样、机动灵活、可在运动中发信，顽存能力强。 [0010] 优选地，空中平台为直升机。直升机主要适用于配备舰载直升机的水面舰艇。 [0011] 优选地，空中平台为无人机。无人机主要适用于小型舰艇。 [0012] 优选地，空中平台为气球。气球主要适用于岛礁。 [0013] 由于采用了上述技术方案，本发明具有如下优点：相比于现有的甚长波发信系统，本发明的甚长波发信系统具有机动性能较好的空中平台(比如直升机空中平台)，并且采用垂挂的方式与天线连接，有效地改善系统的顽存性能、机动能力，提高辐射效率，可由舰艇携带，实现舰艇对潜艇的直接战术发信，并且成本低廉。附图说明 [0014] 图1是本发明一种基于空中平台的甚长波发信系统中的天线的结构示意图。 [0015] 图2是本发明一种基于空中平台的甚长波发信系统的示意图。 具体实施方式[0016] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 [0017] 基于空中平台的甚长波发信系统中的天线的结构如图1所示。该天线3包括馈线31、天线体32、末端稳定物33、加强绳34。馈线31的一端与甚长波功放单元21连接，馈线31的另一端通过线夹方式与天线体32的一端连接，加强绳34的一端与收放卷扬装置22连接，加强绳34的另一端与末端稳定物33连接。馈线31主要起传输甚长波射频信号作用，天线体32主要起辐射作用，末端稳定物33保证天线3处于近似垂直状态。这里的线夹是专业术语，是指固定在导线上的金具。金具是指输送电线广泛使用的铁制或铝制金属附件，大部分金具在运行中能承受较大拉力，同时保证电气方面良好。 [0018] 图2是一种基于空中平台的甚长波发信系统的示意图。该系统包括直升机空中平台1、吊舱甚长波发信分系统2、天线3，其中直升机空中平台1采用外挂的吊舱形式通过吊索与吊舱甚长波发信分系统2的一端相连，吊舱甚长波发信分系统2的另一端与天线3相连；吊舱甚长波发信分系统2包括甚长波功放单元21、收放卷扬装置22、控制单元23、供电装置24，其中供电装置24通过供电导线分别与甚长波功放单元21、控制单元23、收放卷扬装置22相连，控制单元23通过信号控制线分别与供电装置24、收放卷扬装置22、甚长波功放单元21相连；天线3包括馈线31、天线体32、末端稳定物33、加强绳34，其中天线3通过悬挂方式与直升机空中平台1吊载的甚吊舱长波发信分系统2中的收放卷扬装置22连接，随着直升机空中平台1高度的增加，天线3电尺寸随之增加，由于天线3电尺寸的增加，天线3的辐射效率得到改善。 |
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