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基于短波天波传播的远海跨域浮标通信技术

肖龙忠 张松 刘振吉 赵毅

肖龙忠, 张松, 刘振吉, 等. 基于短波天波传播的远海跨域浮标通信技术[J]. 水下无人系统学报, 2024, 32(4): 718-723 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2024-0033
引用本文: 肖龙忠, 张松, 刘振吉, 等. 基于短波天波传播的远海跨域浮标通信技术[J]. 水下无人系统学报, 2024, 32(4): 718-723 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2024-0033
XIAO Longzhong, ZHANG Song, LIU Zhenji, ZHAO Yi. Communication Technology of Far-Sea Cross-Domain Buoys Based on High Frequency Sky-Wave Propagation[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2024, 32(4): 718-723. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2024-0033
Citation: XIAO Longzhong, ZHANG Song, LIU Zhenji, ZHAO Yi. Communication Technology of Far-Sea Cross-Domain Buoys Based on High Frequency Sky-Wave Propagation[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2024, 32(4): 718-723. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2024-0033

基于短波天波传播的远海跨域浮标通信技术

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2024-0033
详细信息
    作者简介:

    肖龙忠(1982-), 男, 硕士, 高级工程师, 主要研究方向为水下平台通信设计

  • 中图分类号: TJ6; U675.7

Communication Technology of Far-Sea Cross-Domain Buoys Based on High Frequency Sky-Wave Propagation

  • 摘要: 由于短波天波传播受限于工作频率, 且满足高增益和适应高海况的天线尺寸较大, 使用场景严重受限。面向深远海科学探测信息的跨域远距离传输需求, 文中提出一种融合短波通信、水声通信与无人浮标特性的远海跨域浮标通信技术, 介绍了远海跨域传输浮标装置构成与工作原理,并设计了具体工作流程。通过设计可变长柔性短波天线与水冷散热一体化功放组件, 确保了天线增益高、海况适应强及可跨空水介质传输等优点。通过仿真分析表明, 所提出的通信方法可有效保证通信效果, 解决高海况、复杂干扰环境下短波信号的跨域远距离可靠通信问题, 为远海跨域通信的发展提供一定的技术支撑。

     

  • 图  1  基于短波天波传播的远海跨域通信浮标组成示意图

    Figure  1.  Schematic diagram of the composition of the far-sea cross-domain buoy based on high frequency(HF) sky-wave propagation

    图  2  变长柔性短波天线展开示意图

    Figure  2.  Schematic diagram of flexible HF antenna unfolded with variable length

    图  3  天线展开与保持装置组成示意图

    Figure  3.  Schematic diagram of the composition of the antenna deployment and holding device

    图  4  一次性小型浮标短波发信流程

    Figure  4.  Flow chart of HF communication of the disposable small buoy

    图  5  远海跨域通信浮标典型通信能力仿真图

    Figure  5.  Typical communication capability simulation diagram of the cross-domain communication buoy in the far-sea

    表  1  可通信情况列表

    Table  1.   List of available situations

    频率数 可通信时间/h 信噪比/dB 信噪比余量/dB
    频率1 17 20~30 9~19
    频率2 12 20~30 9~19
    频率3 3 20~30 9~19
    下载: 导出CSV

    表  2  可通信情况统计列表

    Table  2.   Statistical list of available situations

    岸台站点 p1 p2
    时间/h 频率数 时间/h 频率数
    1# 22 2
    3# 21 2 22 2
    4# 22 2 22 2
    5# 21 2 22 2
    6# 22 2
    7# 22 2
    8# 22 2
    9# 22 2
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-02-28
  • 修回日期:  2024-04-30
  • 录用日期:  2024-05-22
  • 网络出版日期:  2024-07-08

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