无人机无线通信技术解决方案

　　概述

　　无人机作为空中机器人，在军事上可用与侦查、监视等，在民用 上可用于大地测量、摇感等，主要希望能获得高分辨率、能描述物体集合形态的二位或三维图像，但是高分辨率图像数据量相当大，而且随着地面分辨率提高，需要传输的图像数据量呈几何级数增长，数据码数率也迅速增长，因此，图像的高速传输已经成为制约无人机应用的重要问题。

　　北京欧远致科技有限公司，通过自行研发成产而成的无人机无线视频通信传输系统，该系统采用先进的COFDM（信道编码的正交频分复用）全数字调制解调技术及MPEG2/MPEG4数字压缩编码技术，其多载波等技术特点，抗多径能力强，具备“非视距”、“绕射”传输特点和良好穿透能力，能够满足无人机无线通信任务。

　　客户需求：采用COFDM调制方式功率控制在500mw-1w、距离能够满足3km 整机重量不超过500g、输出接口采用AV / BNC 频率选定在公安频率（336-344MHz）并可宽限到300-800MHz，带宽可调 视频压缩格式为H.264或MPEG-2/4 支持高速移动，移动速度>70km/h 延时< 200ms

　　设计特点

　　A.体积小巧：发射机体积小巧，重量轻，能够减少无人机承载压力，有易于无人机空中任务完成。

　　B.可靠性高：系统采用先进的COFDM调制技术，抗干扰能力非常强，同时采用256位AES加密技术，能够有效的防止干扰和窃听。

　　C.易用性强：采用高科技手段，进行智能化设计，尽量减少系统操作的复杂性，并作到系统工作稳定可靠，维护简单。

　　D.传输距离远：系统功率控制在1W以内，利用无人机飞行高度，能够保障传输距离在3公里以上，同时系统有较强的绕射能力和穿透能力，能够应对建筑物阻挡问题。

　　E.传输图像清晰：系统采用最新H.264/MPEG-2/4压缩方式，所传视频能够达到D1效果，使无人机所拍的图像清晰展现至用户面前。

　　方案设计

　　根据用户需求本方案设计效果图如下;

　　无人机上安装有视频采集设备、无线图像发射机、电池等。将无线图像发射机与电池固定在无人机底部，运用-3馈线将发射天线垂直安装在机尾（也可根据用户需求进行安装）。将无人机视频源与发射机连接，使其形成完整的无人机无线视频发射系统。

　　无人机无线视频发射机发射的信号通过地面无线图像接收平台接收，接收平台可以清晰的将无人机采集到的图像显示在显示屏幕上，也可通过平台外接口将视频信号传至其他显示/存储设备上。同时地面接收平台可内嵌网络传输模块，将视频信号运用网络传输方式，传至后端中心站。

　　ORANGE系列产品技术优势 ORANGE系列产品采用先进的COFDM（信道编码的正交频分复用）全数字调制解调技术及MPEG2/MPEG4/H.264数字压缩编码技术，具备以下特点： 具备“非视距”、“绕射”和良好穿透能力 COFDM调制技术具备多径分集能力，抗多径干扰能力强，具备“非视距”、“绕射”传输特点和良好穿透能力，适应在城区、山地、建筑物内外等不能通视及有阻挡的环境中应用。

　　高速移动性

　　产品以车辆/飞机/轮船为载体，适用于高速移动中传输图像/语音/数据信号，最高移动时速达到380km时保持信号畅通连续。

　　传输距离远

　　产品接收灵敏度高，传输距离远。车载设备利用全向天线通视条件下传输距离可达100公里（城市环境中车载--中心传输距离为10-30Km） ；单兵设备利用全向天线通视条件下传输距离可达40公里（城市环境中单兵--车传输距离为1-5Km ）；机载微型设备在通视条件下传输距离可达10公里（城市环境中机载设备--地面接收站距离为3-8公里）。

　　高清画质

　　产品采用MPGE2/4和H.264三种编码，通过按键/软件切换编码模式，实现了在高信道带宽中传输MPGE2编码数据，在窄带中传输H.264编码数据，一机多用，传输图像质量可达到高清晰图像效果，即使在指挥中心的大尺寸显示屏上同样清晰、流畅、色彩鲜亮。

　　AES加密

　　传输信号采用国际标准256位AES加密技术，对TS流进行加密，具备很高的保密性，任何人在不知道密钥的情况下无法接收到信号，避免非法接收。

　　传输速率可调

　　产品具备传输速率可调功能，通常调整范围是原有速率的2倍，即在频率资源匮乏的情况下，需要压缩传输的信道带宽时，通过调整传输速率仍然可以使图像达到D1画质（图像分辨率可达到576&TImes;720或480&TImes;720）。

　　频率可调

　　产品在出厂时设定八个可调频点，设备工作中心频点可以上下调动±4MHz，该功能有效地解决了在使用过程中遇到同频带来的干扰，保证了用户在紧急情况下的正常使用。

　　功率可调

　　用户可根据现场无线环境情况和需要传输距离的远近，随时调整设备输出功率，达到节约用电，提高电池供电时间、有效延长产品使用寿命。 带宽可调 产品1-8MHz八个带宽可调，通过手动按键可根据现场需求谁是调整信道带宽，满足客户不同的应用环境。

　　GPS数据模块（选配）

　　发射机可嵌入GPS数据模块，利用地图软件可实现在接收端显示前端位置信息。

　　多接口输出

　　接收设备可提供标准AV音视频接口、以太网标准接口、E1数据接口、USB接口以及辅助数据接口（RS232）。

　　易操作性

　　产品采用集成化设计，操作按键直观明了，接插件灵活搭配，使任何无相关技术背景的人在经过简单培训之后，能够迅速掌握产品的操作，在很短时间内之内让产品投入正常工作，从而提高其应变能力。

　　产品介绍

　　根据用户提供的技术要求我们见意您使用机载微型发射机和便携式一体接收机，如下图所示；

　　机载微型发射机外观图

　　发射天线

　　“Orange机载微型发射机”采用超微型模块外观设计，具有体积小（100mm&TImes;55mm&TImes;23mm）、重量轻（260g）、功耗低（＜10W）、灵敏度高（-108db）、安装灵活等特点，它集小型天线、微型功放、数字调制、视音频数字压缩于一体，可用于现场高清晰图像传输，通视条件下传输距离可达10公里以上。广泛的应用在公安、部队、应急、资源勘探、广播电视等行业中的军事侦察、无人侦察机、机器人侦查、新闻媒体摄像机、技术侦察、消防救灾等行动。

　　便携式一体接收机

　　接收天线

　　吸盘

　　“Orange便携式一体接收机”采用专业防潮箱外形结构，适合野外安装使用，设备采用交流、直流两种供电方式。集液晶显示、电池供电、录像存储（定制）、网络传输（定制）、各种外接口与一体，具有在野外、室内任何地点即开即用的优势，操作简单、功能齐全，配合我公司无线发射前段使用，是公安、武警、军队、地质灾害、消防等部门用于现场侦查的良好工具。设备提供多种接口：包括标准音视频接口（ＢＮＣ、莲花头）、以太网接口（10/100BASE-T自适应），RS232数据接口。预留GPS数据接口和双向语音业务接口。