[00116443]可重构组网型智能数据链终端的优化研究

可重构组网型智能数据链终端的优化研究项目委托单位为天津市科学技术局,承担单位为天津航天中为数据系统科技有限公司（以下简称本公司）,项目合同编号为19YDSSGX00320,起止时间为2019年10月至2020年9月,经费总额为450.46万元,其中市财政资金资助50万元,单位自筹资金400余万元。本公司于2019年10月完成项目立项,于2021年5月经过天津市科学技术局单位评审,完成项目结项。 目前,随着各种新型无人机的不断出现和广泛应用,机载任务设备的不断完善和增加,地面终端与机载平台之间的数据交换量也在逐步提高,对无人机测控与数据链技术提出了新的更高的要求。现有无人平台数据链产品多为点对点传输,在任务执行效率,环境适应能力,信息资源共享等方面存在着明显不足,急需研制可重构智能组网型数据链终端设备,提供面向无人机、无人飞艇、无人车等提供遥控遥测数据可靠传输、任务载荷信息实时回传、智能跟踪、协同组网、无缝接入等功能服务;构建通用化、智能化、宽带化、综合化的天、临、空、地一体化测控与信息传输网络,满足高可靠的战场侦察、信息分发、民用监测、应急救援等应用需求。 可重构组网型智能数据链终端的优化研究项目的成功研制在目标定位、空中侦察、战情评估、地形测绘、骚扰诱惑、通信中继、靶标训练、组合打击、海洋监测、应急救援等多个应用领域的发展具有巨大的推动作用,可重构组网型智能数据链终端产品有助于推动监测数据多样化、数据传输多元化的发展。 围绕无人机协同作业场景对可重构、大带宽、网络化等应用要求,对天、临、空、地一体化的通用型数据链等需求进行分析,开展了智能网络化通信技术研究,突破了基于软件无线电的可重构技术、多波束智能天线、高速数据传输及信道均衡、无码率高增益编译码、动态组网、时空统一和小型化低功耗设计等关键技术,解决了多机协同信道分配、智能天线多波束赋形、空地高速传输抗干扰等难题,完成了硬件平台搭建与原理样机研制,组建了天、临、空、地一体化测控与信息传输一体化的通信网络系统,进行了拉距试验对终端指标进行符合度验证,产品达到传输高清视频（数据速率4Mbps）情况下单跳作用距离不低于10km的8节点飞行任务,为多机协作、智能组网应用场景提供了可靠的通信链路。 可重构组网型智能数据链终端是我司首个节点数达到8的组网型通信系统,同时依托本科研项目,完成了智能天线新型装置研制,在FDD双工体制组成星状网络架构下能最多形成8个方位波束,同时实现360°全方位覆盖。 智能天线组合由多波束快速指向天线、宽波束定向天线与高增益全向天线组成,多天线配合使用完成对机载设备多角域全方位覆盖;对于下行高速复合数据速率达到4Mbps,多波束快速指向天线通过波束赋形同样能够完成对机载目标的快速跟踪,对于上行低速遥控数据,高增益全向天线实现全方向覆盖,针对系统上下行数据速率不对称的特点,采用了收发分离的天线组合设计方案,收缩了收发天线的工作带宽,从而降低了单个天线与射频前端的设计难度,大幅提升了系统的可实现性。经过仿真平台仿真研究、桌面模拟验证、拉距测试等一系列完善的测试手段和测试方式,最终得到可靠的组网型产品,并在京东项目中得到飞行试验,得到用户好评。 依托公司在无人机系统集成与运营总体地位优势,通过集成带终端、关键保总体方式进行大规模市场转化,一方面搭载自有无人机平台磨练设备可靠性,带动系统级产品升级;另一方面在已有单机用户基础上,快速推广试用。通过项目成果推广应用,实现产值2123.82万元,新增收入1978.98万元,新增利润181.38万元,上缴税金27.83万元。在技术服务方面,为中国电子科技集团公司第二十八研究所开展了宽带地面数据链验证,验证了传输速率、业务传输能力等,完成了远距离数据回传试验与天线自动跟踪对准试验。实现了企业效益增长,总体经济效益良好。 以本项目为抓手,可拉动芯片、终端、系统集成、增值服务等产业发展,加快宽带中国、智慧中国、感知全球、数字全球的建设步伐,促进万物互联的落地和推广。同时,本项目属于信息服务产业,通过对海洋溢油、森林火灾、电力巡线、大气污染等突发紧急事件的快速应急响应,可减小各种突发事件造成的损失及对自然环境的破坏程度,为国家和人民的生产生活创造便利。 本项目研制过程中申请发明专利和实用新型专利共三项,发表论文6篇。