浮空無線信號(hào)收發(fā)裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及通信設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種浮空無線信號(hào)收發(fā)裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]系留球通常用于廣告宣傳、攝影攝像以及氣象觀測(cè)等領(lǐng)域，系留球作為一種浮空設(shè)備也可在其上安裝無線信號(hào)收發(fā)裝置用于向地面發(fā)射無線信號(hào)。然而在實(shí)際應(yīng)用中，由于氣象因素等的影響，系留球在空中工作時(shí)其位置會(huì)隨風(fēng)不斷運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)，從而導(dǎo)致收發(fā)天線無法對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)區(qū)域，使收發(fā)天線的增益大大降低，無線鏈路通訊質(zhì)量難以保證，最終使系留球在無線信號(hào)收發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制。
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中由于系留球位置變動(dòng)所導(dǎo)致的系留球上設(shè)置的無線信號(hào)收發(fā)裝置無法準(zhǔn)確向預(yù)定地面區(qū)域提供無線信號(hào)覆蓋的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種浮空無線信號(hào)收發(fā)裝置及系統(tǒng)，以至少解決現(xiàn)有技術(shù)中由于系留球位置變動(dòng)所導(dǎo)致的系留球上設(shè)置的無線信號(hào)收發(fā)裝置無法準(zhǔn)確向預(yù)定地面區(qū)域提供無線信號(hào)覆蓋的問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種浮空無線信號(hào)收發(fā)裝置，包括:浮空駐留平臺(tái)；信號(hào)收發(fā)設(shè)備，與地面設(shè)備連接，并通過角度調(diào)節(jié)設(shè)備固定在浮空駐留平臺(tái)上，其中，信號(hào)收發(fā)設(shè)備用于將地面設(shè)備發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換后向預(yù)定地面區(qū)域發(fā)射和/或接收來自預(yù)定地面區(qū)域的傳輸信號(hào)；角度調(diào)節(jié)設(shè)備，用于在信號(hào)收發(fā)設(shè)備的天線與預(yù)定地面區(qū)域之間的角度超出預(yù)定范圍時(shí)調(diào)節(jié)天線的位置，使得調(diào)節(jié)位置后的天線與預(yù)定地面區(qū)域之間的角度位于預(yù)定范圍之內(nèi)。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的另一個(gè)方面，還提供了一種浮空無線信號(hào)收發(fā)系統(tǒng)，該浮空無線信號(hào)收發(fā)系統(tǒng)包括:浮空無線信號(hào)收發(fā)裝置;地面設(shè)備，其中，地面設(shè)備包括服務(wù)器和供電設(shè)備，服務(wù)器通過通信線路與浮空無線信號(hào)收發(fā)裝置連接，供電設(shè)備通過電力線路與浮空無線信號(hào)收發(fā)裝置連接；以及至少一個(gè)終端設(shè)備，其中，終端設(shè)備設(shè)置在預(yù)定地面區(qū)域內(nèi)，用于接收浮空無線信號(hào)收發(fā)裝置的發(fā)送的無線信號(hào)和/或向浮空無線信號(hào)收發(fā)裝置發(fā)送傳輸信號(hào)。
[0007]在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，在信號(hào)收發(fā)設(shè)備的天線與預(yù)定地面區(qū)域之間的角度超出預(yù)定范圍時(shí)調(diào)節(jié)天線的位置，使得調(diào)節(jié)位置后的天線與預(yù)定地面區(qū)域之間的角度位于預(yù)定范圍之內(nèi)，這樣在浮空駐留平臺(tái)位置不斷變動(dòng)的情況下，天線始終在預(yù)定的角度范圍內(nèi)指向預(yù)定地面區(qū)域，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于系留球位置變動(dòng)所導(dǎo)致的系留球上設(shè)置的無線信號(hào)收發(fā)裝置無法準(zhǔn)確向預(yù)定地面區(qū)域提供無線信號(hào)覆蓋的問題，進(jìn)而達(dá)到了在系留球位置變動(dòng)的情況下也能保證準(zhǔn)確向預(yù)定地面區(qū)域提供無線信號(hào)覆蓋的技術(shù)效果。
【附圖說明】
[0008]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0009]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例可選的一種浮空無線信號(hào)收發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例可選的另一種浮空無線信號(hào)收發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例可選的一種信號(hào)收發(fā)設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖；
[0012]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例可選的一種角度調(diào)節(jié)設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖5是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例可選的一種浮空無線信號(hào)收發(fā)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；以及
[0014]圖6是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例可選的一種用于浮空無線信號(hào)收發(fā)裝置的角度調(diào)整方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。
[0016]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0017]需要說明的是，本實(shí)用新型的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本實(shí)用新型的實(shí)施例。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。
[0018]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種浮空無線信號(hào)收發(fā)裝置。
[0019]如圖1所示，一種浮空無線信號(hào)收發(fā)裝置，包括:浮空駐留平臺(tái)1、信號(hào)收發(fā)設(shè)備2和角度調(diào)節(jié)設(shè)備3。在本實(shí)施例中，信號(hào)收發(fā)設(shè)備2與地面設(shè)備連接，并通過角度調(diào)節(jié)設(shè)備3固定在浮空駐留平臺(tái)I上，其中，信號(hào)收發(fā)設(shè)備2用于將地面設(shè)備發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換后向預(yù)定地面區(qū)域發(fā)射和/或接收來自預(yù)定地面區(qū)域的傳輸信號(hào)；角度調(diào)節(jié)設(shè)備3用于在信號(hào)收發(fā)設(shè)備2的天線與上述預(yù)定地面區(qū)域之間的角度超出預(yù)定范圍時(shí)調(diào)節(jié)天線的位置，使得調(diào)節(jié)位置后的天線與上述預(yù)定地面區(qū)域之間的角度位于上述預(yù)定范圍之內(nèi)。
[0020]在本實(shí)施例中，上述預(yù)定地面區(qū)域內(nèi)可以設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)終端設(shè)備，其中，上述一個(gè)或多個(gè)終端設(shè)備用于向浮空無線信號(hào)收發(fā)裝置發(fā)送上述傳輸信號(hào)和/或接收上述浮空無線信號(hào)收發(fā)裝置發(fā)送的上述無線信號(hào)?？蛇x地，上述終端設(shè)備可以但不限于包括以下至少之一:基站、中繼站、移動(dòng)終端(例如，手機(jī)，平板電腦等)。
[0021]在本實(shí)施例中，在信號(hào)收發(fā)設(shè)備2的天線22與預(yù)定地面區(qū)域之間的角度超出預(yù)定范圍時(shí)調(diào)節(jié)天線22的位置，使得調(diào)節(jié)位置后的天線22與預(yù)定地面區(qū)域之間的角度位于預(yù)定范圍之內(nèi)，這樣在浮空駐留平臺(tái)I位置不斷變動(dòng)的情況下，天線22始終在預(yù)定的角度范圍內(nèi)指向預(yù)定地面區(qū)域，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于系留球位置變動(dòng)所導(dǎo)致的系留球上設(shè)置的無線信號(hào)收發(fā)裝置無法準(zhǔn)確向預(yù)定地面區(qū)域提供無線信號(hào)覆蓋的問題，進(jìn)而達(dá)到了在系留球位置變動(dòng)的情況下也能保證準(zhǔn)確向預(yù)定地面區(qū)域提供無線信號(hào)覆蓋的技術(shù)效果。
[0022]如圖2和圖3所示，信號(hào)收發(fā)設(shè)備2包括:無線收發(fā)控制單元21、天線22和無線傳輸設(shè)備23，其中，無線傳輸設(shè)備23采用無線網(wǎng)橋。無線收發(fā)控制單元21包括:數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊2102和數(shù)據(jù)傳輸模塊2104，數(shù)據(jù)傳輸模塊2104直接與地面設(shè)備連接，接收由地面設(shè)備通過有線方式傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)信號(hào)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊2102與數(shù)據(jù)傳輸模塊2104連接，用于將由數(shù)據(jù)傳輸模塊2104傳送的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)轉(zhuǎn)換為無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào);天線22通過無線傳輸設(shè)備23與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊2102連接，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊2102將經(jīng)過轉(zhuǎn)換后的無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)通過無線傳輸設(shè)備23，SP無線網(wǎng)橋發(fā)送至天線22，再由天線22向下方的預(yù)定地面區(qū)域進(jìn)行發(fā)射。此外，天線22還可以接收來自上述預(yù)定地面區(qū)域內(nèi)的終端設(shè)備的傳輸信號(hào)。
[0023]在本實(shí)施例中，在浮空駐留平臺(tái)I位置不斷變動(dòng)的情況下，如果上述信號(hào)收發(fā)設(shè)備2的天線22與上述預(yù)定地面區(qū)域之間的角度超出預(yù)定范圍，則可以調(diào)節(jié)天線22的位置，例如，調(diào)節(jié)天線22在水平方向的偏轉(zhuǎn)角度和/或調(diào)節(jié)天線22在俯仰方向的偏轉(zhuǎn)角度，以便使得調(diào)節(jié)位置后的天線22與上述預(yù)定地面區(qū)域之間的角度位于上述預(yù)定范圍之內(nèi)，從而保證信號(hào)收發(fā)設(shè)備2與預(yù)定地面區(qū)域之間信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
[0024]如圖2和圖4所示，為了對(duì)天線22的發(fā)射角度實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，需要實(shí)時(shí)獲取浮空駐留平臺(tái)I所處的位置坐標(biāo)和姿態(tài)信息以及地面預(yù)定區(qū)域的位置坐標(biāo)。因此，角度調(diào)節(jié)設(shè)備3包括:定位單元31、云臺(tái)32和云臺(tái)控制器33，定位單元31用于獲取浮空駐留平臺(tái)的位置坐標(biāo)和姿態(tài)信息;可選地，可以但不限于采用以下至少之一來實(shí)現(xiàn)定位單元31:慣性導(dǎo)航和陀螺儀系統(tǒng)、GPS全球定位系統(tǒng)、GLONASS導(dǎo)航系統(tǒng)、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)。云臺(tái)32包括:水平角度調(diào)節(jié)單元3202和俯仰角度調(diào)節(jié)單元3204，俯仰角度調(diào)節(jié)單元3204設(shè)置在水平角度調(diào)節(jié)單元3202上，天線22安裝在俯仰角度調(diào)節(jié)單元3204上，水平角度調(diào)節(jié)單元3202和俯仰角度調(diào)節(jié)單元3204分別設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與云臺(tái)控制器33連接，云臺(tái)控制器33與定位單元31連接，實(shí)時(shí)獲取浮空駐留平臺(tái)I所處的位置坐標(biāo)和姿態(tài)信息，同時(shí)，云臺(tái)控制器33還通過系留電纜4中的通信線路地面設(shè)備連接，獲取來自地面設(shè)備的控制信號(hào)，該控制信號(hào)中同時(shí)攜帶有預(yù)定地面區(qū)域的位置坐標(biāo)信息，云臺(tái)控制器33根據(jù)浮空駐留平臺(tái)I的位置坐標(biāo)和姿態(tài)信息以及預(yù)定地面區(qū)域內(nèi)位置坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，以得到天線22與預(yù)定地面區(qū)域的相對(duì)位置和角度等調(diào)節(jié)參數(shù)，根據(jù)該調(diào)節(jié)參數(shù)云臺(tái)控制器33對(duì)水平角度調(diào)節(jié)單元3202和俯仰角度調(diào)節(jié)單元3204的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行控制，驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)水平角度調(diào)節(jié)單元3202和俯仰角度調(diào)節(jié)單元3204來控制云臺(tái)32轉(zhuǎn)動(dòng)，水平角度調(diào)節(jié)單元3202用于調(diào)節(jié)天線22在水平方向的偏轉(zhuǎn)角度，以調(diào)節(jié)上述天線的位置;俯仰角度調(diào)節(jié)單元3204，用于調(diào)節(jié)天線22在俯仰方向的偏轉(zhuǎn)角度，以調(diào)節(jié)設(shè)置在所述云臺(tái)32上的天線22的角度，從而在浮空駐留平臺(tái)I位置不斷變動(dòng)的情況下，天線22始終在預(yù)定的角度范圍內(nèi)指向預(yù)定地面區(qū)域，消除浮空駐留平臺(tái)I由于位置和角度變化對(duì)于無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的影響，使天線22在高增益的情況下也能實(shí)現(xiàn)廣域大范圍無線信號(hào)覆蓋?？蛇x地，上述驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以但不限于為伺服電機(jī)，采用伺服電機(jī)能夠?qū)μ炀€22角度的調(diào)節(jié)更加準(zhǔn)確。
[0025]地面設(shè)備為了向設(shè)置在浮空駐留平臺(tái)I上的信號(hào)收發(fā)設(shè)備2傳送網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，以及向角度調(diào)節(jié)設(shè)備3發(fā)送控制信號(hào)，同時(shí)，要為信號(hào)收發(fā)設(shè)備2和角度調(diào)節(jié)設(shè)備3進(jìn)行供電，因此，如圖1和圖2所示，在浮空無線信號(hào)收發(fā)裝置下方設(shè)置有系留電纜4與地面設(shè)備連接，系留電纜4包括:通信線路和電力線路;通信線路分別與信號(hào)收發(fā)設(shè)備2和角度調(diào)節(jié)設(shè)備3連接，用于向信號(hào)收發(fā)設(shè)備2傳送網(wǎng)絡(luò)信號(hào)以及向角度調(diào)節(jié)設(shè)備3傳送控制信號(hào)；電力線路分別與