無(wú)線紫外光直升機(jī)助降引導(dǎo)方法研究.pdf

1、分類號(hào)UDC密級(jí)學(xué)號(hào)1308100578碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文無(wú)線紫外光直升機(jī)助降引導(dǎo)方法研究無(wú)線紫外光直升機(jī)助降引導(dǎo)方法研究劉一杰劉一杰學(xué)科名稱：稱：通信與信息系統(tǒng)通信與信息系統(tǒng)學(xué)科門類：類：工學(xué)指導(dǎo)教師：師：趙太飛趙太飛副教授副教授申請(qǐng)日期：期：（無(wú)線紫外光直升機(jī)助降引導(dǎo)方法研究）劉一杰西安理工大學(xué)摘要I論文題目：無(wú)線紫外光直升機(jī)助降引導(dǎo)方法研究論文題目：無(wú)線紫外光直升機(jī)助降引導(dǎo)方法研究學(xué)科專業(yè)：通信與信息系統(tǒng)學(xué)科專業(yè)：通信與信息

2、系統(tǒng)研究生：劉一杰生：劉一杰簽名：名：指導(dǎo)教師：趙太飛指導(dǎo)教師：趙太飛副教授副教授簽名：名：摘要摘要無(wú)線紫外光(UltravioletUV)通信是利用紫外光大氣散射特性的通信方式，具有非直視通信、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。根據(jù)無(wú)線紫外光通信的特點(diǎn)及直升機(jī)降落過程中的信道特征，設(shè)計(jì)無(wú)線紫外光直升機(jī)輔助降落引導(dǎo)方法，利用LED陣列結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)直升機(jī)的降落區(qū)域引導(dǎo)。通過實(shí)驗(yàn)，從路徑損耗，信噪比等方面，探索無(wú)線紫外光傳輸在不同收發(fā)仰角及不同偏軸角下的

3、性能差異及變化情況，具體的工作如下：(1)首先介紹了本文的研究背景和意義，然后分別介紹了無(wú)線紫外光通信理論及模型與直升機(jī)降落應(yīng)用場(chǎng)景下的信道特征。(2)針對(duì)無(wú)線紫外光散射通信中直視與非直視模型，搭建了無(wú)線日盲紫外光傳輸特性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，分別對(duì)共面與非共面情形下的紫外光通信路徑損耗、信噪比進(jìn)行了實(shí)測(cè)。在不同距離下，通過對(duì)比不同仰角及偏軸角下的路徑損耗值，得到無(wú)線日盲紫外光的通信性能的變化情況：距離越長(zhǎng)，路徑損耗越高，性能越差；共面情形下直視通

4、信的路徑損耗最低，30度仰角以下的收發(fā)仰角能夠保持更好的性能，而較大的收發(fā)仰角性能較差；在收發(fā)端非共面的情形下，較小的偏軸角度下，小收發(fā)仰角的傳輸性能依然最好，但當(dāng)偏軸角變大時(shí)，所有仰角下的信道傳輸性能均急劇惡化。(3)在紫外光信道特性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，考慮到紫外光發(fā)送功率，傳輸模型以及在直升機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景下的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種無(wú)線日盲紫外光直升機(jī)輔助降落方法。將利用紫外光電倍增管的接收信號(hào)推算紫外光通信中收發(fā)端的通信距離，同時(shí)設(shè)計(jì)LED陣列結(jié)構(gòu)

5、，結(jié)合通信距離，在以發(fā)射陣列為原點(diǎn)的直角坐標(biāo)系中計(jì)算直升機(jī)的坐標(biāo)，從而達(dá)到引導(dǎo)直升機(jī)到達(dá)降落點(diǎn)上空的目的，并且研究了不同風(fēng)向的單一方向風(fēng)對(duì)紫外光傳輸性能的影響。綜上所述，本文所研究的無(wú)線日盲紫外光直升機(jī)空地通信及引導(dǎo)定位輔助降落方法，通過傳輸特性實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證具有一定的可行性與實(shí)際意義，對(duì)今后紫外光通信的研究有一定的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：紫外光通信；路徑損耗；信噪比；直升機(jī)；輔助降落本課題得到國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)中國(guó)民航局民航聯(lián)合研究