АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ ИНТЕГРАЛЬНАЯ СИСТЕМА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ Российский патент 2002 года по МПК H04B7/185 

Изобретение относится к радиоэлектронным системам связи и может быть использовано для телевизионной, интернетовской и телефонно-телеграфной связи при обслуживании зон, районов, регионов, региональных объединений и различных государств при использовании спутниковых каналов связи.

Известна система связи для слежения за состоянием контролируемых объектов регионов, содержащая управляемый летательный аппарат, несущий аппаратуру регистрации информации в контролируемом районе, а также аппаратуру управления параметрами движения аппарата. Данная система не может быть использована для решения задач региональной ретрансляции. (Патент US 4818990, кл. С 08 С 19/22, 1989 г.).

Также известна низкоорбитальная система региональной связи, содержащая наземные станции, установленные на летательном аппарате ретранслятор, приемопередающие устройства и блоки обработки информации. (SU, А.С. 1083380, Н 04 В 7/185, 1984 г.).

Недостатком данной системы связи являются ее сложность, значительные массово-геометрические характеристики антенных систем, дороговизна и невозможность передачи компьютерной, телефонной и телевизионной информации в реальном масштабе времени.

Также известна низкоорбитальная система региональной связи, в которой бортовая аппаратура располагается над обслуживаемым регионом на летательных аппаратах в воздушном пространстве над поверхностью Земли. (Патент 2118055, кл. Н 04 В 7/185, 1997 г.).

Недостатком известной системы связи являются ее высокая стоимость, малый уровень экологической безопасности, невозможность использования в труднодоступных регионах, районах чрезвычайных ситуаций и военных действий, а также сложность проведения ремонтных работ блоков аппаратуры, размещенных на летательном аппарате.

Техническим результатом от использования изобретения является снижение стоимости системы связи, повышение уровня экологической безопасности, возможность использования в регионах с различными рельефными особенностями, повышение уровня ремонтоспособности и возможность осуществления спуска в заданном районе за счет аэродинамического качества при обрыве тросовой системы.

Технический результат достигается за счет того, что аэродинамическая интегральная система телекоммуникаций содержит по крайней мере один привязной аэродинамический летательный аппарат, несущий приемопередающее оборудование, и по крайней мере две наземные станции.

В аэродинамической интегральной системе телекоммуникаций летательные аппараты объединены в группу для регионального обслуживания.

Кроме того, по крайней мере один летательный аппарат, обслуживающий один регион, снабжен приемопередающим оборудованием для осуществления связи с по крайней мере одним летательным аппаратом, обслуживающим другой регион, и/или спутником связи.

В системе привязной аэродинамический летательный аппарат включает в себя по крайней мере две несущие поверхности, закрепленные на элементе, соединенном с фюзеляжем, несущим в носовой части рулевые аэродинамические поверхности, стабилизирующие аэродинамические поверхности, соединенные с несущими поверхностями с образованием короба, и тросовые системы связи элемента и несущих поверхностей с фюзеляжем. В задней части фюзеляжа установлена силовая установка, которая может быть выполнена ветроэнергетической.

На фиг.1 представлена схема аэродинамической интегральной системы телекоммуникаций.

На фиг. 2 представлена схема аэродинамического летательного аппарата, используемого в системе телекоммуникаций.

Аэродинамическая интегральная система телекоммуникаций содержит по крайней мере один привязной аэродинамический летательный аппарат 1, несущий приемопередающее оборудование 2, и по крайней мере две наземные станции 3. Аэродинамические летательные аппараты 1 объединены в группу для регионального обслуживания. При этом по крайней мере один летательный аппарат 4, обслуживающий один регион, снабжен приемопередающим оборудованием 5 для осуществления связи с по крайней мере одним летательным аппаратом 6, обслуживающим другой регион, и/или спутником связи 7. Одним привязным аэродинамическим аппаратом 1 обслуживается одна зона 8, которая является минимальной единицей обслуживаемой площади поверхности с потребителями (корреспондентами) 9. Телекоммуникационная связь осуществляется также в границах района (совокупности смежных зон), региона (совокупности районных зон) и между регионами с выходом на спутниковую связь. Система включает в себя орбитальные спутниковые линии связи 10 спутника 7 и аппаратов 4, 6. Также система может включать в себя орбитальные спутниковые линии связи и каналы связи 11 между наземными станциями 3, осуществляющими обмен информации с аппаратами 4, 6 и спутником 7. Привязной аэродинамический летательный аппарат 1 фиксируется посредством привязной системы 12, в состав которой входит трос с однопроводной электрической и световодной связью, и содержит по крайней мере две несущие поверхности 13, закрепленные на элементе 14, соединенном с фюзеляже 15, несущим в носовой части рулевые аэродинамические поверхности 16, стабилизирующие аэродинамические поверхности 17, соединенные с несущими поверхностями 13 с образованием короба, и тросовые системы 18 связи элемента 14 и несущих поверхностей 13 с фюзеляжем 15. В задней части фюзеляжа 15 аэродинамического летательного аппарата 1 установлена силовая установка 19, которая может быть выполнена ветроэнергетической. Электрическая световодная связь предназначена для подачи электропитания на борт аэродинамического летательного аппарата 1 и информационного обмена по каналу борт-Земля с использованием оптоволокна. Питание силовой установки 19 может осуществляться от наземного источника питания (не показан).

Аэродинамическая интегральная система телекоммуникаций функционирует следующим образом.

Один из корреспондентов 9 (вариант исполнения наземной станции) посредством мобильного телефона (ручного приемопередающего устройства), приемопередающего устройства, связанного с персональной электронно-вычислительной машиной, телевизионного приемника или комплексного блока, выполняющего три указанные функции, посылает на определенной частоте сигнал в направлении аэродинамического летательного аппарата 1, который принимается установленным на нем приемопередающим оборудованием 2. Каждая линия связи (зональная, районная, региональная, межрегиональная) характеризуется значениями частот, шириной частотного диапазона, мощностью, информативностью, типом и конструкцией антенных систем. При этом диаграммы направленности антенных систем могут формировать равномерную мощность в круговой области обслуживания корреспондентов 9 (потребителей) в случае высотного ретранслятора-потребителя. Для межзональной, межрайонной, межрегиональной, спутниковой связи используются узконаправленные антенны, соответствующие точностным характеристикам систем ориентации соответствующих приемопередающих антенных систем, что позволяет снизить их энергоемкость. После принятия сигнала приемопередающим оборудованием 2 на летательном аппарате 1 осуществляется передача информации на аэродинамический летательный аппарат 4 и далее на наземную станцию 3. Информационное сообщение к корреспонденту 9 со станции 3 проходит по каналам связи между аппаратами 4 и 1. Передача информации между районами или регионами осуществляется посредством приемопередающего оборудования 5, установленного на аппаратах 4 и 6. Объединение управляемых аэродинамических летательных аппаратов 1 в группу для регионального обслуживания позволяет осуществлять связь между зонами, районами, регионами и странами при осуществлении связи с летательными аппаратами 4, 6 и выходом на спутник 7 посредством спутниковых каналов связи 10. Также передача информации в системе может быть осуществлена при использовании орбитальных спутниковых линий связи и каналов 11, осуществляющих связь между станциями 3, связанными информационными каналами с аппаратами 4 и 6, и спутником 7. Питание бортовых систем привязного аэродинамического летательного аппарата 1 может быть осуществлено как за счет собственных систем энергопитания, так и за счет наземных источников питания. Обмен видеоинформацией между наземным пунктом и аэродинамическим летательным аппаратом осуществляется по оптоволокну, входящему в состав троса привязной системы 12.

Аэродинамическая интегральная система телекоммуникаций дополняет низко- и среднеорбитальные спутниковые комплексы связи, характеризуется снижением межрегиональных потоков, имеет функциональную избыточность, которая допускает отказ (проведение ремонтных работ и настройки) части зональных подсистем. Также при использовании данной системы повышается уровень экологической безопасности, обеспечивается возможность связи в регионах с различными рельефными особенностями, повышение уровня ремонтоспособности и возможность осуществления спуска летательного аппарата в заданном районе за счет аэродинамического качества при обрыве тросовой системы.

Изобретение относится к технике связи и передачи информации. Аэродинамическая интегральная система телекоммуникаций содержит по крайней мере один привязной аэродинамический летательный аппарат, несущий приемопередающее оборудование, и по крайней мере две наземные станции. При этом летательные аппараты объединены в группу для регионального обслуживания, а по крайней мере один летательный аппарат, обслуживающий один регион, снабжен приемопередающим оборудованием для осуществления связи с по крайней мере одним летательным аппаратом, обслуживающим другой регион, и/или спутником связи. Привязной аэродинамический летательный аппарат включает в себя по крайней мере две несущие поверхности, закрепленные на элементе, соединенном с фюзеляжем, несущим в носовой части рулевые аэродинамические поверхности, стабилизирующие аэродинамические поверхности, соединенные с несущими поверхностями с образованием короба, и тросовые системы связи элемента и несущих поверхностей с фюзеляжем. Силовая установка может быть выполнена ветроэнергетической. Данная система характеризуется пониженной стоимостью, а также повышенными уровнями ремонтоспособности и экологической безопасности. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Аэродинамическая интегральная система телекоммуникаций, содержащая по крайней мере один привязной аэродинамический летательный аппарат, несущий приемопередающее оборудование, и по крайней мере две наземные станции. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что летательные аппараты объединены в группу для регионального обслуживания. 3. Система по п. 2, отличающаяся тем, что по крайней мере один летательный аппарат, обслуживающий один регион, снабжен приемопередающим оборудованием для осуществления связи с по крайней мере одним летательным аппаратом, обслуживающим другой регион, и/или спутником связи. 4. Система по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что привязной аэродинамический летательный аппарат включает в себя по крайней мере две несущие поверхности, закрепленные на элементе, соединенном с фюзеляжем, несущим в носовой части рулевые аэродинамические поверхности, стабилизирующие аэродинамические поверхности, соединенные с несущими поверхностями с образованием короба, и тросовые системы связи элемента и несущих поверхностей с фюзеляжем. 5. Система по п. 4, отличающаяся тем, что в задней части фюзеляжа установлена силовая установка. 6. Система по п. 5, отличающаяся тем, что силовая установка выполнена ветроэнергетической.