本發(fā)明涉及無線通訊，更具體的說是涉及一種海-空集群無線通信組網(wǎng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前，在現(xiàn)代通信領(lǐng)域，隨著海洋經(jīng)濟(jì)活動的日益頻繁以及對國家安全的需求提升，海-空集群無線通信技術(shù)的重要性日益凸顯。然而，現(xiàn)有的海-空集群無線通信系統(tǒng)在面對廣闊海域和復(fù)雜空中環(huán)境時，存在諸多技術(shù)難題亟待解決。

2、目前，現(xiàn)有的海-空集群無線通信系統(tǒng)大多依賴于固定的基站或中繼站進(jìn)行信號轉(zhuǎn)發(fā)，這樣的架構(gòu)在應(yīng)對突發(fā)事件(如自然災(zāi)害、軍事行動)時顯得不夠靈活。一旦基站受損或失效，整個通信網(wǎng)絡(luò)可能會陷入癱瘓狀態(tài)。

3、另外，傳統(tǒng)的通信管理系統(tǒng)在處理大規(guī)模設(shè)備集群之間的通信請求時，常常遭遇資源分配不合理、數(shù)據(jù)傳輸延遲長等問題。這些問題在海-空集群無線通信場景下尤為突出，因?yàn)檫@類應(yīng)用往往涉及到大量的實(shí)時數(shù)據(jù)交換，任何延遲都可能導(dǎo)致決策失誤。

4、最后，現(xiàn)有的技術(shù)方案在構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)時，往往忽略了對動態(tài)障礙物(如航行中的船只、飛行中的鳥類)的考慮。這些障礙物的存在會對信號傳播造成額外的阻礙，進(jìn)而影響到通信的穩(wěn)定性和可靠性。

5、綜上所述，當(dāng)前的海-空集群無線通信技術(shù)面臨著覆蓋范圍有限、抗干擾能力差、安全性不高、靈活性不足以及對動態(tài)環(huán)境適應(yīng)性差等多方面的問題。

6、因此，提供一種能夠克服上述缺陷的新一代海-空集群無線通信組網(wǎng)系統(tǒng)是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種海-空集群無線通信組網(wǎng)系統(tǒng)，不僅能夠構(gòu)建單一集群內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò)，還能構(gòu)建跨集群的通信鏈路。這意味著即使在極端條件下(如突發(fā)的自然事件或人為干擾)，系統(tǒng)也能通過多條備用鏈路維持通信的連續(xù)性；同時能夠根據(jù)設(shè)備信息動態(tài)識別第三通訊網(wǎng)絡(luò)中的障礙情況，并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。這一功能解決了傳統(tǒng)系統(tǒng)在面對動態(tài)障礙物(如船只、飛行器)時的信號衰減問題，提高了通信的可靠性和穩(wěn)定性。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種海-空集群無線通信組網(wǎng)系統(tǒng)，包括：空中設(shè)備集群、海上設(shè)備集群和通信管理子系統(tǒng)。

4、所述通信管理子系統(tǒng)包括設(shè)備信息管理模塊、通訊鏈路模塊和網(wǎng)絡(luò)管理模塊。

5、所述通訊鏈路模塊用于針對所述空中設(shè)備集群構(gòu)建第一通訊網(wǎng)絡(luò)；針對所述海上設(shè)備集群構(gòu)建第二通訊網(wǎng)絡(luò)以及針對空中設(shè)備與海上設(shè)備集群構(gòu)建第三通訊網(wǎng)絡(luò)。

6、所述設(shè)備信息管理模塊用于獲取所述空中設(shè)備集群和所述海上設(shè)備集群的設(shè)備信息。

7、所述網(wǎng)絡(luò)管理模塊用于根據(jù)所述設(shè)備信息識別所述第三通訊網(wǎng)絡(luò)的障礙情況，并針對障礙情況調(diào)動態(tài)調(diào)整所述第三通訊網(wǎng)絡(luò)。

8、優(yōu)選的，所述通信管理子系統(tǒng)還包括鏈路建立模塊，所述鏈路建立模塊用于接收通訊建立信號并經(jīng)過識別后，在所述第一通訊網(wǎng)絡(luò)、所述第二通訊網(wǎng)絡(luò)以及所述第三通訊網(wǎng)絡(luò)中選擇相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)建立通訊。

9、優(yōu)選的，所述鏈路建立模塊根據(jù)所述通訊建立信號識別識別起始節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)所述起始節(jié)點(diǎn)和所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)確認(rèn)所述第三通訊網(wǎng)絡(luò)中的跨網(wǎng)通訊鏈路，通過所述跨網(wǎng)通訊鏈路建立通訊。

10、優(yōu)選的，所述鏈路建立模塊根據(jù)所述跨網(wǎng)通訊鏈路確認(rèn)第一中繼節(jié)點(diǎn)；所述第一中繼節(jié)點(diǎn)為所述跨網(wǎng)通訊鏈路中的起始節(jié)點(diǎn)，所述跨網(wǎng)通訊鏈路的終止節(jié)點(diǎn)為所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)；

11、或

12、所述鏈路建立模塊根據(jù)所述跨網(wǎng)鏈路確認(rèn)所述第一中繼節(jié)點(diǎn)和第二中繼節(jié)點(diǎn)；所述第一中繼節(jié)點(diǎn)和所述第二中繼節(jié)點(diǎn)分別為所述跨網(wǎng)通訊鏈路的起始節(jié)點(diǎn)和終止節(jié)點(diǎn)。

13、優(yōu)選的，所述設(shè)備信息管理模塊還用于在所述空中設(shè)備集群和/或所述海上設(shè)備集群中標(biāo)記中繼節(jié)點(diǎn)；所述網(wǎng)絡(luò)管理模塊基于所述中繼節(jié)點(diǎn)構(gòu)建所述第三通訊網(wǎng)絡(luò)。

14、優(yōu)選的，所述網(wǎng)絡(luò)管理模塊包括gis子模塊和障礙識別子模塊。

15、所述gis子模塊用于獲取地形地貌信息，并根據(jù)所述地形地貌信息構(gòu)建三維模型；用于接收所述設(shè)備信息管理模塊中標(biāo)記的中繼節(jié)點(diǎn)信息；其中，中繼節(jié)點(diǎn)包括空中中繼節(jié)點(diǎn)和海洋中繼節(jié)點(diǎn)；

16、所述障礙識別子模塊用于根據(jù)所述三維模型和所述中繼節(jié)點(diǎn)信息，確認(rèn)所述空中中繼節(jié)點(diǎn)和所述海洋中繼節(jié)點(diǎn)之間的障礙情況，并生成多條無障礙通訊鏈路，構(gòu)成所述第三通訊網(wǎng)絡(luò)。

17、優(yōu)選的，所述網(wǎng)絡(luò)管理模塊還包括網(wǎng)絡(luò)分析子模塊；所述網(wǎng)絡(luò)分析子模塊用于根據(jù)所述障礙識別結(jié)果提取弱信號區(qū)域并根據(jù)所述弱信號區(qū)域確認(rèn)中繼候選位置。

18、優(yōu)選的，所述網(wǎng)絡(luò)管理模塊還包括中繼節(jié)點(diǎn)優(yōu)化子模塊，所述中繼節(jié)點(diǎn)優(yōu)化子模塊用于根據(jù)所述中繼節(jié)點(diǎn)候選位置投放相應(yīng)的通信設(shè)備。

19、優(yōu)選的，所述障礙識別子模塊包括射線發(fā)射單元、路徑追蹤單元和接收點(diǎn)檢測單元。

20、所述射線發(fā)射單元用于確認(rèn)無線節(jié)點(diǎn)的發(fā)射點(diǎn)，并通過預(yù)設(shè)的角度和密度發(fā)射多個射線。

21、所述路徑追蹤單元用于根據(jù)射線的路徑和所遇障礙物性質(zhì)控制射線傳播路徑。

22、所述接收點(diǎn)檢測單元用于計算到達(dá)接收點(diǎn)的射線能量值。

23、優(yōu)選的，所述空中設(shè)備集群和所述海上設(shè)備集群均采用單跳信息傳送在相應(yīng)的通訊網(wǎng)絡(luò)中通信，當(dāng)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)需要跨網(wǎng)通訊時，采用多跳的方式選擇相應(yīng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入所述第三通訊網(wǎng)絡(luò)并最終跳轉(zhuǎn)至目標(biāo)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)通訊。

24、經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開提供了一種海-空集群無線通信組網(wǎng)系統(tǒng)，不僅能夠構(gòu)建單一集群內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò)，還能構(gòu)建跨集群的通信鏈路。這意味著即使在極端條件下(如突發(fā)的自然事件或人為干擾)，系統(tǒng)也能通過多條備用鏈路維持通信的連續(xù)性；同時能夠根據(jù)設(shè)備信息動態(tài)識別第三通訊網(wǎng)絡(luò)中的障礙情況，并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。這一功能解決了傳統(tǒng)系統(tǒng)在面對動態(tài)障礙物(如船只、飛行器)時的信號衰減問題，提高了通信的可靠性和穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種海-空集群無線通信組網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，包括：空中設(shè)備集群、海上設(shè)備集群和通信管理子系統(tǒng)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海-空集群無線通信組網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述通信管理子系統(tǒng)還包括鏈路建立模塊，所述鏈路建立模塊用于接收通訊建立信號并經(jīng)過識別后，在所述第一通訊網(wǎng)絡(luò)、所述第二通訊網(wǎng)絡(luò)以及所述第三通訊網(wǎng)絡(luò)中選擇相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)建立通訊。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種海-空集群無線通信組網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述鏈路建立模塊根據(jù)所述通訊建立信號識別識別起始節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)所述起始節(jié)點(diǎn)和所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)確認(rèn)所述第三通訊網(wǎng)絡(luò)中的跨網(wǎng)通訊鏈路，通過所述跨網(wǎng)通訊鏈路建立通訊。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種海-空集群無線通信組網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述鏈路建立模塊根據(jù)所述跨網(wǎng)通訊鏈路確認(rèn)第一中繼節(jié)點(diǎn)；所述第一中繼節(jié)點(diǎn)為所述跨網(wǎng)通訊鏈路中的起始節(jié)點(diǎn)，所述跨網(wǎng)通訊鏈路的終止節(jié)點(diǎn)為所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海-空集群無線通信組網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述設(shè)備信息管理模塊還用于在所述空中設(shè)備集群和/或所述海上設(shè)備集群中標(biāo)記中繼節(jié)點(diǎn)；所述網(wǎng)絡(luò)管理模塊基于所述中繼節(jié)點(diǎn)構(gòu)建所述第三通訊網(wǎng)絡(luò)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種海-空集群無線通信組網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)管理模塊包括gis子模塊和障礙識別子模塊；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種海-空集群無線通信組網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)管理模塊還包括網(wǎng)絡(luò)分析子模塊；所述網(wǎng)絡(luò)分析子模塊用于根據(jù)所述障礙識別結(jié)果提取弱信號區(qū)域并根據(jù)所述弱信號區(qū)域確認(rèn)中繼候選位置。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種海-空集群無線通信組網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)管理模塊還包括中繼節(jié)點(diǎn)優(yōu)化子模塊，所述中繼節(jié)點(diǎn)優(yōu)化子模塊用于根據(jù)所述中繼節(jié)點(diǎn)候選位置投放相應(yīng)的通信設(shè)備。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種海-空集群無線通信組網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述障礙識別子模塊包括射線發(fā)射單元、路徑追蹤單元和接收點(diǎn)檢測單元；

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海-空集群無線通信組網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述空中設(shè)備集群和所述海上設(shè)備集群均采用單跳信息傳送在相應(yīng)的通訊網(wǎng)絡(luò)中通信，當(dāng)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)需要跨網(wǎng)通訊時，采用多跳的方式選擇相應(yīng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入所述第三通訊網(wǎng)絡(luò)并最終跳轉(zhuǎn)至目標(biāo)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)通訊。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種海?空集群無線通信組網(wǎng)系統(tǒng)，包括：空中設(shè)備集群、海上設(shè)備集群和通信管理子系統(tǒng)；通信管理子系統(tǒng)包括設(shè)備信息管理模塊、通訊鏈路模塊和網(wǎng)絡(luò)管理模塊；通訊鏈路模塊用于針對空中設(shè)備集群構(gòu)建第一通訊網(wǎng)絡(luò)；針對海上設(shè)備集群構(gòu)建第二通訊網(wǎng)絡(luò)以及針對空中設(shè)備與海上設(shè)備集群構(gòu)建第三通訊網(wǎng)絡(luò)；設(shè)備信息管理模塊用于獲取空中設(shè)備集群和海上設(shè)備集群的設(shè)備信息；網(wǎng)絡(luò)管理模塊用于根據(jù)設(shè)備信息識別第三通訊網(wǎng)絡(luò)的障礙情況，并針對障礙情況調(diào)動態(tài)調(diào)整第三通訊網(wǎng)絡(luò)；本發(fā)明構(gòu)建了跨集群可調(diào)整的通信鏈路，即使在極端條件下，也能通過多條備用鏈路維持通信的連續(xù)性，有助于解決障礙物導(dǎo)致的信號衰減問題，提高了通信的可靠性和穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：薛開安
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京信安通信有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6