平流层飞艇无线通信系统.docx

平流层飞艇无线通信系统
【摘要】：飞81通信是近几年来出现的一种通信方式，它利用一个漂浮于地球上 空20 ~ 50公里的飞艇装教的通信平台，实现信息的传输或转发。由于该通信系统 具有适中的覆盖面枳、低廉的戒本、安全可靠等一系列独特的优点，，主要由系冒塔、悬臂 式Ifi架、液压绞盘、操作控翎台和平极拖车等组成。隈裁系留设随由500吨级的小 型供应船改装而成，在其后甲极两IM各有一条导轧两珈间隔为6m,导珈上架有可前
工字M犀根导做
后杨动的滑架，可360°fiH专，滑架上固定有系留系貌。
固定式:
鼻系直
撼作控制台
n
液压主收盘
机动耳心

地面腔制站有遥测和荷挥系貌，用以监测和控制气球上的所有通信设施，并连续 、温度、球体、仰仰度、横潦U和 方向等)它也作为中心站完ffiffiit图像信息的贮存或转发。大型气球系统的地面控制 站为固定建筑场，设置在阵地外面。小型气球系貌的地面控制站犯为安装在支援拖 车上的一个控制室。
3、
平流层通信平台为三种不同的覆盖区域提供服务而设it,即城市股盖区
(UAC)、市郊麒盖区(SAC)和远郊覆盖E(RAC),总的覆盖区域fiil10km2,其最小仰角
分别是30°,10o,0°o在远茹骰盖区提K400MW的助率，而在城市和市郊贸盖区域 中
都只提BI10MW的功率，前者是为了对折更大的大气衰溅和更远更离的传输损tto
在47GHZ ^段上更大的大气衰减(由蒸汽加上气休造成)稠会带来2%的中彦斤。根
据用户所处的覆盖区不同，平潦层通信平台业务可以用手持PDA类装置(UAC)、小
型笔记本式装置（SAC域小的碟形天线（RAC）来接人。在城市、市郊及远郊贸盖 区 中的最低天线增益分别为3dBi,23dBifH36dBi。平流层通信平台的地面覆盖悄况
平流层平台既适用于城市，也可用干海洋、山区，还可以迅速转矜，用干发生自
燃史害（如洪水、山火、地震等）的通信。

造价和通信资费低，平流层的故飞及、回收及日常监测和一般的民航系筑相做，
不需要庞大复杂的发射基地,ffiitS 一平台造价为通信卫星的1/10；而且每个平台部 可以独立运行，不像低轨通信卫星那样需发射几十^卫星组成星座之后才能工作， 建设周期姬，投资少，一般用户端机价招也低，通信资费也不高干巳有的公众。

坏境问题是当前国际上高度关注的问题之一。和卫星通信相比，系留气球通信系貌 在坏保方面具有突出的优点:它不需要火箭发射，没有发射火箭时所产生的有害气体; 它主要使用太HI能发电，子推进器则利用同ifi层的等离子体，不会对臭 氧层起破坏 作用；系留气球通信系统失效时还可回收修复，不会成为空间垃圾。
气球的使用寿金，一般可）47-10年。在空中悬停时同相对较长，大型气球的悬停时 同为20-30天，小型气球也这2周，而其它飞行器的续航时间仅为4~24小时，瓦不 如系留气球。此外，气球的杭风能力较强，能在弓鱼风下（大雷暴甬除外）工作。在岸对 海或视对海监视时，浓雾可能会阳止飞机飞行，而系冒气球可在能见度几 平为零的 悄况下升空和回收。

气球无需载人操纵，在实际使用中不会出现人员ffito
4、关建技术

在平流层飞皿的设廿巾，把整个血分成数f囊室，每个曩休有一套压力控制装置, 分别控制曩体的筋压力。其优点有：增加可靠性，某破损仅仅影响飞行高度，不会对 飞肯且产生致命后果；可分别对各个爨体的浮力大小进行控制，U而调整飞艇的俯仰姿 态fto 2些裂体分为氮气裂和空气裂，一般通il对空气囊进 行充气或故气来实现压力 控制。
压力控制系铳的主要作用有：
⑴外形保持
平舄层飞肯且是充气的柔性体，必须通过压力控制，建立飞肯且外差压103% （400800 Pa ），并在整个飞行过程中SW2-压差，从而保持整个飞艇的外部形状。在飞88 上升期间，外部压力降低。相应地，通11差压wnift气保持外压差一致。在飞0下 降过程中，18飞18高度降低,外部压力增加，飞艇部趋向负压,需打开 黄风机充 气，绒持压差。在定点期同，壬要由于S158差的变化，使飞粗部压力 改变，从而 影咀飞艇的外形。可以通
11两种方法保持飞ffii形状，一是进行充气放 气;二是调 整驻空高度。
(2)升力浮力控制
平流层飞血的主要开力源是它所受的浮力，外形压力保持系貌使飞81外形始终不 变，飞肯且所受浮力就主要取决于此高U的空气密1§。由于大气密度回着高度的不同 而有很大变化，因此在上升和下降过程中，升力在垂直方向是不稳定的，需 要对飞 81部空