本發(fā)明涉及低頻發(fā)信領(lǐng)域，特別是一種基于飛行平臺(tái)的低頻發(fā)射系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

長(zhǎng)波通信是指利用波長(zhǎng)為1km-10km的無(wú)線電波進(jìn)行通信的一種手段，對(duì)應(yīng)的頻率為30kHz-300kHz，又稱為低頻通信。其最大的特點(diǎn)是電波傳播比較穩(wěn)定，傳播衰減較小，可以較小的損耗深入海水和地下，可廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)洋通信、地下通信及地質(zhì)勘探等?，F(xiàn)有的對(duì)潛通信以岸基低頻發(fā)信系統(tǒng)為主?，F(xiàn)有岸基低頻發(fā)信系統(tǒng)規(guī)模龐大，建設(shè)周期長(zhǎng)，耗資巨大，數(shù)量少且很難隱蔽，結(jié)構(gòu)脆弱，遭到破壞短期內(nèi)難以修復(fù)，頑存性能較差；改善頑存性能的途徑有4種：隱蔽、堅(jiān)固抗硬打擊、機(jī)動(dòng)、數(shù)量。無(wú)線電發(fā)信系統(tǒng)需對(duì)外輻射電磁信號(hào)，無(wú)法采取隱蔽和堅(jiān)固的方式實(shí)現(xiàn)頑存。因此，對(duì)潛發(fā)信系統(tǒng)只能依靠機(jī)動(dòng)能力和發(fā)信系統(tǒng)數(shù)量實(shí)現(xiàn)頑存能力，必須發(fā)展具有機(jī)動(dòng)能力和成本低廉適合大量裝備的對(duì)潛發(fā)信系統(tǒng)。

另一方面，從戰(zhàn)術(shù)通信出發(fā)，由于缺乏海上編隊(duì)對(duì)潛航潛艇直接有效的指揮手段，導(dǎo)致編隊(duì)與潛艇的協(xié)同無(wú)法真正實(shí)施。潛艇編配水面艦艇編隊(duì)與之協(xié)同時(shí)，艦艇編隊(duì)一般通過(guò)岸臺(tái)轉(zhuǎn)信，但是存在指揮環(huán)節(jié)多、會(huì)約束潛艇機(jī)動(dòng)、岸臺(tái)需長(zhǎng)時(shí)間備勤、裝備消耗大等缺點(diǎn)，造成實(shí)時(shí)發(fā)信困難。同時(shí)，若編隊(duì)對(duì)潛指揮通過(guò)岸臺(tái)轉(zhuǎn)信，則存在時(shí)效性低、深度有限、遠(yuǎn)洋海域無(wú)法保障等問(wèn)題，且占用了有限的通信資源，因此，編隊(duì)需具備對(duì)協(xié)同活動(dòng)的潛艇直接實(shí)時(shí)發(fā)信的手段。綜上所述，有必要對(duì)現(xiàn)有低頻發(fā)信系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有的低頻發(fā)射系統(tǒng)的頑存性能差、實(shí)時(shí)性低、有效高度低、輻射效率低、水面艦艇缺乏可攜行的對(duì)潛發(fā)信手段等難題，提供一種能改善以上性能的低頻發(fā)射系統(tǒng)。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明一種基于飛行平臺(tái)的低頻發(fā)射系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：飛行平臺(tái)、吊艙低頻發(fā)信分系統(tǒng)、天線，其中飛行平臺(tái)與吊艙低頻發(fā)信分系統(tǒng)的一端相連，吊艙低頻發(fā)信分系統(tǒng)的另一端與天線相連；吊艙低頻發(fā)信分系統(tǒng)包括控制單元、低頻功放單元、收放卷?yè)P(yáng)裝置、供電裝置，其中供電裝置通過(guò)供電導(dǎo)線分別與低頻功放單元、控制單元、收放卷?yè)P(yáng)裝置相連，控制單元通過(guò)信號(hào)控制線分別與供電裝置、收放卷?yè)P(yáng)裝置、低頻功放單元相連；天線包括饋線、天線體、浸水電極和加強(qiáng)繩，其中饋線的一端與低頻功放單元連接，饋線的另一端與天線體的一端連接，加強(qiáng)繩的一端與收放卷?yè)P(yáng)裝置連接，加強(qiáng)繩的另一端與浸水電極連接。

在上述飛行平臺(tái)的低頻發(fā)射系統(tǒng)：飛行平臺(tái)具有較好的機(jī)動(dòng)性能。吊艙低頻發(fā)信分系統(tǒng)中的控制單元負(fù)責(zé)將待發(fā)射的報(bào)文信號(hào)輸送給低頻功放單元并控制低頻功放單元的開(kāi)啟、關(guān)閉、調(diào)諧、匹配等工作狀態(tài)等要素使其完成發(fā)信任務(wù)；同時(shí)，控制單元還完成對(duì)天線收放卷?yè)P(yáng)裝置的控制，使天線在發(fā)信開(kāi)始前釋放并在發(fā)信完成后回收。供電裝置負(fù)責(zé)向控制單元、低頻功放單元、收放卷?yè)P(yáng)裝置等部分供電。低頻功放單元除具備低頻功率放大功能之外，還具備輸出信號(hào)的調(diào)諧和匹配功能。天線中的饋線主要起傳輸?shù)皖l射頻信號(hào)作用，天線體主要起輻射作用，浸水電極具有末端穩(wěn)定、保持天線垂直的功能，同時(shí)浸水電極能夠進(jìn)入海水，與海水導(dǎo)電連接，起到減小天線電抗，改善天線電流分布的作用，進(jìn)而提升天線的有效高度。天線與吊艙低頻發(fā)信分系統(tǒng)中的收放卷?yè)P(yáng)裝置連接，隨著飛行平臺(tái)高度的增加，天線電尺寸隨之增加。由于天線電尺寸的增加和天線有效高度的提升，天線的輻射效率得到改善。

進(jìn)一步地，天線采用懸掛的方式?？赏ㄟ^(guò)控制和改變飛行平臺(tái)的高度以及天線的長(zhǎng)度，從而相應(yīng)的改變天線本身的輸入阻抗，以實(shí)現(xiàn)天線的調(diào)諧和匹配。

再進(jìn)一步地，吊艙低頻發(fā)信分系統(tǒng)采用飛行平臺(tái)外掛的吊艙形式。其特點(diǎn)是體積小、重量輕、電磁兼容性好，可由艦載飛機(jī)、無(wú)人機(jī)、氣球等海上作戰(zhàn)平臺(tái)攜帶和轉(zhuǎn)移，運(yùn)載平臺(tái)多樣、機(jī)動(dòng)靈活、可在運(yùn)動(dòng)中發(fā)信，頑存能力強(qiáng)。

優(yōu)選地，飛行平臺(tái)為直升機(jī)。直升機(jī)主要適用于配備艦載直升機(jī)的水面艦艇。

優(yōu)選地，飛行平臺(tái)為無(wú)人機(jī)。無(wú)人機(jī)主要適用于小型艦艇。

優(yōu)選地，飛行平臺(tái)為氣球。氣球主要適用于島礁。

優(yōu)選地，浸水電極為喇叭口狀。

優(yōu)選地，浸水電極為圓錐體。

優(yōu)選地，浸水電極為籠形。

優(yōu)選地，浸水電極為球體。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：相比于現(xiàn)有的低頻發(fā)信系統(tǒng)，本發(fā)明的低頻發(fā)信系統(tǒng)具有機(jī)動(dòng)性能較好的飛行平臺(tái)(比如直升機(jī)飛行平臺(tái))，并且采用懸掛的方式與天線連接，有效地改善系統(tǒng)的頑存性能、機(jī)動(dòng)能力，提高輻射效率，可由艦艇攜帶，實(shí)現(xiàn)艦艇對(duì)潛艇的直接戰(zhàn)術(shù)發(fā)信，并且成本低廉，可大量裝備。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明基于飛行平臺(tái)的低頻發(fā)射系統(tǒng)中天線的結(jié)構(gòu)組成示意圖。

圖2是本發(fā)明基于飛行平臺(tái)的低頻發(fā)射系統(tǒng)的示意圖。

圖3是本發(fā)明基于飛行平臺(tái)的低頻發(fā)射系統(tǒng)中的天線采用浸水電極前后的電流分布對(duì)比圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

基于飛行平臺(tái)的低頻發(fā)射系統(tǒng)中天線的結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。該天線3包括饋線31、天線體32、浸水電極33和加強(qiáng)繩34。饋線31的一端與低頻功放單元21連接，饋線31的另一端通過(guò)線夾方式與天線體32的一端連接，加強(qiáng)繩34的一端與收放卷?yè)P(yáng)裝置22連接，加強(qiáng)繩34的另一端與浸水電極33連接。這里的線夾是專業(yè)術(shù)語(yǔ)，是指固定在導(dǎo)線上的金具。金具是指輸送電線廣泛使用的鐵制或鋁制金屬附件，大部分金具在運(yùn)行中能承受較大拉力，同時(shí)保證電氣方面良好。饋線31主要起傳輸?shù)皖l射頻信號(hào)作用，天線體32主要起輻射作用，浸水電極33具有末端穩(wěn)定、保持天線3垂直的功能，同時(shí)浸水電極33能夠進(jìn)入海水，與海水導(dǎo)電連接，起到減小天線3電抗，改善天線3電流分布的作用，進(jìn)而提升天線3的有效高度。采用浸水電極33前后的電流分布如圖3所示。未采用浸水電極33時(shí)，天線3的有效高度可達(dá)到，采用浸水電極33后，天線3的有效高度增加了。由于天線3電尺寸和有效高度的提升，天線3的輻射效率得到改善。

圖2是一種基于飛行平臺(tái)的低頻發(fā)射系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括直升機(jī)飛行平臺(tái)1、吊艙低頻發(fā)信分系統(tǒng)2、天線3，其中直升機(jī)飛行平臺(tái)1采用外掛的吊艙形式通過(guò)吊索與吊艙低頻發(fā)信分系統(tǒng)2的一端相連，吊艙低頻發(fā)信分系統(tǒng)2的另一端與天線3相連；吊艙低頻發(fā)信分系統(tǒng)2包括低頻功放單元21、收放卷?yè)P(yáng)裝置22、控制單元23、供電裝置24，其中供電裝置24通過(guò)供電導(dǎo)線分別與低頻功放單元21、控制單元23、收放卷?yè)P(yáng)裝置22相連，控制單元23通過(guò)信號(hào)控制線分別與供電裝置24、收放卷?yè)P(yáng)裝置22、低頻功放單元21相連。直升機(jī)飛行平臺(tái)1具有較好的機(jī)動(dòng)性能。吊艙低頻發(fā)信分系統(tǒng)2中的控制單元23負(fù)責(zé)將待發(fā)射的報(bào)文信號(hào)輸送給低頻功放單元21并控制低頻功放單元21的開(kāi)啟、關(guān)閉、調(diào)諧、匹配等工作狀態(tài)等要素使其完成發(fā)信任務(wù)；同時(shí)，控制單元23還完成對(duì)天線收放卷?yè)P(yáng)裝置22的控制，使天線3在發(fā)信開(kāi)始前釋放并在發(fā)信完成后回收。供電裝置24負(fù)責(zé)向控制單元23、低頻功放單元21、收放卷?yè)P(yáng)裝置22供電。低頻功放單元21除具備低頻功率放大功能之外，還具備輸出信號(hào)的調(diào)諧和匹配功能。天線3采用垂直懸掛的方式與直升機(jī)飛行平臺(tái)1吊載的吊艙低頻發(fā)信分系統(tǒng)2中的收放卷?yè)P(yáng)裝置22連接。可通過(guò)控制和改變直升機(jī)飛行平臺(tái)1的高度以及天線3的長(zhǎng)度，從而相應(yīng)的改變天線3本身的輸入阻抗，以實(shí)現(xiàn)天線3的調(diào)諧和匹配。隨著直升機(jī)飛行平臺(tái)1高度的增加，天線3電尺寸隨之增加，進(jìn)而天線3的輻射效率得到改善。