BG66831B1 - Antenna system for unmanned flying apparatus - Google Patents
Antenna system for unmanned flying apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- BG66831B1 BG66831B1 BG111720A BG11172014A BG66831B1 BG 66831 B1 BG66831 B1 BG 66831B1 BG 111720 A BG111720 A BG 111720A BG 11172014 A BG11172014 A BG 11172014A BG 66831 B1 BG66831 B1 BG 66831B1
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- unit
- input
- antenna
- output
- outputs
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000010287 polarization Effects 0.000 abstract description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 abstract description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Details Of Aerials (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Abstract
Description
Област на техникатаField of technology
Изобретението се отнася до антенна система, състояща се от летателна и наземна антена. То се използва за осъществяване на двустранна радиовръзка между безпилотен летателен апарат (БЛА) и наземна станция. Приложението е при управление и получаване на информация от безпилотен летателен апарат по-тежък от въздуха, при което се използва кръгова поляризация на електромагнитното поле на антените и се управлява динамично диаграмата на насоченост на летателната антена в зависимост от моментната ориентация на БЛА.The invention relates to an antenna system consisting of an aircraft and a terrestrial antenna. It is used for two-way radio communication between an unmanned aerial vehicle (UAV) and a ground station. The application is for controlling and receiving information from an unmanned aerial vehicle heavier than air, which uses circular polarization of the electromagnetic field of the antennas and dynamically controls the directional pattern of the aircraft antenna depending on the current orientation of the UAV.
Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION
Известна е антенна система за безпилотен летателен апарат, състояща се от летателна и наземна антена, която чрез подходяща пространствена конструкция на проводниковите елементи на летателната антена постига кръгова поляризация и близка до изотропна диаграма на излъчване. Наземната антена на съответната антенна система, използвайки същия принцип, постига пак кръгова поляризация и силно насочена диаграма на излъчване като насочването на диаграмата по посока на летателния апарат се извършва по данни от позициониращата система на БЛА, предадени по телеметричен канал.An antenna system for an unmanned aerial vehicle is known, consisting of an aircraft and a terrestrial antenna, which by means of a suitable spatial construction of the conductive elements of the aircraft antenna achieves circular polarization and is close to an isotropic radiation pattern. The terrestrial antenna of the respective antenna system, using the same principle, again achieves circular polarization and strongly directed radiation pattern as the direction of the diagram in the direction of the aircraft is performed according to data from the UAV positioning system transmitted by telemetry.
Известна е още антенна система за безпилотен летателен апарат, която е базирана върху фазови масиви, пасивни или активни, с цел постигане на електронно насочване и кръгова поляризация на наземната и летателната антена.An antenna system for an unmanned aerial vehicle is also known, which is based on phase arrays, passive or active, in order to achieve electronic directing and circular polarization of the ground and aircraft antenna.
Недостатъци на известните антенни системи са, че диаграмата на излъчване на летателната антена не е изотропна и се характеризира с области със силно занижено усилване в своята диаграма на излъчване. Също така, при антените, осъществени чрез фазови масиви се наблюдава необходимост от обем, в който да се разположат отделните антенни елементи. Този обем нарушава аеродинамиката на летателния апарат, особено при по-малките безпилотни летателни апарати, и изисква допълнителна конструкция, изградена във или от външната страна на корпуса на БЛА.Disadvantages of the known antenna systems are that the radiation pattern of the flight antenna is not isotropic and is characterized by areas with very low gain in its radiation pattern. Also, in the case of antennas realized by phase arrays, there is a need for a volume in which to place the individual antenna elements. This volume disrupts the aerodynamics of the aircraft, especially in smaller unmanned aerial vehicles, and requires additional construction built in or on the outside of the UAV hull.
Техническа същност на изобретениетоTechnical essence of the invention
Задачата на изобретението е да създаде антенна система за безпилотен летателен апарат, лишена от тези недостатъци.The object of the invention is to provide an antenna system for an unmanned aerial vehicle devoid of these disadvantages.
Съгласно изобретението, задачата е решена чрез създаване на антенна система за безпилотен летателен апарат, състояща се от летателна и наземна антена, като летателната антена е съставена от три антенни елемента, разположени по трите оси на правоъгълна координатна система и вградени в опашката на летателния апарат, комутатор, предусилвател, блокове за фазова корекция (дефазиране), автопилот, приемник, предавател и команден блок на борда на БЛА.According to the invention, the problem is solved by creating an antenna system for an unmanned aerial vehicle, consisting of an aircraft and a ground antenna, the aircraft antenna consisting of three antenna elements located on the three axes of a rectangular coordinate system and embedded in the tail of the aircraft, switch, preamplifier, phase correction units (dephasing), autopilot, receiver, transmitter and command unit on board the UAV.
Предимства на изобретениетоAdvantages of the invention
Предимствата на изобретението са, че във всеки момент от време диаграмата на летателната антена е насочена по максимума си към наземната станция. Трите вибратора (дипола), от които се състои летателната антена са вградени в стабилизаторите и фюзелажа от страна на оперението на БЛА, което изключва необходимостта от допълнителни конструкции във или от външната страна на корпуса му, с което се подобряват аеродинамичните и масови характеристики на БЛА.The advantages of the invention are that at all times the flight antenna diagram is directed at its maximum to the ground station. The three vibrators (dipoles) of which the flight antenna consists are built into the stabilizers and the fuselage on the side of the UAV's plumage, which eliminates the need for additional structures in or on the outside of its hull, which improves the aerodynamic and mass characteristics of the UAV. .
Пояснение на приложените фигуриExplanation of the attached figures
Едно примерно изпълнение е показано на приложените фигури, където:An exemplary embodiment is shown in the accompanying figures, where:
фигура 1 представлява схема на разположението на летателната антена в корпуса на БЛА; фигура 2 - блок-схема на антенната система на борда на БЛА.Figure 1 is a diagram of the location of the flight antenna in the UAV hull; Figure 2 is a block diagram of the antenna system on board the UAV.
Пример за изпълнение на изобретениетоAn embodiment of the invention
Съгласно фиг. 1-а трите антенни елемента 1х, 1у и lz са насочени по трите оси X, Y и Z на правоъгълна координатна система и са вградени в съществуващата конструкция на класическо оперение на БЛА. Фиг. 1-6 илюстрира разположението на трите антенни елемента във V-образно оперение на БЛА.According to FIG. 1 The three antenna elements 1 x , 1 y and l z are directed along the three axes X, Y and Z of a rectangular coordinate system and are built into the existing construction of a classical UAV plumage. FIG. 1-6 illustrate the arrangement of the three antenna elements in the V-shaped plumage of a UAV.
Описания на издадени патенти за изобретения № 03.2/29.03.2019Descriptions of issued patents for inventions № 03.2 / 29.03.2019
Съгласно фиг. 2 (блок-схемата на антенната система на борда на БЛА се състои от съставните три елемента 1х, 1у и lz на летателната антена, двустранно свързани съответно с три от входовете на комутаторен блок 2, трите изхода на който са свързани съответно с трите входа на предусилвател 3, чиито изходи са свързани към съответните три входа на блок за дефазиране и съгласуване на приемния тракт 4', изходът на който е включен към входа на приемник 5, като към четвъртия вход на блок 4' е включен един от изходите на автопилот 7. Към три от входовете на комутаторния блок 2 са включени съответно трите изхода на втори блок за дефазиране и съгласуване на предавателния тракт 4, към единия вход на който е включен изходът на предавател 6, като вторият изход на автопилота 7 е свързан с втория вход на блока 4. Към четвъртия вход на комутаторния блок 2 е включен изходът на команден блок 8, който е в двупосочна връзка с приемника 5 и с предавателя 6.According to FIG. 2 (block diagram of the antenna system on board the UAV consists of the three constituent elements 1 x , 1 y and l z of the flight antenna, bilaterally connected respectively to three of the inputs of switch unit 2, the three outputs of which are connected respectively to the three inputs of the preamplifier 3, the outputs of which are connected to the respective three inputs of a unit for phase shifting and matching of the receiving path 4 ', the output of which is connected to the input of receiver 5, and to the fourth input of block 4' is connected one of the outputs of three of the inputs of the switching unit 2 are connected respectively the three outputs of the second unit for dephasing and coordination of the transmission path 4, to one input of which the output of the transmitter 6 is connected, the second output of the autopilot 7 is connected to the second input of the unit 4. To the fourth input of the switch unit 2 is connected the output of the control unit 8, which is in two-way connection with the receiver 5 and the transmitter 6.
Действие на устройствотоDevice operation
Антенната система на безпилотен летателен апарат (БЛА) действа по следния начин.The antenna system of an unmanned aerial vehicle (UAV) operates as follows.
В зависимост от текущата ориентация на БЛА автопилотът 7 изпраща управляващи сигнали съответно към блоковете за дефазиране и съгласуване 4' и 4. В режим на приемане блокът за дефазиране и съгласуване на приемния тракт 4' получава усилен сигнал от предусилвателя 3, който от своя страна получава сигнал от комутаторния блок 2 и който сигнал е постъпил в него от антенните елементи 1х, 1У и lz. Този сигнал блокът 4' изпраща към приемника 5. В режим на предаване вторият блок за дефазиране и съгласуване на предавателния тракт 4 получава сигнал от предавателя 6, който сигнал чрез комутаторния блок 2 достига до антенните елементи 1х, 1у и lz.Depending on the current orientation of the UAV, the autopilot 7 sends control signals to the dephasing and matching units 4 'and 4, respectively. In receiving mode, the receiving phase defusing and matching unit 4' receives an amplified signal from the preamplifier 3, which in turn receives a signal from the switch unit 2 and which signal is received in it from the antenna elements 1 x , 1 Y and l z . This signal unit 4 'sends to the receiver 5. In transmission mode, the second unit for phase shifting and coordination of the transmission path 4 receives a signal from the transmitter 6, which signal through the switch unit 2 reaches the antenna elements 1 x , 1 y and l z .
По този начин благодарение на това, че трите антенни елемента 1х, 1у и lz са разположени по трите оси на правоъгълна (или близка до правоъгълната) координатна система OXYZ и чрез подходящо дефазиране, се получава кръгова поляризация на диаграмата на насоченост на антената и се гарантира максимално усилване по посока на наземната станция, без да се налага използване на допълнителни вътрешни или външни за корпуса на летателния апарат антенни елементи.Thus, due to the fact that the three antenna elements 1 x , 1 y and l z are located on the three axes of a rectangular (or close to the rectangular) coordinate system OXYZ and by appropriate dephasing, a circular polarization of the antenna pattern is obtained. and maximum gain in the direction of the ground station is ensured without the need to use additional internal or external antenna elements for the aircraft body.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG111720A BG66831B1 (en) | 2014-03-12 | 2014-03-12 | Antenna system for unmanned flying apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG111720A BG66831B1 (en) | 2014-03-12 | 2014-03-12 | Antenna system for unmanned flying apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BG111720A BG111720A (en) | 2015-09-30 |
| BG66831B1 true BG66831B1 (en) | 2019-02-28 |
Family
ID=56847721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BG111720A BG66831B1 (en) | 2014-03-12 | 2014-03-12 | Antenna system for unmanned flying apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BG (1) | BG66831B1 (en) |
-
2014
- 2014-03-12 BG BG111720A patent/BG66831B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BG111720A (en) | 2015-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11101557B2 (en) | Mechanically steered and horizontally polarized antenna for aerial vehicles, and associated systems and methods | |
| KR101732357B1 (en) | System and method for controlling landing and takeoff of dron | |
| MX2018014569A (en) | Radar system to track low flying unmanned aerial vehicles and objects. | |
| JP2015530054A5 (en) | ||
| TWI599169B (en) | Phase shifter, phase shifter system and method for operating a phase shifter | |
| US10707564B2 (en) | Unmanned aerial vehicle | |
| ES2832328T3 (en) | Dynamic Azimuth Adjustment for Cellular Repeater Antenna Systems | |
| CN111869121A (en) | Unmanned aerial vehicle including antenna element panel | |
| US10747217B1 (en) | Distributed directional antenna | |
| BG66831B1 (en) | Antenna system for unmanned flying apparatus | |
| US10187029B1 (en) | Phase shifter | |
| CN104883218B (en) | High voltage transmission line based on beam switchover sets up region UAV Communication device and the method with UAV Communication | |
| US11223416B2 (en) | Communication system for aircrafts with altitude based antenna type selection | |
| BG1967U1 (en) | Antenna system for unmanned air vehicle | |
| CN112969156B (en) | Unmanned aerial vehicle and communication method, command and control station, intelligence single receiving station, reconnaissance system | |
| JP5438993B2 (en) | Guided projectile | |
| KR102922263B1 (en) | Method for charging drone battery using a phased array antenna and system thereof | |
| KR101861282B1 (en) | Method of detemrining azimuth angle of wide bem for receiving of multiplexed datalink for image information | |
| RU2639143C1 (en) | System of radio exchange (versions) | |
| CN114527432B (en) | A Distributed Airborne Electronic Countermeasures System Architecture | |
| CN110635255A (en) | A three-dimensional array antenna based on UAV swarm | |
| RU147243U1 (en) | MULTI-PURPOSE AIRCRAFT ANTENNA-FEEDER SYSTEM | |
| RU2018146153A (en) | The way to combat unmanned aerial vehicles using electromagnetic radiation | |
| CN208352530U (en) | A kind of unmanned plane countermeasure set | |
| KR20240002998A (en) | Taking off and landing control system for a flying object using phase difference of a pair of Radio Frequency signals |