浮空无线信号收发装置及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通信设备技术领域，具体而言，涉及一种浮空无线信号收发装置及系统。
【背景技术】
[0002]系留球通常用于广告宣传、摄影摄像以及气象观测等领域，系留球作为一种浮空设备也可在其上安装无线信号收发装置用于向地面发射无线信号。然而在实际应用中，由于气象因素等的影响，系留球在空中工作时其位置会随风不断运动或摆动，从而导致收发天线无法对准目标区域，使收发天线的增益大大降低，无线链路通讯质量难以保证，最终使系留球在无线信号收发领域的应用受到限制。
[0003]针对现有技术中由于系留球位置变动所导致的系留球上设置的无线信号收发装置无法准确向预定地面区域提供无线信号覆盖的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的主要目的在于提供一种浮空无线信号收发装置及系统，以至少解决现有技术中由于系留球位置变动所导致的系留球上设置的无线信号收发装置无法准确向预定地面区域提供无线信号覆盖的问题。
[0005]为了实现上述目的，根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种浮空无线信号收发装置，包括:浮空驻留平台；信号收发设备，与地面设备连接，并通过角度调节设备固定在浮空驻留平台上，其中，信号收发设备用于将地面设备发送的网络信号进行转换后向预定地面区域发射和/或接收来自预定地面区域的传输信号；角度调节设备，用于在信号收发设备的天线与预定地面区域之间的角度超出预定范围时调节天线的位置，使得调节位置后的天线与预定地面区域之间的角度位于预定范围之内。
[0006]根据本实用新型实施例的另一个方面，还提供了一种浮空无线信号收发系统，该浮空无线信号收发系统包括:浮空无线信号收发装置;地面设备，其中，地面设备包括服务器和供电设备，服务器通过通信线路与浮空无线信号收发装置连接，供电设备通过电力线路与浮空无线信号收发装置连接；以及至少一个终端设备，其中，终端设备设置在预定地面区域内，用于接收浮空无线信号收发装置的发送的无线信号和/或向浮空无线信号收发装置发送传输信号。
[0007]在本实用新型的实施例中，在信号收发设备的天线与预定地面区域之间的角度超出预定范围时调节天线的位置，使得调节位置后的天线与预定地面区域之间的角度位于预定范围之内，这样在浮空驻留平台位置不断变动的情况下，天线始终在预定的角度范围内指向预定地面区域，从而解决了现有技术中由于系留球位置变动所导致的系留球上设置的无线信号收发装置无法准确向预定地面区域提供无线信号覆盖的问题，进而达到了在系留球位置变动的情况下也能保证准确向预定地面区域提供无线信号覆盖的技术效果。
【附图说明】
[0008]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0009]图1是根据本实用新型实施例可选的一种浮空无线信号收发装置的结构示意图；
[0010]图2是根据本实用新型实施例可选的另一种浮空无线信号收发装置的结构示意图；
[0011]图3是根据本实用新型实施例可选的一种信号收发设备结构框图；
[0012]图4是根据本实用新型实施例可选的一种角度调节设备结构框图；
[0013]图5是根据本实用新型实施例可选的一种浮空无线信号收发系统的结构框图；以及
[0014]图6是根据本实用新型实施例可选的一种用于浮空无线信号收发装置的角度调整方法的流程图。
【具体实施方式】
[0015]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0016]为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
[0017]需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0018]本实用新型实施例提供了一种浮空无线信号收发装置。
[0019]如图1所示，一种浮空无线信号收发装置，包括:浮空驻留平台1、信号收发设备2和角度调节设备3。在本实施例中，信号收发设备2与地面设备连接，并通过角度调节设备3固定在浮空驻留平台I上，其中，信号收发设备2用于将地面设备发送的网络信号进行转换后向预定地面区域发射和/或接收来自预定地面区域的传输信号；角度调节设备3用于在信号收发设备2的天线与上述预定地面区域之间的角度超出预定范围时调节天线的位置，使得调节位置后的天线与上述预定地面区域之间的角度位于上述预定范围之内。
[0020]在本实施例中，上述预定地面区域内可以设置有一个或多个终端设备，其中，上述一个或多个终端设备用于向浮空无线信号收发装置发送上述传输信号和/或接收上述浮空无线信号收发装置发送的上述无线信号。可选地，上述终端设备可以但不限于包括以下至少之一:基站、中继站、移动终端(例如，手机，平板电脑等)。
[0021]在本实施例中，在信号收发设备2的天线22与预定地面区域之间的角度超出预定范围时调节天线22的位置，使得调节位置后的天线22与预定地面区域之间的角度位于预定范围之内，这样在浮空驻留平台I位置不断变动的情况下，天线22始终在预定的角度范围内指向预定地面区域，从而解决了现有技术中由于系留球位置变动所导致的系留球上设置的无线信号收发装置无法准确向预定地面区域提供无线信号覆盖的问题，进而达到了在系留球位置变动的情况下也能保证准确向预定地面区域提供无线信号覆盖的技术效果。
[0022]如图2和图3所示，信号收发设备2包括:无线收发控制单元21、天线22和无线传输设备23，其中，无线传输设备23采用无线网桥。无线收发控制单元21包括:数据转换模块2102和数据传输模块2104，数据传输模块2104直接与地面设备连接，接收由地面设备通过有线方式传输的网络信号，数据转换模块2102与数据传输模块2104连接，用于将由数据传输模块2104传送的网络信号转换为无线网络信号;天线22通过无线传输设备23与数据转换模块2102连接，数据转换模块2102将经过转换后的无线网络信号通过无线传输设备23，SP无线网桥发送至天线22，再由天线22向下方的预定地面区域进行发射。此外，天线22还可以接收来自上述预定地面区域内的终端设备的传输信号。
[0023]在本实施例中，在浮空驻留平台I位置不断变动的情况下，如果上述信号收发设备2的天线22与上述预定地面区域之间的角度超出预定范围，则可以调节天线22的位置，例如，调节天线22在水平方向的偏转角度和/或调节天线22在俯仰方向的偏转角度，以便使得调节位置后的天线22与上述预定地面区域之间的角度位于上述预定范围之内，从而保证信号收发设备2与预定地面区域之间信号传输的稳定性。
[0024]如图2和图4所示，为了对天线22的发射角度实时进行调节，需要实时获取浮空驻留平台I所处的位置坐标和姿态信息以及地面预定区域的位置坐标。因此，角度调节设备3包括:定位单元31、云台32和云台控制器33，定位单元31用于获取浮空驻留平台的位置坐标和姿态信息;可选地，可以但不限于采用以下至少之一来实现定位单元31:惯性导航和陀螺仪系统、GPS全球定位系统、GLONASS导航系统、北斗导航系统。云台32包括:水平角度调节单元3202和俯仰角度调节单元3204，俯仰角度调节单元3204设置在水平角度调节单元3202上，天线22安装在俯仰角度调节单元3204上，水平角度调节单元3202和俯仰角度调节单元3204分别设置有驱动电机，驱动电机与云台控制器33连接，云台控制器33与定位单元31连接，实时获取浮空驻留平台I所处的位置坐标和姿态信息，同时，云台控制器33还通过系留电缆4中的通信线路地面设备连接，获取来自地面设备的控制信号，该控制信号中同时携带有预定地面区域的位置坐标信息，云台控制器33根据浮空驻留平台I的位置坐标和姿态信息以及预定地面区域内位置坐标进行计算，以得到天线22与预定地面区域的相对位置和角度等调节参数，根据该调节参数云台控制器33对水平角度调节单元3202和俯仰角度调节单元3204的两个驱动电机进行控制，驱动电机分别驱动水平角度调节单元3202和俯仰角度调节单元3204来控制云台32转动，水平角度调节单元3202用于调节天线22在水平方向的偏转角度，以调节上述天线的位置;俯仰角度调节单元3204，用于调节天线22在俯仰方向的偏转角度，以调节设置在所述云台32上的天线22的角度，从而在浮空驻留平台I位置不断变动的情况下，天线22始终在预定的角度范围内指向预定地面区域，消除浮空驻留平台I由于位置和角度变化对于无线网络覆盖的影响，使天线22在高增益的情况下也能实现广域大范围无线信号覆盖。可选地，上述驱动电机可以但不限于为伺服电机，采用伺服电机能够对天线22角度的调节更加准确。
[0025]地面设备为了向设置在浮空驻留平台I上的信号收发设备2传送网络信号，以及向角度调节设备3发送控制信号，同时，要为信号收发设备2和角度调节设备3进行供电，因此，如图1和图2所示，在浮空无线信号收发装置下方设置有系留电缆4与地面设备连接，系留电缆4包括:通信线路和电力线路;通信线路分别与信号收发设备2和角度调节设备3连接，用于向信号收发设备2传送网络信号以及向角度调节设备3传送控制信号；电力线路分别与