智能跟蹤無線傳輸方案

前言：

隨著通訊發展，不同行業領域在數據傳輸通訊方面存在差異。但是在海上通訊方面由于環境特殊，比如對海洋航道浮標、漁業養殖、石油平臺、環境監測、船舶通訊等方面存在大量的數據需求。對于這些領域所需要的數據傳輸需求，傳輸需求距離從幾公里到幾十公里不等。而很多領域需要傳輸的數據包括了視頻、網絡、視頻會議、監測數據不同種類信息。傳輸這些數據需要占用大量帶寬資源，如果通過傳統運營商網絡進行傳輸，當距離運營商基站距離遠的時候，網絡帶寬不足，可能不足以支撐信號鏈路通訊。同時長時間視頻流量數據傳輸，需要的流量資源計費高。因此采用一種適應海面環境通訊的無線通訊平臺能夠經濟有效的滿足傳輸需求非常有必要。

需求解決：海上通訊面臨存在的問題

1、距離

海上大型網箱養殖、船舶養殖、工程船舶、科學研究、海洋監測、航道浮標以上的多種領域需要和岸基邊進行實時通訊，將本地的視頻、數據等信息傳到岸基端。同時還能將岸基的寬帶網絡傳輸到海面平臺上。這些系統在海上距離岸基較遠，從幾公里到幾十公里不等。

2、目標位移

海上目標物體根據行業差異，有些目標通過錨固定在一個地方，有些目標需要在海域內進行作業。同時海浪的起伏，海上目標會隨著波浪上下、左右旋轉晃動。

解決上述問題，如果采用運營商網絡或者衛星等方式，可能不足以數據傳輸或成本過高。因此通過一種可以解決通訊距離、目標位移、帶寬資源充足的傳輸設備，能夠經濟有效滿足需求非常必要。

智能跟蹤天線介紹：

LA-680MBC智能天線跟蹤平臺，采用高速實時自動姿態計算方法，在跟蹤平臺系統里面預先設置跟蹤目的地的經度、緯度、海拔高度信息。跟蹤平臺依托內部的陀螺儀、GPS定位系統、同步伺服電機控制多個系統相互配合?？梢詫⒏櫹到y實時所處的地理位置信息、海浪的浮動帶來的俯仰角姿態信息實時反饋到MCU單元，經過系統高頻次計算，輸出指令和參數到同步伺服電機，調整天線指向始終面向岸基端目的地、同時保證和跟蹤目標之間的角度誤差小于0.5°以內。

在保障岸基端高度和移動目標之間處于同一水平面時，兩端利用高增益定向天線和高帶寬無線橋接設備，可以建立一條較穩定的高帶寬無線鏈路。

應用方向：
   1、固定目標主要面向航道浮標、海上漁業養殖等目標。這類場景是通過錨鏈將移動目標長期固定自海上特定位置。只是隨著波浪的起伏，目標物體會隨著浪上下起伏、左右晃動。對于這種傳輸在兩端可以采用定向組網傳輸。在滿足通訊傳輸的條件下，根據傳輸距離和帶寬需求配合較合適的天線和橋接設備。如下圖

2、移動目標

面向固定海域內的移動目標，如：海洋作業船、科研船、監測船舶、港口進出指引船等。這些移動目標在一個固定的海區內行駛，需要和岸基之間進行視頻、數據、帶寬網路等互聯互通。因此岸基端的無線通訊固定基站對移動目標船舶作業區間進行覆蓋，通常采用高帶寬、高功率、接收靈敏度高的無線設備橋接配合高增益、寬角度板狀天線對相關海區覆蓋。移動目標船舶上的跟蹤系統采用和岸基相同的無線橋接設備配以高增益定向天線進行跟蹤。如下圖

3、移動目標相互跟蹤（高階設備）

主要面向兩個相互移動的目標之間數據傳輸。需要在兩個移動目標上安裝自動跟蹤設備，兩端配合使用合適的無線橋接設備和天線。兩臺跟蹤設備之間利用通過電臺傳輸相互之間當前GPS地理位置信息、設備姿態等數據。各端之間根據收到的實時數據信息，及時調整自身的跟蹤姿態，保證移動目標之間無線鏈路在線通訊。如下圖