一种面向智慧船舶的通探一体化海冰预警方案

智慧船舶的构建,必然对信息感知、通信技术、安全预警、智能化、无人化提出刚性需求。本文面向智慧船舶需求,提出了适用于远洋极地科考船的“舰船-无人机群通探一体化协同的海冰预警方案”。方案中,机群采用航拍无人机与领航无人机配合的方式,并设计了船上通探一体化发射单元。舰船使用阵列天线产生雷达波束追踪领航无人机以掌握无人机群的位置,同时建立舰船与航拍无人机之间的毫米波通信链路。本文详细介绍了在大规模MU-MIMO下的通探一体化波束成形算法,在有限发射功率内,一方面能够满足一定信干噪比的通信需求,另一方面可以产生高质量的雷达探测波束。在实现算法中,采用交替最小化方法,先得到全数字波束成形下的最优解,再根据所得结果完成混合波束成形。在仿真实验中,在多个场景下模拟,验证了方案的可行性。