无线紫外光通信具有高速率高可靠性的特点, 可以满足复杂环境下的通信。通过直升机助降的过程提出近似直视通信方式, 并研究了无线紫外光MIMO系统的ALOS通信链路模型, 同时计算了弱湍流条件下ALOS链路中MIMO系统的误码性能, 并仿真分析其信噪比、发射功率、发射(接收仰角)以及通信距离对误码率的影响。计算分析当发射(接收)仰角小于35°时, 误码率随着发射(接收)仰角的增大, 其增长趋势比较明显, 当大于35°时, 误码率随着发射(接收)仰角的增大, 其增长趋势变缓。结果表明, 在无线紫外光ALOS链路中, 采用天线阵列和多探测器的MIMO技术能够较好地降低误码率和抑制大气湍流, 并提高抗衰弱能力。

在无人机的自主飞行及着陆引导中, 测距与定位是其中的关键问题。本文提出了一种基于无线紫外光的测距定位方法, 对无线紫外光直视通信模型和非直视通信模型进行了分析, 推导出直视和非直视情况下的距离计算公式。根据四节点定位算法, 可以解出未知节点的位置坐标。使用波长为255 nm的“日盲”紫外LED及光电倍增管作为收发器件, 测距信号采用10 kHz的方波信号, 在不同天气情况下进行测距实验。实验结果表明: 在直视情况下, 被测距离真值为0~100 m的测距误差均小于5 m; 在非直视情况下, 由于多径散射的影响, 有效测距距离降为0~70 m。当发送仰角和接收仰角均小于10°时, 测距误差较小, 均小于5 m, 当发送仰角和接收仰角均大于10°时, 随着发送仰角和接收仰角的增大, 有效测距距离明显降低。总的来说, 该算法有着较高的精度, 在GPS无法正常使用时能够为无人机提供导航数据, 基本能够满足自主降落和飞行引导的要求。