秦慧娴,苗景刚,郝 勇,张晓荣, 袁明昱

(1.中国科学院 空天信息创新研究院，北京 100094；2.中国科学院大学 光电学院，北京 100049)

0 引言

浮空器是人类社会最早研发和使用的一种飞行器，它的比重轻于空气，主要依靠浮力实现驻空[1]，现在已广泛应用于军事、民用等方面。他的技术优势及特点主要包括：能源消耗小，驻空时间长，效费比高；系留气球可以实现较长时间定点驻空，载荷能力强；高空气球飞行高度高，易于快速部署；对流层飞艇起降要求低，载荷能力大，机动性好；平流层飞艇续航持久，升空高度低，覆盖地带范围广[1]。

浮空器在进行高空作业的过程中，需要实时监控诸多物理参数以保障其正常工作，比如飞行时所处环境的温湿度和压强、飞行高度、飞行时的姿态角等，这些参数对保障浮空器正常飞行起着关键的作用。

对这些数据信息的大规模采集，传统上使用线缆连接的方式，即在浮空器表面部署大量的连接线缆，通过连接线缆来进行数据的传输，这样会导致浮空器自身的重量增加并使系统的可靠性受到影响。除此之外，浮空器在进行降落时的操作路径为：地面工作人员操作地面遥控遥测设备—信号到达艇载遥控遥测设备—信号到达吊舱内安全控制设备—连接线缆—火工品切割器。浮空器的安全控制设备一般位于吊舱内，通过布设在浮空器表面的线缆，将设备舱和降落伞相连。电缆的长度一般为10～100 m，这样会大大增加浮空器吊舱的重量以及布线的复杂度，在实际飞行时，由于线缆拉伸、缠绕等问题，容易损耗、拉断线缆，致使浮空器无法安全降落。……