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  • 无人机数据链技术应用描述

    文章发布于:2021-01-11 作者:admin 浏览次数:

      数据链路是无人机系统的主要组件之一。涵盖遥测、跟踪位置、图像传输、微波通信、卫星通信、抗干扰通信、天线伺服、自动控制和计算机应用等多种技术领域的设计是复杂的信息系统工程。那么他就是有着什么样的功能,又是怎样应用的呢?
     
      数据链功能
     
      1、无人机和机载任务设备的远程控制;
     
      2、无人机和机载设备的遥测;
     
      3、无人机跟踪和定位;
     
      4、无人机侦察信息的实时传输和处理。
     
    无人机应用技术
     
     
      遥控技术
     
      遥控器是无人机数据链必不可少的功能,允许对无人机和任务设备进行远距离操作。地面操纵台或操纵器的指令和数据经过编码和上行(从测量站到无人机)无线信道传输和解码,在飞机飞行控制计算机(或直接)上对无人机和任务设备进行操作。
     
      遥控器在现代先进无人机系统中的作用可以归纳如下。
     
      1、无人机飞行的远距离操纵;
     
      2、无人机机载设备的远距离控制;
     
      3、上行距离测量码传输;
     
      4、无人机导航用数据(航线设置或修改数据、测量站位置、测量站测量的无人机位置、差分GPS校正数据等)的向上传输。
     
      遥控器对无人机非常重要,要充分重视可靠性、抗干扰、抗干扰能力等。遥控器命令和数据传输通常以较低的代码速度执行,因此确保足够的通道电平并不困难。提高设计裕度可以提高遥控器的可靠性,还可以通过扩频或跳频和数据加密提高遥控器的抗干扰和抗干扰能力。
     
      遥测技术
     
      遥测是了解无人机状态、实现遥控器所需的监控手段。通过飞机飞行控制计算机或飞机各部分直接来源的遥测数据(包括飞行状态传感器数据和机载设备状态检测数据)、编码、下行(无人机-测量站)无线信道传输和解码、返回测量控制站、数据综合显示,实时观察无人机的飞行状态和任务设备的工作状态。操作员可以利用这些数据轻松操作无人机及其任务设备,完成各种任务。下行遥测频道允许测量站天线跟踪无人机,测量无人机的方位角。通过遥测返回的测距码可以与发送的测距码相比,完成无人机相对测量站的倾斜距离测量。利用方位角和倾斜距离、遥测返回的高度数据,可以确定无人机的相对测量站的位置。
     
      在现代先进无人机系统中,遥测的作用如下。
     
      1、UAV多种飞行状态数据的下行传输;
     
      2、UAV机载设备状态数据的下行传输;
     
      3、下行传输距离测量码,实现无人机距离测量;
     
      4、提供测控站跟踪角度测量信号。遥测对无人机也很重要,数据传输错误会对操作员造成误导,误操作会导致事故。无人机遥测设计应注意数据传输质量遥测数据速度可能与遥控数据相似或稍高,因此确保足够的信道电平也不难。一般采取纠错编码等措施,提高遥测数据的传输质量。
     
      跟踪定位技术
     
      跟踪定位是持续实时提供无人机的位置数据。这不仅是操纵无人机的要求,也是对侦察目标定位的需要。
     
      对于能自主飞行的无人机,通过遥测将飞机导航位置数据实时返回测量站,即可获得对无人机的跟踪位置。但是,如果不能完全依赖飞机导航位置,则必须通过对无人机的角度测量和距离测量、确定无人机和测量站的相对位置以及测量站本身的位置,对无人机进行跟踪定位。(大卫亚设、Northern  Exposure(美国电视剧)、Northern  Exposure飞机导航定位数据和测控站测量数据有时可以融合在一起。这种组合定位方法有助于增加额外的量和提高定位精度。
     
    无人机数据链技术
     
      对于长距离飞行的无人机,测量站天线通常使用高增益定向天线。这不仅有助于提高信号电平,还可以提高下游信道的抗干扰能力。如果这种高增益定向天线能够自动跟踪无人机,即结合角度测量功能,就可以跟踪无人机。
     
      由于无人机飞行高度相对较低,无人机对测量站的高度较小,无人机本身配有很多高度传感器,因此往往不需要测量俯仰角度,因此,在俯仰方向通过手动或数字导引完成跟踪有助于降低系统的复杂性。
     
      信息传输技术
     
      无人机信息传输是通过下行无线信道将从飞机任务传感器获得的视频侦察信息传输到测控站。影像侦察信息分为影像侦察和电子侦察两种信息。图像侦察信息的信号格式取决于图像传感器类型,有电视摄像机的模拟或数字电视信号、成像雷达或线扫描摄像机的照片数据信号。电子侦察信息是带限模拟信号。
     
      信息传输是无人机系统完成侦察任务的关键。传输质量的好坏直接关系到发现和识别目标的能力。侦察信息要求远高于遥控和遥测数据的传输带宽(一般为几兆赫兹,最高可达几十兆赫兹,甚至几百兆赫兹)。因此,视频侦察信息传输信道设计是无人机无线信道设计中最困难的部分。为了简化系统,视频信息传输和远程测量可以共享一个频道。
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