時間:2017-11-07 17:36來源:無人機(jī) 作者:中國通航
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(2) “一站多機(jī)”高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。除了采用上述高速率數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)以外,如果作用距離較遠(yuǎn),測控站需要采用增益較高的定向跟蹤天線,在天線波束不能同時覆蓋多架無人機(jī)時,則要采用多個天線或多波束天線。在不需要任務(wù)傳感器信息傳輸時,測控站一般采用全向天線或?qū)挷ㄊ炀。當(dāng)多架無人機(jī)超出視距范圍以外時,需要采用中繼方式。根據(jù)中繼方式不同,又分為空中中繼一站多機(jī)數(shù)據(jù)鏈和衛(wèi)星中繼一站多機(jī)數(shù)據(jù)鏈。
2.7超視距中繼傳輸技術(shù)
超視距無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)菬o人機(jī)超出地面測控站的無線電視距范圍時,通過地面中繼、衛(wèi)星中繼、空中中繼實現(xiàn)地面站和無人機(jī)的超視距和復(fù)雜地形環(huán)境下通信,大大提高了無人機(jī)的環(huán)境適應(yīng)能力。
研究超視距中繼傳輸技術(shù)可大大提高無人機(jī)的運(yùn)行范圍,提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,避免山區(qū)或城市惡劣地形對數(shù)據(jù)鏈的影響。
3 艦面測控站技術(shù)
艦面測控站主要完成艦載無人機(jī)任務(wù)規(guī)劃和操縱監(jiān)視等功能,主要包括:(1)飛行和機(jī)載設(shè)備工作指令的實時遙控技術(shù);(2)飛行航跡和參數(shù)的綜合顯示和記錄等;(3)對無人直升機(jī)進(jìn)行跟蹤定位;(4)偵察信息的實時記錄與回傳技術(shù)。
3.1艦面測控站總體布置設(shè)計技術(shù)
艦面測控站總體布置設(shè)計技術(shù)是指將無人機(jī)起降、遙控遙測等所需的艦面設(shè)備進(jìn)行在艦上進(jìn)行總體布置的各項方法、手段和技術(shù)的總稱,其中涉及人機(jī)工學(xué)、設(shè)備電磁兼容、艦船總體設(shè)計等方面的技術(shù)。
艦面測控站總體布置設(shè)計技術(shù)是艦面測控站總體設(shè)計的重要環(huán)節(jié),總體布置設(shè)計是否合理、布置方案是否優(yōu)化對艦面測控站的操作和功能發(fā)揮有直接影響。研究并應(yīng)用該項技術(shù)到實際艦艇設(shè)計和加改裝工程中,可保障無人機(jī)順利上艦,并進(jìn)行相應(yīng)的無人機(jī)運(yùn)行和操作。主要技術(shù)研究方向包括:
(1) 艦面控制站中任務(wù)控制設(shè)備、飛行控制設(shè)備的艙內(nèi)人機(jī)工程學(xué)布置。
(2) 數(shù)據(jù)鏈設(shè)備艙外總體布置,包括數(shù)據(jù)鏈天線與其他雷達(dá)、通信、敵我識別設(shè)備的電磁兼容設(shè)計。
(3) 無人機(jī)艦面起降輔助設(shè)備所需的慣性測量單元、GPS及副數(shù)據(jù)鏈的總體布置,包括位置、遮蔽等方面的考慮。
3.2艦面指揮控制站互操作與通用化技術(shù)
艦面指揮控制站互操作與通用化技術(shù)的涵義包括:(1)實現(xiàn)多型無人機(jī)系統(tǒng)在執(zhí)行指派任務(wù)時協(xié)同行動的能力。(2)利用和共享跨領(lǐng)域無人機(jī)系統(tǒng)傳感器的信息來無縫地指揮、控制和通信的能力。(3)能夠接受不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息和功能服務(wù),并使得他們有效協(xié)作的能力。(4)能夠提供數(shù)據(jù)信息和功能服務(wù)給其他無人機(jī)系統(tǒng)、單位、部隊的能力。
互操作是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中心站的基本使能技術(shù),是實現(xiàn)聯(lián)合作戰(zhàn)和協(xié)同作戰(zhàn)的基礎(chǔ)。實現(xiàn)地面站互操作與通用化為目標(biāo),制定統(tǒng)一地面站信息與控制接口標(biāo)準(zhǔn)和人機(jī)界面,使單一的地面控制站可滿足多型無人機(jī)控制需求,并使各型無人機(jī)地面站相互之間信息共享,這也是未來艦面測控站發(fā)展方向。主要技術(shù)研究方向包括:
(1) 頂層綜合規(guī)劃和統(tǒng)一管理,強(qiáng)調(diào)互操作性標(biāo)準(zhǔn)及情報、件事和偵察系統(tǒng)的統(tǒng)一化設(shè)計。
(2) 技術(shù)上設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和開放式結(jié)構(gòu),包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、作戰(zhàn)標(biāo)準(zhǔn)、戰(zhàn)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、程序標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、界面標(biāo)準(zhǔn),并通過模塊化設(shè)計和開放式結(jié)構(gòu),進(jìn)行綜合集成和配置。
(3) 研究北約標(biāo)準(zhǔn)――無人機(jī)控制系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn)STANAG 4586,STANAG 4586標(biāo)準(zhǔn)采用無人機(jī)控制系統(tǒng)功能體系架構(gòu),規(guī)定該功能體系架構(gòu)中的數(shù)據(jù)鏈接口、無人機(jī)控制接口和人機(jī)接口的詳細(xì)要求以及設(shè)計方法等?梢允篃o人機(jī)地面控制站與不同類型的無人機(jī)平臺及其載荷,以及與作戰(zhàn)系統(tǒng)之間進(jìn)行通信[3]。
(4) 在應(yīng)用和戰(zhàn)術(shù)上,與其他無人機(jī)、有人機(jī)系統(tǒng)及各戰(zhàn)術(shù)平臺進(jìn)行協(xié)同作戰(zhàn),真正實現(xiàn)互操作。
4 天線設(shè)計技術(shù)
天線作為無人機(jī)上艦后測控系統(tǒng)的重要組成部分,其性能直接影響無人機(jī)系統(tǒng)的性能發(fā)揮。而艦船平臺結(jié)構(gòu)復(fù)雜設(shè)備繁多空間有限,研究艦面測控天線綜合集成設(shè)計具有十分重要的意義。
國內(nèi)陸基型無人機(jī)測控技術(shù)已較成熟,但測控系統(tǒng)上艦涉及的天線集成技術(shù)薄弱,天線難以滿足艦載條件下的一體化和小型化以及動基座下天線自動跟蹤精度要求。展望未來測控天線的發(fā)展趨勢,將會向智能蒙皮、大規(guī)模集成、超寬帶、高效率、低RCS等方向發(fā)展;頻段將由微波段向毫米波段,甚至光波段延伸;新興天線必將融合多種技術(shù),性能將會得到進(jìn)一步提升。因此,加速研制適應(yīng)這些新概念、新體制的測控天線必將推進(jìn)測控通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
4.1基于綜合射頻體制的無人機(jī)艦面測控天線設(shè)計技術(shù)
基于綜合射頻體制的無人機(jī)艦面測控天線設(shè)計技術(shù)是將數(shù)據(jù)鏈天線孔徑由載艦的分布式寬帶多功能孔徑取代,采用模塊化、開放式、可重構(gòu)的射頻傳感器系統(tǒng)體系構(gòu)架,并結(jié)合功能控制與資源管理調(diào)度算法、軟件,實現(xiàn)無人機(jī)數(shù)據(jù)傳輸?shù)纳漕l功能。
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