无人机数据链关键技术与发展趋势.
无人机行业发展趋势与前景分析
无人机行业发展趋势与前景分析一、背景介绍无人机作为一种新兴的高科技产品，近年来发展迅猛，成为了许多行业的热门关键词。
本文将对无人机行业的发展趋势与前景进行深入分析。
二、技术发展和应用拓展1. 无人机技术不断突破，包括飞行控制、遥感技术、人工智能等方面的创新，为无人机行业的发展提供了坚实的技术基础。
2. 无人机应用范围不断扩大，已经涉及农林、石油、电力、环境保护等多个领域，为相关行业提供了更高效、精准的数据采集和监测手段。
三、无人机在农业的应用1. 无人机在农业领域的应用逐渐扩大，通过高空遥感监测，农民们可以更加准确地了解农田的状况，科学管理农作物。
2. 无人机喷药技术的发展，不仅提高了农药喷洒效率，还减少了对环境的污染，为农业生产带来了巨大的潜力。
四、无人机在能源行业的运用1. 无人机在电力行业的应用逐渐增多，通过无人机巡检，可以及时发现并修复线路上的隐患，提高了电力设施的安全性。
2. 在石油行业，无人机可以进行油田巡检、泄漏监测等工作，提高了工作效率，降低了工作风险。
五、无人机在环境保护中的作用1. 无人机可以通过高空拍摄等方式，实时监测森林火灾、气象变化等自然灾害，及时预警和采取措施，保护生态环境。
2. 无人机还可以通过监测空气质量、水质等参数，提供准确的环保数据，为环境管理部门提供科学依据。
六、无人机在交通运输领域的应用1. 随着技术的进步，无人驾驶交通工具成为了交通运输的新趋势。
无人机在快递、货运等领域的应用不断增加，提高了运输效率。
2. 无人机在交通监管方面也起到了重要作用，通过监控交通事故、交通流量等信息，提供精准的交通管理手段。
七、无人机行业面临的挑战1. 无人机行业的法律法规体系尚未健全，需要进一步完善相关政策。
2. 无人机的隐私和数据安全问题引发了广泛关注，需要加强相关监管措施。
八、未来发展趋势展望1. 无人机技术将更加成熟，飞行控制、摄像、遥感等技术将进一步提升。
2. 无人机应用将进一步拓展到更多行业，如医疗、消防等领域。
浅谈我国无人机发展现状及未来发展趋势
浅谈我国无人机发展现状及未来发展趋势概述：无人机作为一种新兴的航空技术，已经在我国得到了广泛的应用和发展。
本文将从我国无人机发展的现状和未来发展趋势两个方面进行探讨，以期全面了解我国无人机行业的发展情况。
一、我国无人机发展的现状1.1 无人机市场规模根据相关数据统计，我国无人机市场规模在过去几年呈现出快速增长的趋势。
据预测，到2025年，我国无人机市场规模将达到数千亿元。
这一规模庞大的市场吸引了越来越多的企业和投资者的关注，推动了无人机技术的不断创新和应用。
1.2 无人机应用领域我国无人机的应用领域非常广泛，包括但不限于农业、测绘、环保、物流、安防等。
在农业领域，无人机可以用于农作物的喷洒、施肥和灌溉等工作，提高农业生产效率。
在测绘领域，无人机可以进行地形地貌的测绘和三维建模，为城市规划和土地管理提供数据支持。
在环保领域，无人机可以用于巡查和监测大气污染、水质污染等环境问题。
在物流领域，无人机可以实现快递、货物运输等任务，提高物流效率。
在安防领域，无人机可以用于巡逻、监控和搜救等工作，提高安全防护能力。
1.3 无人机技术水平我国无人机技术水平在过去几年得到了显著提升。
无人机的自主飞行、遥控操作、图像识别等关键技术已经取得了重要突破。
同时，我国在无人机制造、电池技术、遥感技术等方面也积累了丰富的经验和技术实力。
这些技术的进步为无人机的广泛应用提供了坚实的基础。
二、我国无人机发展的未来趋势2.1 技术创新随着无人机市场的进一步扩大和需求的不断增加，技术创新将成为无人机行业发展的关键驱动力。
未来，我国无人机技术将继续向着更高的自主飞行能力、更精确的遥控操作、更先进的图像识别等方向发展。
同时，无人机的载荷能力、续航能力和安全性也将得到进一步提升，以满足不同领域的需求。
2.2 应用拓展未来，我国无人机的应用领域将进一步拓展。
除了目前已经应用的农业、测绘、环保、物流、安防等领域外，无人机还有望在医疗救援、气象预测、消防救援等领域发挥重要作用。
浅谈无人机相关技术与发展趋势
浅谈无人机相关技术与发展趋势
随着现代科技的不断发展，无人机技术也在迅速提升，无人机的应用也越来越广泛。
无人机的开发和制造涉及到很多领域，其中包括机械、电子、通讯、控制等多种不同的技术。
本文将简单介绍无人机的相关技术以及其发展趋势。
1. 机械技术：无人机的机械设计对其性能稳定性有很大影响。
无人机需要确保在高空运行时具有足够的稳定性和可控性。
机械技术涉及到无人机的结构设计、电机、螺旋桨和起落架等部分的设计。
2. 电子技术：无人机需要配备多种电子设备，以便实现无人机的操作和控制。
电子技术涉及到传感器、遥控器、GPS导航等设备的设计和使用。
3. 通讯技术：无人机与遥控器的稳定通讯是无人机运行的关键。
通讯技术涉及到数据传输、通信通道安全保障等方面。
4. 控制技术：无人机通过软件控制实现运行和导航。
控制技术涉及到飞行控制器和控制算法的开发和调试。
1. 远程导航技术的提高：随着导航技术的不断提升，无人机的远程控制能力变得越来越强，可以实现更广泛的应用。
2. 传感器技术的进步：无人机需要配备各种传感器以实现不同的功能。
传感器技术的提升可以大大增强无人机的性能。
3. 机器视觉技术的应用：机器视觉技术可以实现无人机对目标物的自主追踪和识别等功能，进一步扩大无人机的应用范围。
4. 自主飞行技术的发展：自主飞行技术的发展可以使无人机在飞行时更加智能化，并能够适应复杂多变的环境。
总之，无人机技术的不断发展将会进一步扩大其应用范围。
随着技术不断进步，无人机将会在军事、民用、商业等很多领域中扮演重要的角色，为人类带来更多的便利和福利。
浅谈无人机的发展现状及发展趋势
浅谈无人机的发展现状及发展趋势无人机是一种可以在没有人操控的情况下自主飞行的飞行器。
近年来，随着科技的不断进步和应用领域的不断拓展，无人机已经成为了一个热门话题。
本文将从无人机的发展现状和发展趋势两个方面进行探讨。
一、无人机的发展现状1. 技术发展：随着航空技术的不断进步，无人机的技术水平也在不断提高。
目前，无人机的飞行稳定性、导航精度和遥控距离等方面已经取得了显著的发展。
例如，无人机配备了先进的惯性导航系统和GPS定位系统，可以实现精确的飞行路径规划和定位。
2. 应用领域：无人机的应用领域非常广泛。
在军事领域，无人机可以用于侦察、监视和打击等任务，提高了作战效能。
在民用领域，无人机可以用于航拍摄影、物流配送、农业植保等方面，为人们的生活提供了便利。
3. 市场规模：无人机市场规模不断扩大。
根据市场研究机构的统计数据显示，2022年全球无人机市场规模达到了200亿美元，估计到2025年将超过500亿美元。
这说明无人机已经成为了一个具有巨大潜力和市场需求的新兴产业。
二、无人机的发展趋势1. 智能化发展：未来无人机将更加智能化。
随着人工智能技术的不断发展，无人机将具备更高的智能化水平，可以实现自主飞行、智能避障和自主决策等功能。
这将极大地提高无人机的飞行安全性和应用能力。
2. 多样化应用：随着无人机技术的不断成熟，无人机的应用领域将会更加多样化。
除了目前已经应用的航拍摄影、物流配送等领域，未来无人机还可以用于城市交通管理、医疗救援、环境监测等方面。
无人机的多样化应用将为人们的生活带来更多的便利和创新。
3. 环保节能：未来无人机将更加环保节能。
随着全球环境问题的日益严重，无人机的环保性能将成为一个重要的发展方向。
未来的无人机将采用更加环保的能源和材料，减少对环境的污染，并提高能源利用效率。
4. 产业链完善：未来无人机产业链将更加完善。
目前，无人机产业链中的关键技术和核心零部件主要依赖进口，国内产业链还不够完善。
无人机系统技术研究
无人机系统技术研究一、引言近年来，无人机技术飞速发展，得到了广泛的应用。
无人机系统技术的研究成果不仅极大地推动了无人机应用的发展，也在军事、民用等领域发挥着重要的作用。
本文将从无人机系统技术的概念、发展状况、关键技术以及未来趋势等方面进行分析研究。
二、无人机系统技术概述无人机系统技术是指一套完整的由无人机、地面控制站和载荷等组成的系统。
该技术以无人机为核心，通过遥控器、地面控制站和载荷等设备进行操作和管理，实现各种任务的执行。
无人机系统技术的发展旨在实现远距离、高效率、低成本的任务执行，具有广泛的应用前景。
三、无人机系统技术的发展状况无人机系统技术的发展经历了初步探索、快速发展和成熟应用三个阶段。
初步探索阶段主要是在机器人技术、导航控制技术等方面进行实验和研究，以解决无人机系统技术的核心问题。
快速发展阶段则是在无人机系统技术的升级和改良中，提高了其性能和稳定性。
成熟应用阶段则是无人机系统技术得到广泛应用的阶段，无人机在农业、安防、环境检测等各个领域均有应用。
四、无人机系统技术的关键技术（一）航行控制技术：航行控制技术是无人机系统技术的核心技术之一，涉及无人机的起飞、飞行和降落等过程。
该技术需要实现无人机的自主飞行、避障回避、精确定位等功能，确保无人机能够准确和稳定地完成任务。
（二）通信导航技术：通信导航技术是实现无人机与地面控制站之间通信的关键技术。
该技术需要确保无人机与地面控制站的信息传输稳定、快速，并且能够实现双向通信，以确保无人机能够及时获取指令并反馈状态。
（三）电力系统技术：电力系统技术是无人机系统技术中的重要环节。
无人机通常使用电池供电，因此需要设计高效的电池管理系统，以延长无人机的飞行时间。
同时，无人机的电源、电机等也需要进行合理的配置和管理，以确保系统的稳定性和可靠性。
（四）任务载荷技术：任务载荷技术是无人机系统技术中不可或缺的一部分。
不同应用场景需要不同的载荷，如传感器、相机、机械臂等。
无人机技术的应用案例和发展趋势
无人机技术的应用案例和发展趋势随着科技的进步和人类对航空技术的深入了解，无人机技术已经开始逐渐流行。
无人机是一种由航空电子设备和遥控器或自主程序控制的、无需飞行员搭乘即可进行任务的无人航空器。
无人机的使用领域广泛，从民用、商业和军事应用中发挥作用，对各行各业的人们和不同国家的政府都带来了巨大的益处。
在这篇文章中，我们将讨论一些无人机技术的应用案例和未来发展趋势。
一、无人机技术的应用案例1、物流和运输最初无人机出现时，主要有两个想法：一是用于军事侦察、情报收集和攻击，另一个则是用于远离战场的不同商业应用，如物流和运输。
正如我们目前已经在许多地方看到的那样，无人机可以突破地面交通和天气的限制，使商品快速且准确地传递给其目的地。
特别是在交通拥堵或无法通行的地方，无人机的优势将更加明显，例如在救援行动中可以快速响应并将必要的物资以及救援人员运到现场。
2、农业无人机的另一个应用领域是在农业中。
无人机可以为农民和农业公司提供诸如作物状态监测、种植区域勘测、农药施用、灌溉系统监测以及作物采摘等功能。
通过无人机搭载的高质量相机和传感器，可以捕捉到植被的修改情况，分析土地和气象特征并生成影像图像的数据。
这种数据可以用于预测作物产量、提高农业效率，确保农业系统可持续发展。
3、环境监测无人机的另一个应用领域是环境监测。
由于无人机可以在准确的高度飞行，探测高度和方向可以被提前确定，所以无人机可以被用于监测海岸线、森林和动植物的种群密度、采样具体区域的大气环境和地表，因此还可以用于隐蔽地区探测，感知环境变化以及应对自然灾害。
二、无人机技术的未来发展趋势如今，无人机技术已经被迅速采用并成为未来最受欢迎的技术之一。
未来的市场前景具有丰富的战略布局和建设。
以下是几个展示未来应用趋势的领域：1、AI + 飞行无人机本身就是一种智能飞行器，但未来的应用极有可能尝试利用更多的AI技术来对其进行升级。
这样可以增强无人机的自主操控和返回能力，从而让无人机的作用更加完善，在极端飞行环境下拥有更好的适应性。
无人机技术的现状与发展
无人机技术的现状与发展随着科技的不断进步，无人机技术在过去几年里取得了巨大的突破和发展。
从最初的军事应用到现在的民用领域，无人机已经成为人们生活中的常见工具。
本文将探讨无人机技术的现状及其可能的未来发展。
一、无人机技术的现状纵观无人机技术的现状，可以看到它被广泛应用于不同领域。
首先，无人机在农业领域的应用日益增加。
传统的农业劳动力成本高，效率低，但随着无人机技术的应用，农民可以使用无人机进行植保喷雾、播种、农田巡查等工作，大幅提高农业生产效率和资源利用率。
其次，无人机在物流和运输领域也有广阔的应用前景。
传统的货物运输通常需要消耗大量的人力和时间，而无人机可以实现自动驾驶和抵达目的地的精确定位，大大提高了运输效率。
未来，人们可以通过无人机将货物送到城市中心的高楼大厦，或者将医疗用品运送至偏远地区。
此外，无人机在环境监测和救援领域的应用也十分广泛。
通过无人机搭载的高清摄像头和传感器，可以实时监测各类环境参数，包括气象、水质和空气质量等。
在灾害救援中，无人机可以在危险的地区进行搜救和监测任务，为救援人员提供更准确的信息。
二、无人机技术的发展趋势虽然无人机技术已经取得了巨大的进步，但仍然面临一些挑战和未来发展的方向。
首先，随着无人机应用的普及，空域管理成为一个紧迫的问题。
如何确保无人机在高空飞行时与商业飞机保持安全距离，是一个需要解决的关键问题。
其次，无人机的能量供应和续航能力也是一个持续关注的问题。
目前，大多数无人机依靠电池供电，续航时间有限。
未来，研发更先进的电池技术或采用太阳能等可再生能源，有望实现更长时间的飞行。
另外，隐私和安全问题也是无人机技术发展的难题之一。
无人机搭载的摄像头和传感器可以获取大量信息，但如何保护个人隐私和防止无人机被恶意利用，是需要政府和相关部门共同努力的方向。
最后，无人机技术的发展还受到法律和监管的限制。
各国对无人机的法规不一，缺乏统一和协调的管理机制。
在未来，应加强国际合作，制定统一的规范和标准，以推动无人机技术跨国发展。
浅谈无人机的发展现状及发展趋势
浅谈无人机的发展现状及发展趋势引言概述：无人机作为一种新兴的航空器，近年来得到了广泛的关注和应用。
本文将从五个方面对无人机的发展现状及发展趋势进行探讨，包括无人机的应用领域、技术创新、法律法规、安全性和未来发展方向。
一、无人机的应用领域1.1 无人机在农业领域的应用随着农业现代化的推进，无人机在农业领域的应用越来越广泛。
无人机可以用于农作物的喷洒、植保、测绘等工作，提高农业生产效率和质量。
1.2 无人机在物流领域的应用无人机在物流领域的应用也逐渐增多。
无人机可以用于快递、货运等领域，实现快速、高效的配送服务，解决传统物流模式中的瓶颈问题。
1.3 无人机在救援领域的应用无人机在救援领域发挥着重要作用。
无人机可以用于灾害勘察、搜救、物资运输等任务，提高救援效率，减少人员伤亡和财产损失。
二、无人机的技术创新2.1 无人机的自动驾驶技术自动驾驶技术是无人机发展的关键。
通过激光雷达、摄像头等传感器，无人机可以实现自主导航和避障，提高飞行安全性和稳定性。
2.2 无人机的能源技术无人机的能源技术也在不断创新。
目前，无人机主要采用电池供电，但电池续航能力有限。
未来，随着燃料电池和太阳能技术的发展，无人机的续航能力将大幅提升。
2.3 无人机的通信技术无人机的通信技术对于实现多机协同作战和远程操控至关重要。
目前，无人机通信主要依赖于无线电通信，但随着5G技术的普及，无人机的通信速度和稳定性将得到显著提升。
三、无人机的法律法规3.1 无人机注册与管理为了确保无人机的安全运行，各国纷纷制定了无人机注册与管理的法规。
无人机用户需要进行注册，遵守相关规定，确保无人机的合法使用。
3.2 隐私保护与飞行限制无人机的普及也带来了隐私保护和飞行限制的问题。
各国加强了对无人机飞行的监管，限制了无人机在敏感区域和人群密集区的飞行，保护公民的隐私和安全。
3.3 国际合作与标准制定无人机的发展需要国际合作和标准制定。
各国应加强合作，制定统一的无人机标准和规范，促进无人机行业的健康发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
本文2010-09-24收到,作者分别系解放军理工大学气象学院硕士生、副教授、硕士生、硕士生无人机数据链关键技术与发展趋势王俊周树道程龙朱国涛图1无人机数据链的基本组成摘要简述了无人机数据链基本组成,重点分析归纳了当前无人机数据链的相关关键技术,并结合现状对无人机数据链技术未来的发展趋势进行了展望。
关键词无人机数据链数据链技术引言进入21世纪以来,随着高新技术在航空领域的广泛应用,无人机的发展取得了长足进步。
伴随着无人机的不断发展与应用,如何实现无人机与指挥控制站之间快速、可靠、实时的双向通信显得尤其重要,无人机数据链是实现这种双向信息传输的关键。
为了实现双向通信,指挥控制站首先需将指挥、控制等遥控指令及时传输到无人机上,随后无人机将自身状态以及传感器获取的情报信息发回到指挥控制站。
无人机数据链是连接无人机与指挥控制站的纽带,没有数据链技术的支持,无人机则无法实现智能自主飞行。
1无人机数据链基本组成无人机数据链一般由机载部分和地面部分组成,如图1所示。
机载部分包括机载数据终端和天线。
机载数据终端包括射频接收机、发射机以及调制解调器,天线主要采用全向天线。
地面部分包含地面数据终端和一副或几副天线。
地面数据终端由射频接收机和发射机以及调制解调器组成,一般可以分装成以下几个部分:一辆天线车,一条连接地面天线和指挥控制站的本地数据连线,以及地面控制站中的若干处理器和接口。
无人机数据链在功能上包括一条用于地面控制站对飞行器控制的上行链路和一条用于接收无人机遥测信息的下行链路。
上行链路主要传输地面站至无人机的遥控指令,下行链路主要传输无人机至地面终端的遥测数据,一般下行链路的传输速率要远远高于上行链路。
2无人机数据链关键技术无人机数据链关键技术主要包括中继传输技术、调制技术、抗干扰传输技术以及视频图像编码等一系列技术。
2．1中继传输技术当无人机超出无线电视距范围时,需要采用中继方式实现地面指挥站与无人机群间的通信。
按照中继转发设备所处的不同位置可以分为地面中继以及空中中继方式。
地面中继转发设备置于地面控制站与无人机之间的制高点上;空中中继转发设备置于某种合适的空中中继平台上,空中中继平台和任务无人机间采用定向天线,并通过数字引导或自跟踪方式确保天线波束彼此对准,相比较地面中继而言,空中中继成本要高些。
按照中继转发设备的不同又可以分为飞机中继以及卫星中继:飞机中继方式采用飞机作为中继转发设备,由地面站、中继飞图3卫星中继示意图图4DS-BPSK调制模型图52CPFSK调制模型图2飞机中继示意图机、任务无人机群构成超视距通信网,如图2所示。
其特点是移动速度快、机动性高、电波受空间限制少并且成本低,但考虑到无人机的抗打击能力不强,采用这种中继方式不是太可靠。
卫星中继方式采用通信卫星(或数据中继卫星作为转发设备,无人机上要安装一定尺寸的跟踪天线,机载天线采用数字引导指向卫星,采用自跟踪方式实现对卫星的跟踪,如图3所示。
相比较无人机中继方式而言,卫星中继的覆盖范围更广,并且卫星的信道性能较稳定,可用频带宽,通信容量大。
2．2调制技术目前,DS-BPSK ,2CPFSK 是无人机数据链系统中两种主要调制方式。
其中为了提高遥控信号的抗干扰能力,上行链路可以采用DS-BPSK 调制方式,下行链路则采用2CPFSK 调制方式。
在无人机上行链路中采用DS-BPSK 调制方式的模型如图4所示。
Gold 码发生器模块、模2加法器及编码模块主要完成扩频功能,使用芯片AD9854的BPSK 的调制功能对扩频、编码后的数据进行BPSK 调制。
调制信号f (t =Ad (t m (t cos (2πf 0t ,式中A 为载波幅度;f 0为载波频率;m (t 为伪码序列;d (t 为基带数据。
为了提高DS-BPSK 调制器系统的抗侦破能力和载波抑制度,伪码可选用平衡Gold 码,它具有良好的自相关与互相关特性。
将调制后的信号经三阶高斯带通滤波器输出,再将输出的信号经功率放大器后得到理想的遥控信息传输至无人机上。
在无人机下行链路中可以采用2CPFSK 调制方式,该调制方式抗噪声性能以及抗衰落性能均较好,具有较好的频带功率利用率,抗辐射能力强且容易实现,可以满足高速率信号的传输要求。
2CPFSK 调制原理框图如图5所示。
由差分接收器提供参考时钟给芯片AD9854,该芯片接收数字基带信号。
通过外部指令控制单片机,设置AD9854调制模式、调整输出信号的频偏和频率,产生一定功率的2CPFSK 调制信号,经组合滤波电路滤波后,由功率放大器放大输出给外部电路。
通过飞行试验表明,DS-BPSK 以及2CPFSK 调制方式可以满足上下链路数据的传输要求,能够解决无人机测控系统中数据率传输比较低的问题。
2．3干扰传输技术在战争环境下,无人机多数工作在复杂电磁环图6视频编码基本原理图境下,需要具备较强的抗干扰能力,保障无人机运作的畅通。
目前常使用的抗干扰技术主要有:扩频抗干扰技术、自适应干扰抑制技术、信源与信道编码技术。
其中扩频抗干扰技术采用高速率的扩频码以达到扩展待传输的信息带宽的目的,具有功率谱密度低、隐蔽性好、抗干扰能力强等优点;自适应干扰抑制技术又可分为自适应天线技术、自适应跳频与自适应信道选择技术、自适应功率控制技术,采用自适应干扰抑制技术能够有效对抗不同形式的干扰,克服干扰带来的影响并及时采取相应的措施保证正常通信;信源与信道编码技术分别对信源和信道进行编码,信源编码把信源输出符号序列变换为最短的码字序列,使后者的各码元所载荷的平均信息量最大;信道编码是在信息码中增加一定数量的多余码元,使码字具有一定的抗干扰能力,对信源与信道进行编码易于实现数字加密,有较好的抗干扰和抗截获能力。
2．4视频图像编码技术视频图像信息是无人机任务载荷传感器信息的主要传输形式。
对视频图像信号进行数字压缩编码有利于减小传输带宽。
视频压缩技术实际上就是对原始的视频信息进行编码的技术,其一般原理如图6所示。
首先变换器对图像进行一对一变换,经过变换后所形成的图像数据比原始图像数据更有利于压缩。
量化器生成一组符号,用来表示压缩的图像;编码器给量化器输出的每个符号指定二进制位流。
该二进制位流代表压缩编码后的视频信息。
采用的编码方式不同,得到的图像清晰度以及信息容量也不同。
目前比较先进的视频编码技术主要是MPEG-4,可以采用这种编码方式对无人机传感器所获取视频图像信息进行编码。
MPEG-4编码对图像按内容进行分块,将图像的场景、画面上的对象分割成不同的子块,可将感兴趣的对象从场景中截取出来,进行编码处理,这种编码方式具有更高的压缩效率,支持具有不同带宽、不同存储容量的传输信道和接收端。
3无人机数据链技术的发展趋势信息化作战要求无人机能够在更加广阔的空域内作战,能够实时高速可靠的传送大量的情报信息,并有能力进行信息的处理及向更广范围的快速分发,这极大地驱动了无人机数据链技术的发展,该领域的诸多前沿技术也不断涌现出来。
以美国、以色列为代表的国家在无人机数据链技术上占据着领先主导地位,在无人机中继传输方面,它们已实现了卫星中继和空中中继。
以色列IAI /ELTA 公司的EL /K-1850数据链,经无人机空中中继作用距离从200km 扩展到370km 。
在视频图像编码技术方面,美国早在20世纪90年代就已开始运用数字图像传输技术,将视频图像编码后美国的图像/遥测复合数据速率可减少至1．544MB /s ,以色列的对应为2．2MB /s 。
未来无人机数据链技术需着重突破以下前沿技术:1研发激光通信传输系统激光通信可以满足大数据量实时远程传送的需要,潜在提高了无人机数据链路的带宽和作用距离。
激光通信技术前景广阔,可行性也很高。
据预测,采用激光通信传输速率比最先进的射频数据链还要高2 3个量级,国外相关技术每秒可传输上万兆比特的数据,使用小功率半导体激光系统的小口径(7cm 13cm 机载激光通信系统被探测到的概率极低,仅相当于射频系统的30% 50%,同时功耗也低。
但目前这项技术还有诸多瓶颈,需加快技术攻坚。
2发展“一站多机”技术目前,无人机系统多数还是一个指挥控制站控制一架飞机,伴随着战争空间的日益扩大以及现代化战争的高要求,对于“一站多机”技术的要求日渐迫切。
一站多机数据链是指一个测控站与多架无人机之间的数据链。
英国普莱塞公司在20世纪80年代曾研制出多无人机控制系统,该系统能同时对4架无人机进行跟踪定位、遥测、遥控和信息传输。
一站多机技术基本原理如图7所示,其中测控终端用于完成指令加密,遥测信息的解密等功能;控制计算机用于发出遥控指令,实现接收遥测信息等功能;功率分配器用于将输入信号分成多路相同信号输出;接收机1-N 用于对遥控信号的解调使得无人机能够控制计算机发出的指令;接收机A-X 用于完成对机上回波信号的解调形成遥测信号传输到控制终端上去,通过控制终端进行解密,整个系统形成一个闭合回路,从而实现一站多机功能。
图7“一站多机”基本结构框图3发展信道综合技术发展信道综合技术可以简化设备并节省频谱,目前主要研究的是“四合一”或“三合一”综合信道体制。
“四合一”综合信道体制是指跟踪定位、遥测、遥控和信息传输的统一载波体制。
少数低频段的简单系统及某些特殊系统可采用“三合一”综合信道体制,“三合一”综合信道体制是指跟踪定位、遥测和遥控的统一载波体制,它将宽带与窄带信道分开,从某种角度来说具有一定的灵活性。
4研究应用数据链组网技术数据链组网技术使得数据链具有网络化的通信能力,使其容量大、稳定性高、可靠性好,该技术需要攻破以下几项难点:大容量指向性数据链,处理能力高的大容量通路,模块式可编程序通路结构,标准通信规定和接口等。
数据链组网技术可以很大程度上提高无人机数据链的传输性能。
5实现无人机数据链智能化无人机智能数据链是一个多模式的智能通信系统,能够感知其工作区域的电磁环境特征,并根据环境特征和通信要求,实时动态地调整通信系统工作参数,从而达到可靠通信或节省通信资源的目的。
实现无人机数据链智能化能够很大程度上提高无人机在复杂电磁条件下正常工作的能力。
6提高无人机数据链系统的通用化和标准化程度美国以及以色列等国非常重视数据链系统的标准化,美军正重点推广使用X /Ku 波段的通用数据链系统,逐步实现数据链系统的通用化和标准化。
而以色列在这方面也有所建树,IAI /ELTA 公司的EL /K-1850数据链就是依据统一的标准研制的,可以应用于苍鹭、猎犬、侦察兵等无人机系统。
随着无人机群的大量使用,要加快研究通用数据链技术和通用地面控制站技术,并制定合理的无人机测控系统标准,提高无人机测控系统使用效率,否则在未来战场上当大量无人机系统同时应用时,这些无人机将很难协调运作。