早期的無人機更多的為軍事應(yīng)用服務(wù),如軍事任務(wù)偵查等,隨著技術(shù)和社會的發(fā)展,工業(yè)級無人機和民用無人機得到快速的發(fā)展,工業(yè)級無人機用于農(nóng)業(yè)植保、地理測繪、電力巡檢、救災(zāi)援助等;民用無人機用于航拍、物流等等領(lǐng)域。
無人機數(shù)據(jù)鏈
數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)是飛行器與地面系統(tǒng)通信的紐帶,其通信質(zhì)量的穩(wěn)定性、安全性及靈敏度對無人機有著極其重大的意義。
數(shù)據(jù)鏈作為無人機系統(tǒng)中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),在無人機系統(tǒng)內(nèi)部以及無人機系統(tǒng)與其它作戰(zhàn)系統(tǒng)之間,搭建了一個具有實時性、靈活性的偵察勘測、信息交互和協(xié)同作戰(zhàn)的網(wǎng)絡(luò)體系,實現(xiàn)了戰(zhàn)場情報、指揮控制和裝備協(xié)同信息的實時分發(fā),支持無人機與指揮控制中心的互聯(lián)互通,是將無人機系統(tǒng)融入網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)體系的重要手段,在整個作戰(zhàn)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。
無人機的數(shù)據(jù)鏈主要由兩部分組成:機上模塊(數(shù)據(jù)鏈機載電臺,天線),地面模塊(數(shù)據(jù)鏈地面電臺,天線)。
無人機數(shù)據(jù)鏈是雙工通信,地面電臺通過地面天線發(fā)送遙控數(shù)據(jù),機載天線收到地面的遙控數(shù)據(jù)后,對數(shù)據(jù)進行解析執(zhí)行相應(yīng)的動作后,將數(shù)據(jù)通過機載天線下發(fā)至地面電臺,這就是一次完整的數(shù)據(jù)鏈通信過程。但是數(shù)據(jù)鏈不是獨立于無人機工作的,數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)還需要跟機上設(shè)備和地面設(shè)備協(xié)同工作,才能將通信作用轉(zhuǎn)化為無人機的作用。
無人機數(shù)據(jù)鏈的機上設(shè)備,需要跟機上的飛控計算機和任務(wù)載荷設(shè)備接連。飛行控制計算機是整個飛行器的核心部件,它主要有以下三個功能:飛行器多路的模擬信號采集,包括航向信號、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、電源電壓等等;利用通信信道與機載數(shù)據(jù)電臺、GPS信號、數(shù)字傳感器等進行通信;輸出模擬信號和PWM脈沖等適應(yīng)方向舵機、升降舵機和氣道等的控制要求。任務(wù)載荷是無人機為了完成具體任務(wù)而裝備到無人機上的設(shè)備,如攝像機、雷達等等。以實現(xiàn)飛行任務(wù)的偵測、拍攝、攝像等一系列要求。
地面站的組成形式多種多樣,最常見的是PC地面站,在民用領(lǐng)域更常見的是手機地面站和遙控地面站。地面站可以用來專門進行控制飛行器,對飛行路徑進行規(guī)劃,對數(shù)據(jù)進行采集、處理等等。地面站可以收、發(fā)信號,甚至可以更廣泛編輯、處理和運算等等。
數(shù)據(jù)鏈的要求
質(zhì)量和體積:小巧,輕;無人機的飛行器質(zhì)量控制非常嚴格,機上部件的體積盡量小和重量輕,都對飛行器的飛行時間起著至關(guān)重要的影響。飛行器的整機質(zhì)量太大,無論是電動還是燃料飛行器的續(xù)航時間都是不小的損失。
抗干擾:隨著通信技術(shù)的發(fā)展,電磁環(huán)境變得更加復(fù)雜,通信距離增大帶來的路徑損耗、傳播路徑帶來的障礙物衰落、飛行器高速運動帶來的多普勒頻移等,數(shù)據(jù)鏈的抗干擾能力變?yōu)橛葹橹匾?,現(xiàn)在的通常的要求是數(shù)據(jù)鏈需要具有調(diào)頻擴頻能力,調(diào)頻組合越高,抗干擾能力越強。
信號延遲:通信過程中信號延遲越小,對飛行器的飛行安全及通信可靠性的保障越高。
信號傳輸速率:通信過程中,信號傳輸速率越高,通信效率越高。
其他的一些要求,如系統(tǒng)的靈敏度、誤碼率、功耗、數(shù)據(jù)加密等等都是衡量數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)必不可少的指標。
無人機數(shù)傳
數(shù)傳電臺是指借助DSP 技術(shù)和無線電技術(shù)實現(xiàn)的高性能專業(yè)數(shù)據(jù)傳輸電臺。采用數(shù)字信號處理、 數(shù)字調(diào)制解調(diào)、 具有前向糾錯、均衡軟判決等功能的無線數(shù)據(jù)傳輸電臺 。數(shù)傳電臺一端接入計算機(地面站軟件),一端接入多旋翼飛控系統(tǒng)中,通訊采用一定協(xié)議進行,從而保持自駕儀與地面站的雙向通訊。
數(shù)傳指標
?1)頻率??蛇x擇:433MHz或915MHz。美洲地區(qū)可用 915 MHz,歐洲和中國等一般用 433 MHz,對915 MHz頻段是禁用的。
?2)傳輸距離一般為幾百米以上至幾公里
?3) 傳輸速率
通訊協(xié)議
通信協(xié)議又稱通信規(guī)程,是指通信雙方對數(shù)據(jù)傳送控制的一種約定。只要按照一定的通訊協(xié)議,可以使得地面站軟件通用起來,可以兼容不同的飛控(自駕儀)。MAVLink通訊協(xié)議是一個為微型飛行器設(shè)計的非常輕巧的、只由頭文件構(gòu)成的信息編組庫。?
無人機數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)發(fā)展方向
數(shù)據(jù)鏈組網(wǎng)技術(shù)使得數(shù)據(jù)鏈具有網(wǎng)絡(luò)化的通信能力,使其容量大、穩(wěn)定性高、可靠性好,該技術(shù)需要攻破以下幾項難點:大容量指向性數(shù)據(jù)鏈,處理能力高的大容量通路,模塊式可編程序通路結(jié)構(gòu),標準通信規(guī)定和接口等。數(shù)據(jù)鏈組網(wǎng)技術(shù)可以很大程度上提高無人機數(shù)據(jù)鏈的傳輸性能。
無人機智能數(shù)據(jù)鏈是一個多模式的智能通信系統(tǒng),能夠感知其工作區(qū)域的電磁環(huán)境特征,并根據(jù)環(huán)境特征和通信要求,實時動態(tài)地調(diào)整通信系統(tǒng)工作參數(shù),從而達到可靠通信或節(jié)省通信資源的目的。實現(xiàn)無人機數(shù)據(jù)鏈智能化能夠很大程度上提高無人機在復(fù)雜電磁條件下正常工作的能力。
文章來源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-828891.html
發(fā)展“一站多機”數(shù)據(jù)鏈,目前,無人機系統(tǒng)多數(shù)還是一個指揮控制站控制一架飛機,伴隨著戰(zhàn)爭空間的日益擴大以及現(xiàn)代化戰(zhàn)爭的高要求,對于“一站多機”技術(shù)的要求日漸迫切。一站多機數(shù)據(jù)鏈是指一個測控站與多架無人機之間的數(shù)據(jù)鏈。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-828891.html
到了這里,關(guān)于無人機數(shù)據(jù)鏈技術(shù),無人機數(shù)據(jù)鏈路系統(tǒng)技術(shù)詳解,無人機數(shù)傳技術(shù)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容,請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章,希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)!