【正文】 面操作人員的指令引導(dǎo)飛機按地面人員的要求飛行遙測系統(tǒng)是傳送飛機的飛行狀態(tài)參數(shù)、位置坐標等供地面人員掌握機上信息并記錄在飛行記錄中以便調(diào)用復(fù)查。經(jīng)過開發(fā)、試驗、方案設(shè)計、桌面調(diào)試、聯(lián)合試車、小批量飛行試驗研制成功了新一代無人機測控系統(tǒng)。：地面大于8Km。響應(yīng)時間小于100ms。 新型無人機測控系統(tǒng)性能指標基于以上問題研制開發(fā)新一代無人機測控系統(tǒng)就成為一項急迫的任務(wù)。目前的航線裝定是有線裝定。采用雙通道無線遙控遙測雖能滿足一般訓(xùn)練使用但是也存在以下問題：上行、下行分別采用無線電通信通道于是地面和機上就都有了二套電臺、天線、頻率一方面設(shè)備增加使系統(tǒng)復(fù)雜重量加大；另一方面在靶機上放置二根天線一般只能垂直尾翼上放一根在水平副翼上放一根這樣這兩個電線極化方向是不同的而地面站架設(shè)的天線則是二根天線全是垂直放置結(jié)果總是出現(xiàn)一路通信距離差的問題。為使無人機自組織網(wǎng)絡(luò)能夠滿足作戰(zhàn)應(yīng)用的性能指標同時使所需的基礎(chǔ)設(shè)施或頻率資源等的利用程度最小需要解決無人機自組織網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)控制、路由協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)管理、無人機自組織網(wǎng)絡(luò)與航空通信網(wǎng)、陸軍戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)、海軍戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)以及民航空管網(wǎng)之間互連互通及互操作技術(shù)。在飛行器測控領(lǐng)域混沌擴頻新體制抗干擾、抗截獲數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)應(yīng)用將可以在無人機測控方面首先取得突破。（4）新體制抗干擾、抗截獲技術(shù)測控系統(tǒng)是無人機系統(tǒng)的生命線。合成孔徑雷達(SAR)、高清晰度光電傳感器的數(shù)據(jù)率高達每秒數(shù)十兆比特到數(shù)百兆比特。美國洛克希德馬丁公司利用因特網(wǎng)協(xié)議(IPv6)開展無人機指揮控制驗證項目驗證內(nèi)容包括如何在多個授權(quán)用戶之間分配指揮控制權(quán)如何利用單一的射頻頻譜和因特網(wǎng)協(xié)議地址操作多架無人機。（1）多任務(wù)兼容與測控系統(tǒng)通用化及互操作技術(shù)無人機的通用化與互操作必須體現(xiàn)在兩個層次上首先是在物理層上也就是數(shù)據(jù)鏈路的通用性包括頻段、信號格式、數(shù)據(jù)格式等測控通信體制的統(tǒng)一這是一切互連互通的基礎(chǔ)；其次是在應(yīng)用層上也就是地面和指揮控制站的通用性包括操作控制方式、控制指令、數(shù)據(jù)處理方式、數(shù)據(jù)產(chǎn)品對外分發(fā)標準的一致性等。到2020年針對未來無人作戰(zhàn)飛機、無人機編隊、機群作戰(zhàn)和混合協(xié)同作戰(zhàn)的需求研究開發(fā)能夠支持無人機機群高度協(xié)同作戰(zhàn)、支持無人機機間大容量數(shù)據(jù)交換、支持共享無人機機群信息的測控與信息傳輸網(wǎng)。對于無人機測控數(shù)據(jù)鏈與指揮控制站需要組織制定相應(yīng)標準以確定其系統(tǒng)體系、對外接口和人機交互接口并以實現(xiàn)兼容與互操作為目標。測控數(shù)據(jù)網(wǎng)一般由窄帶鏈路構(gòu)成用于編隊內(nèi)部成員和編隊組網(wǎng)之間的連接主要保證具有高抗干擾能力和高可靠性。在多無人機編隊組網(wǎng)、無人機與有人機混合協(xié)同組網(wǎng)攻擊等高級形式的應(yīng)用中無人機系統(tǒng)可以把各種傳感器、武器系統(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)化有機地聯(lián)系在一起以實現(xiàn)信息共享從而從整體上產(chǎn)生高效的協(xié)調(diào)大大提高作戰(zhàn)效能從而形成一種集陸、海、空、天、電資源于一體的作戰(zhàn)大系統(tǒng)。為適應(yīng)未來復(fù)雜的戰(zhàn)場環(huán)境并滿足無人機系統(tǒng)不同作戰(zhàn)使用要求需要對無人機測控系統(tǒng)的發(fā)展思路進行統(tǒng)籌規(guī)劃協(xié)調(diào)無人機測控系統(tǒng)技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。地面部分稱為地面站。近年來我國的國防工業(yè)得到了迅猛的發(fā)展大量的新式裝備列裝投入使用部隊訓(xùn)練、演習在強度和技術(shù)水平上大大加強軍工科研部門的新式武器的研制試驗工作也取得了較大的進展。希望能通過無人機機載的LMDS設(shè)備在兩個城市間建立高速數(shù)據(jù)通道。單條鏈路的最高速率可達2Mbps遠遠高于現(xiàn)有戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的傳輸速率；最低延時低于2ms網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)支持實時重構(gòu)和靈活配置。機間數(shù)據(jù)鏈（IFDL）是美軍為其第四代戰(zhàn)斗機開發(fā)的作戰(zhàn)飛機編隊協(xié)同作戰(zhàn)數(shù)據(jù)鏈。它的工作方式為半雙工工作在UF、UHF頻段數(shù)據(jù)速率分別為1364bps（HF）或2250bps（UHF）。其中使用較廣的是Link4A、Link1Link16和Link22。這類飛機飛行高度可達12000米以上飛行速度在600～800㎞／h可以裝載電子偵察設(shè)備、干擾設(shè)備、SAR等任務(wù)設(shè)備。任務(wù)載荷可以是航空相機、電視攝像機、紅外行掃儀、電子偵察設(shè)備、電子干擾設(shè)備等。在研的型號有RKZl67中程電子對抗無人機系統(tǒng)、JWS01反輻射無人機。該系統(tǒng)重13公斤包括頻率覆蓋范圍高達18吉赫的SPS20雷達告警接收機和用于探測連續(xù)波與低有較輻射功率的SRS25超外差式接收機以及LWS20激光告警接收機。作為一種可編程序的系統(tǒng)它是按模塊化和柔性體系結(jié)構(gòu)設(shè)計的。1982年敘以貝卡谷地戰(zhàn)斗中以色列就使用于“猛犬”和“偵察兵”無人機充當電子誘餌和收集圖像情報與信號情報取得了出色的戰(zhàn)果。此外還與無人機制造商CAC系統(tǒng)公司一起研制和生產(chǎn)了專門用于電子戰(zhàn)的FOXTX無人機。在此基礎(chǔ)上又研制與生產(chǎn)了一種“多任務(wù)無人機用有效載荷系統(tǒng)”該系統(tǒng)包括一套全向阻塞式干擾機（具有電子支援措施/測向和無線電通信中繼功能）、一部型化的雷達干擾機、一部合成孔徑／動目標指示雷達和一臺紅外成像設(shè)備它可有效地執(zhí)行電子戰(zhàn)和偵察任務(wù)?！吧n鷹”無人機上裝備了雷達支援／雷達干擾一體化系統(tǒng)它是一種寬波段可重編程的雷達對抗系統(tǒng)能夠自主截獲和分析雷達輻射信號并根據(jù)威脅程度排出優(yōu)先順序從而對威脅做出快速反應(yīng)。這類飛機飛行高度可達12000米以上飛行速度在600～800㎞／h可以裝載電子偵察設(shè)備、干擾設(shè)備、SAR等任務(wù)設(shè)備。任務(wù)載荷可以是航空相機、電視攝像機、紅外行掃儀、電子偵察設(shè)備、電子干擾設(shè)備等。在研的型號有RKZl67中程電子對抗無人機系統(tǒng)、JWS01反輻射無人機。（4）后勤保障系統(tǒng)如檢測設(shè)備，維修設(shè)備，運輸設(shè)備，后勤設(shè)備等?？罩胁糠职ǎ簾o人機、機載電子設(shè)備和輔助設(shè)備等，主要完成飛行任務(wù)。如無人機過載達到159以上，巡航可以倒飛，從而機動性和隱身性得到提高?？梢姡瑢︼w行員進行綜合訓(xùn)練是未來軍用飛機飛行訓(xùn)練的必由之路。（6）研制綜合訓(xùn)練系統(tǒng)。許多受到人生理和心理所限的技術(shù)都可在無人機上使用，從而突破了有人在機的危險，保證了飛行的安全性。無人機在操縱人員培訓(xùn)和執(zhí)行任務(wù)時對人員具有高度的安全性，保護有生力量和稀缺的人力資源。沒有常規(guī)駕駛艙，無人機結(jié)構(gòu)尺寸比有人駕駛飛機小得多。無人機不僅對有人戰(zhàn)斗機進行支援，而且在許多情況一F起到替代有人駕駛飛機的作用。自70年代以來，無人機在局部戰(zhàn)爭中的使用日趨廣泛。中國無人機的研究始于50年代后期，1959年已基本摸索出安2和伊爾28兩種飛機的自動起降規(guī)律。40年代，低空低速的小型活塞式靶機投入實用。是指在飛機上沒有駕駛員，只是由程序控制自動飛行或者由人在地面或母機上進行遙控的飛機。該系統(tǒng)與傳統(tǒng)無人機測控系統(tǒng)相比，降低了設(shè)備復(fù)雜度、減少了整機重量；采用無線調(diào)參方式，除大大減少了飛行準備工作量之外，提高了單次飛行效率，減少了新機型試飛次數(shù)。在整個無人機自主系統(tǒng)中，通信子系統(tǒng)是飛行控制系統(tǒng)的重要組成部分，擔負著無人機飛行狀態(tài)信息和任務(wù)載荷數(shù)據(jù)的傳送的任務(wù)，實現(xiàn)了地面站對小型無人機實時監(jiān)控，所以針對無人機通信系統(tǒng)的專項研究有其重要意義。摘 要無人機，在民用和軍事領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用。具有自主飛行能力的小型無人機，可用于執(zhí)行航拍、勘測、自主偵察等任務(wù)，具有廣泛的軍事、民用和科學(xué)研究價值，這也使其成為世界各國科研機構(gòu)的研究熱點。該系統(tǒng)可完成遙控指令、參數(shù)信息的上傳，遙測信息的實時顯示、飛行記錄的存儲和回放，滿足了無人機的測控需求。關(guān)鍵詞：無人機、測控系統(tǒng)、飛行控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸IAbstractThe UAV(unmanned aviation vehicle) has been widely used on civil field and military purpose. With the experiment of new weaponry or other needs the capability of UAV has been required more and more highly. Along with the development of microprocessor flash memorizer and digital transmitterreceiver orother apparatuses it is feasible to manufacture UAV of new series.This based on a UAV carrying through the researchand discuss of data transmission in measure and mand system and flight controlsystem design a plete digital transfer system on UAV which based on the practical requirements of clients and bined with the microprocessor digital radio and other ponents. To acplish this system we carry through a mass of experiments and former improvements on hardware circuit software program reliability which is involved in ground equipment to measure and mand UAV wireless munications flight control system and all other parts of data transmission. With the achievements of telecontrol instructions parameter up load telecontrol information realtime display storage and release of flight enregister this system can fulfil the requirements to UAV on measure and mand.Compared with traditional UAV measure and mand system the system reduced equipment plication and plane weight. With application of wireless adjust parameter in the system we can not only reduce the work on flight preparation but also improve flight efficiency and reduce trial times. Due to transmit and receiver signals on one radio the system increase UAV measure and mand distance one and a half times. Compared with traditional UAV measure and mand system it improved the capability of flight stability altitude and direction confirmation and fault management. Key words: UAV(unmanned aviation vehicle) measure and mand system flight control system data transmission.目 錄1. 緒論 1 我國無人機發(fā)展現(xiàn)狀 3 國外無人機的發(fā)展 4 國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 5 無人機通信系統(tǒng)的研究及發(fā)展現(xiàn)狀 5 研究背景 62. 無人機的測控系統(tǒng) 7 無人機的測控系統(tǒng)現(xiàn)狀及其存在問題 7 發(fā)展思路 7 關(guān)鍵技術(shù) 8 無人機測控系統(tǒng)存在問題 10 新型無人機測控系統(tǒng)性能指標 10 無人機測控系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 113. 無人機的飛行控制與測控數(shù)據(jù)傳輸 13 無人直升機飛行控制的特點及問題 13 雙無線通道與單無線通道的比較 13 無人機飛行的無線通道 14 無人機飛行控制器 14 無人機的飛行控制 16 遙控飛行 16 自控飛行 17 遙控與自控結(jié)合 184. 無人機任務(wù)載荷與數(shù)據(jù)鏈路 19 無人機的任務(wù)載荷 19 偵察監(jiān)視類載荷 19 通信類載荷 21 武器彈藥類載荷 22 任務(wù)載荷的應(yīng)用與發(fā)展 24 無人機任務(wù)載荷的應(yīng)用情況 24 無人機任務(wù)載荷的發(fā)展趨勢 27 無人機的數(shù)據(jù)鏈路 29 概述 29 數(shù)據(jù)鏈路的結(jié)構(gòu)與原理 30 對數(shù)據(jù)鏈路的特別要求 31 抗干擾能力分析 32 無人機數(shù)據(jù)鏈路的發(fā)展趨勢 335. 無人機數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng) 35 無人機數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)概述 35 無人機數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的基本組成 35 無人機數(shù)據(jù)鏈的基本組成 35 無人機數(shù)據(jù)鏈特征 36 無人機數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng) 37 無人機數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 38 系統(tǒng)設(shè)計框圖 38 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計 40 系統(tǒng)功能模塊劃分 40 模塊功能 40 空地數(shù)據(jù)鏈路的流程設(shè)計 41結(jié) 論 43致 謝 44參考文獻 45471. 緒論無人機，即無人駕駛的飛機。自30年代國外首次采用無線電操縱的模型飛機作為靶機以后，無人機的發(fā)展十分迅速。無人機的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大：在軍事上用于偵察、通信、反潛、電子對抗和對地攻擊；在民用上用于大地測量、資源勘探、氣象觀測、森林防火和人工降雨；在科研上用于大氣取樣、新技術(shù)研究驗證等。無人機作為空中機器人，在軍事上可用與偵查、監(jiān)視等，在民用上可用于大地測量、搖感等，主要希望能獲得高分辨率、能描述物體集合形態(tài)的二位或三維圖像，但是高分辨率圖像數(shù)據(jù)量相當大，而且隨著地面分辨率提高，需要傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)量呈幾何級數(shù)增長，數(shù)據(jù)碼數(shù)率也迅速增長，因此，圖像的高速傳