【正文】
采用擴頻、頻率捷變、功率管理和低占空比技術可獲得低截獲概率。(1)抗反輻射攻擊。機載下行信號通過天線和饋線送至高頻放大器,經放大后的信號同本地振蕩器進行混頻,混頻后得到的第一中頻信號分為兩路;一路送給測向誤差產生與處理電路,出來的結果送至天線伺服系統(tǒng)進行天線跟蹤控制;另一路送至第二漫步器同本地振蕩器產生的信號進行混頻,然后再通過帶通濾波器進行濾波,此時的中頻信號經過鑒頻器鑒頻后分成兩路,一路通過低通濾波器濾波產生視頻信號,將視頻信號送至監(jiān)視器進行視頻顯示,另一路經過帶通濾波器濾波產生,然后經過鑒頻和分離電路恢復遙測基帶信號與偽碼數(shù)據(jù)流信號,遙測信號通過位環(huán)和幀環(huán)提取電路送至測控制終端進行遙測數(shù)據(jù)處理,另一路送至測距電路,測距電路將此信號同偽碼產生器偽隨機碼對比產生測距信號,最后將此測距信號送至測控終端進行數(shù)據(jù)處理。天線采用全向天線,有時也采用具有增益的有向天線。一條是用于向地面控制站傳遞當前的飛行速度、發(fā)動機轉速以及機上設備狀態(tài)等信息的狀態(tài)信道(也稱遙測信道),該信道需要較小的帶寬,類似于指揮鏈路。這使無人機將不得不飛得足夠低,以截獲這些低功率信號。目前的紅外熱成像和激光測距機等,技術已基本實現(xiàn)了數(shù)字化。對用以獲取作戰(zhàn)所需信息的有效載荷來講,要能夠在復雜的戰(zhàn)爭環(huán)境中全天候、全天時工作,就需提高有效載荷的性能和功能綜合化程度。因此,將其與普通光電成像器件的高分辨力目標識別能力相結合,可兼得兩種系統(tǒng)的優(yōu)點。電視攝像機逐步取代光學照相機在無人偵察機上廣泛應用,電視攝像機正在進一步追求光學照相機的圖像質量。(2)非制冷凝視焦平面陣列。根據(jù)《舍菲爾德無人機手冊2002》中無人機的用途和有效載荷統(tǒng)計表,總結無人機的用途和任務載荷應用情況,如表41所示,表4表43和表44則分別總結給出了部分戰(zhàn)術無人機、戰(zhàn)略無人機以及微小型,無人機的任務載荷裝備情況。其對目標的作用形式和波長有關。激光武器是使用激光直接照射武器而將其殺傷的定向能武器。這些無人機將承擔攻擊,對方高價值戰(zhàn)略目標的任務,需要威力,較大的精導武器系統(tǒng)。該型導彈的導引頭視野只有8176。該彈采用硬目標靈巧引信,可以保證炸彈在完成穿透過程后爆炸。第三階段是在現(xiàn)有的制導炸彈上加裝全天候導引頭,可能采用毫米波雷達導引頭和合成孔徑雷達導引頭而不是紅外成像導引頭。但如果用長航時無人機組成,的CAN系統(tǒng)來滿足通信,需求,出去的無人機架次能夠減少一半。美國國防部認為目前在通信載荷領域的技術發(fā)展無法滿足未來的需求,預測到2010年時,通信載荷領域的技術水平僅能滿足那時需求的44%。通信情報包括三個方面的內容:對發(fā)射源進行定位、接收信號和對接收到的信號進行技術分析。利用特定的操作模式對目標進行探測,可以從雷達圖像中獲取更多的有用信息。目前,攝像機一般都采用焦平面陣列電荷耦合器件,其主要優(yōu)點是體積小、質量輕、功效低、靈敏度高、抗沖擊震動和壽命長,這使得它不僅用于監(jiān)視偵察獲取實時圖像情報,而且用于輔助地面操縱員遙控駕駛。前視紅外還常,作為核心,與電視攝像機或激光測距器/照射器綜合成為多探測器轉塔,晝夜執(zhí)行多種任務。不僅自身隱蔽性好,而且不受一般目視偽裝的欺騙。其最大的優(yōu)點是具有較高的分辨力目前其他成像設備還無法達到光學相機的分辨力。無人機可攜帶的任務載荷的種類、功能在很大程度上決定了無人機的應用價值?!爸笓]員”指揮無人機沿預定路線飛行并執(zhí)行任務的裝置是“程序裝置”。多普勒雷達不斷地沿著某方向向地面發(fā)出無線電波利用無人機和地面有相對運動產生多普勒效應測出雷達發(fā)射的電磁波和接收到的回波的頻率變化從而計算出無人機相對于地面的飛行速度速度的方向就是該點航線的方向。對飛行姿態(tài)的修正信息是通過“遙測”獲得的即由無人機上的傳感器測出被測對象的參數(shù)并轉變?yōu)殡娦盘柸缓笥猛ㄐ藕蛿?shù)據(jù)傳輸技術將這些信息送到遙測終端。 遙控飛行遙控即對被控對象進行遠距離控制使用的方法很多如有線遙控、無線電遙控、聲音遙控、光學遙控等。航向保持模態(tài):即飛控器接通“垂直陀螺儀+高度傳感器+航向傳感器”的控制模態(tài)。靶機的轉彎、爬升、下滑飛行是由內回路給定相應參考姿態(tài)角來實現(xiàn)的。無人駕駛儀的控制系統(tǒng)進行測試主要完成包括對控制系統(tǒng)的各個硬件(傳感器、敏感元件、執(zhí)行機構等)、自動駕駛儀以及中間裝置的參數(shù)特性、動態(tài)過程監(jiān)測以及控制系統(tǒng)的航空專用總線。指令:地面站發(fā)給電臺經地面天線發(fā)射機上天線接收后電臺將指令發(fā)給飛行控制系統(tǒng)飛行控制系統(tǒng)接收到指令后交給遙測系統(tǒng)已接收指令該指令執(zhí)行后又將交給遙測系統(tǒng)已執(zhí)行指令。系統(tǒng)復雜又必然造成可靠性降低。在離心力場中細長的有一定擾度的旋翼槳葉的各自由度之間存在著各種氣動、慣性、結構及幾何禍合旋翼和機體之間存在著復雜的禍合關系。 無人直升機飛行控制的特點及問題直升機是一個特殊的飛行器作為被控對象與固定翼飛機相比是一個更為復雜的動態(tài)系統(tǒng)。地面測控系統(tǒng)由測控主站、副站、副操縱器、測控數(shù)傳電臺及天線等設備組成。:地面站大于4小時飛控系統(tǒng)大于2小時。:對靶機的8個參數(shù)(Kθ、Kr、Kφ、Kh、γ左、γ右、θ:升、θ:俯)采用無線方式實時的予以調整和裝定。靶機可以在空中按預設航線程控自動駕駛飛行。(6)自組網測控通信技術無人機自組織網絡能夠形成不同的拓撲結構每個拓撲結構將與特定的任務、平臺設置和通信傳輸需求相匹配。通常情況下還需考慮采用高效數(shù)據(jù)壓縮技術以降低對信道帶寬、發(fā)射功率等方面的要求。該系統(tǒng)能夠將操作失誤減少1/3并能降低軍事訓練和操作成本。指揮控制站可結合國外先進技術實現(xiàn)由通用指揮控制站(GCS)向戰(zhàn)術控制系統(tǒng)(TCS)發(fā)展以適應未來發(fā)展型無人機測控與信息傳輸需要。根據(jù)這些數(shù)據(jù)鏈又可分別組成無人機測控數(shù)據(jù)網、無人機偵察數(shù)據(jù)網、寬帶衛(wèi)星中繼通信網、寬帶空空通信網、寬帶地空通信網以及應急通信網等。C)系統(tǒng)被不斷賦予更新更高的要求。 研究背景小型無人機在軍事領域的應用主要有二類:一類是用于偵察、干擾任務的無人機,另一類就是用于防空部隊訓練和演習的無人靶機。由于應用環(huán)境的特殊性,TTNT具有很多現(xiàn)有數(shù)據(jù)鏈所不具備的特性。在主站管理通過主從方式進行輪詢、應答實現(xiàn)組網通信。高空高速無人機目前在國內有多家單位正在研制包括WZ3000等飛機。裝載電子對抗設備完成對抗任務的電子戰(zhàn)無人機在國內目前只有RKL165假目標無人機和RKT164通信對抗無人機。它能在極稠密的電磁環(huán)境下完成電子支援和雷達告警任務。測頻精度2兆赫方位精度為1176?!坝赂艺摺睙o人機是一種簡單、可靠、靈活、便宜的一次性使用的小型無人機計劃在“勇敢者”200無人機上安裝AN/ALQ176雷達干擾機。作戰(zhàn)半徑600千米實用升限5000米續(xù)航時間10小時任務載荷50千克。(3)任務設備系統(tǒng)包括:為完成各種任務而需要在飛機上裝載的任務設備。.駕駛飛機的飛行速度、高度、航程和機動性等邊界控制要求。聯(lián)合研制以減小投資風險、解決經費不足有利于擴大出口及揚長技術與設備優(yōu)勢。(2)安全性強?,F(xiàn)在軍用無人機的任務范圍已由傳統(tǒng)的空中偵察、戰(zhàn)場觀察和戰(zhàn)情評估等擴大到戰(zhàn)場抑制、對地攻擊、攔截巡航導彈,甚至空中格斗等領域。無人機的應用領域不斷擴大: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、新技術研究驗證等。關鍵詞: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 國內外相關技術的發(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 關鍵技術 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)結構 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 遙控與自控結合 184. 無人機任務載荷與數(shù)據(jù)鏈路 19 無人機的任務載荷 19 偵察監(jiān)視類載荷 19 通信類載荷 21 武器彈藥類載荷 22 任務載荷的應用與發(fā)展 24 無人機任務載荷的應用情況 24 無人機任務載荷的發(fā)展趨勢 27 無人機的數(shù)據(jù)鏈路 29 概述 29 數(shù)據(jù)鏈路的結構與原理 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)結構設計 38 系統(tǒng)設計框圖 38 系統(tǒng)功能模塊設計 40 系統(tǒng)功能模塊劃分 40 模塊功能 40 空地數(shù)據(jù)鏈路的流程設計 41結 論 43致 謝 44參考文獻 45471. 緒論無人機,即無人駕駛的飛機。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,具有廣泛的軍事、民用和科學研究價值,這也使其成為世界各國科研機構的研究熱點。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)信息和任務載荷數(shù)據(jù)的傳送的任務,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。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。中國無人機的研究始于50年代后期,19