【正文】
采用擴(kuò)頻、頻率捷變、功率管理和低占空比技術(shù)可獲得低截獲概率。(1)抗反輻射攻擊。機(jī)載下行信號(hào)通過(guò)天線和饋線送至高頻放大器,經(jīng)放大后的信號(hào)同本地振蕩器進(jìn)行混頻,混頻后得到的第一中頻信號(hào)分為兩路;一路送給測(cè)向誤差產(chǎn)生與處理電路,出來(lái)的結(jié)果送至天線伺服系統(tǒng)進(jìn)行天線跟蹤控制;另一路送至第二漫步器同本地振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行混頻,然后再通過(guò)帶通濾波器進(jìn)行濾波,此時(shí)的中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)鑒頻器鑒頻后分成兩路,一路通過(guò)低通濾波器濾波產(chǎn)生視頻信號(hào),將視頻信號(hào)送至監(jiān)視器進(jìn)行視頻顯示,另一路經(jīng)過(guò)帶通濾波器濾波產(chǎn)生,然后經(jīng)過(guò)鑒頻和分離電路恢復(fù)遙測(cè)基帶信號(hào)與偽碼數(shù)據(jù)流信號(hào),遙測(cè)信號(hào)通過(guò)位環(huán)和幀環(huán)提取電路送至測(cè)控制終端進(jìn)行遙測(cè)數(shù)據(jù)處理,另一路送至測(cè)距電路,測(cè)距電路將此信號(hào)同偽碼產(chǎn)生器偽隨機(jī)碼對(duì)比產(chǎn)生測(cè)距信號(hào),最后將此測(cè)距信號(hào)送至測(cè)控終端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。天線采用全向天線,有時(shí)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(dāng)前的飛行速度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及機(jī)上設(shè)備狀態(tài)等信息的狀態(tài)信道(也稱(chēng)遙測(cè)信道),該信道需要較小的帶寬,類(lèi)似于指揮鏈路。這使無(wú)人機(jī)將不得不飛得足夠低,以截獲這些低功率信號(hào)。目前的紅外熱成像和激光測(cè)距機(jī)等,技術(shù)已基本實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化。對(duì)用以獲取作戰(zhàn)所需信息的有效載荷來(lái)講,要能夠在復(fù)雜的戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境中全天候、全天時(shí)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(biāo)識(shí)別能力相結(jié)合,可兼得兩種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。電視攝像機(jī)逐步取代光學(xué)照相機(jī)在無(wú)人偵察機(jī)上廣泛應(yīng)用,電視攝像機(jī)正在進(jìn)一步追求光學(xué)照相機(jī)的圖像質(zhì)量。(2)非制冷凝視焦平面陣列。根據(jù)《舍菲爾德無(wú)人機(jī)手冊(cè)2002》中無(wú)人機(jī)的用途和有效載荷統(tǒng)計(jì)表,總結(jié)無(wú)人機(jī)的用途和任務(wù)載荷應(yīng)用情況,如表41所示,表4表43和表44則分別總結(jié)給出了部分戰(zhàn)術(shù)無(wú)人機(jī)、戰(zhàn)略無(wú)人機(jī)以及微小型,無(wú)人機(jī)的任務(wù)載荷裝備情況。其對(duì)目標(biāo)的作用形式和波長(zhǎng)有關(guān)。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(wú)人機(jī)將承擔(dān)攻擊,對(duì)方高價(jià)值戰(zhàn)略目標(biāo)的任務(wù),需要威力,較大的精導(dǎo)武器系統(tǒng)。該型導(dǎo)彈的導(dǎo)引頭視野只有8176。該彈采用硬目標(biāo)靈巧引信,可以保證炸彈在完成穿透過(guò)程后爆炸。第三階段是在現(xiàn)有的制導(dǎo)炸彈上加裝全天候?qū)б^,可能采用毫米波雷達(dá)導(dǎo)引頭和合成孔徑雷達(dá)導(dǎo)引頭而不是紅外成像導(dǎo)引頭。但如果用長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)組成,的CAN系統(tǒng)來(lái)滿足通信,需求,出去的無(wú)人機(jī)架次能夠減少一半。美國(guó)國(guó)防部認(rèn)為目前在通信載荷領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展無(wú)法滿足未來(lái)的需求,預(yù)測(cè)到2010年時(shí),通信載荷領(lǐng)域的技術(shù)水平僅能滿足那時(shí)需求的44%。通信情報(bào)包括三個(gè)方面的內(nèi)容:對(duì)發(fā)射源進(jìn)行定位、接收信號(hào)和對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行技術(shù)分析。利用特定的操作模式對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè),可以從雷達(dá)圖像中獲取更多的有用信息。目前,攝像機(jī)一般都采用焦平面陣列電荷耦合器件,其主要優(yōu)點(diǎn)是體積小、質(zhì)量輕、功效低、靈敏度高、抗沖擊震動(dòng)和壽命長(zhǎng),這使得它不僅用于監(jiān)視偵察獲取實(shí)時(shí)圖像情報(bào),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(jī)或激光測(cè)距器/照射器綜合成為多探測(cè)器轉(zhuǎn)塔,晝夜執(zhí)行多種任務(wù)。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(diǎn)是具有較高的分辨力目前其他成像設(shè)備還無(wú)法達(dá)到光學(xué)相機(jī)的分辨力。無(wú)人機(jī)可攜帶的任務(wù)載荷的種類(lèi)、功能在很大程度上決定了無(wú)人機(jī)的應(yīng)用價(jià)值。“指揮員”指揮無(wú)人機(jī)沿預(yù)定路線飛行并執(zhí)行任務(wù)的裝置是“程序裝置”。多普勒雷達(dá)不斷地沿著某方向向地面發(fā)出無(wú)線電波利用無(wú)人機(jī)和地面有相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生多普勒效應(yīng)測(cè)出雷達(dá)發(fā)射的電磁波和接收到的回波的頻率變化從而計(jì)算出無(wú)人機(jī)相對(duì)于地面的飛行速度速度的方向就是該點(diǎn)航線的方向。對(duì)飛行姿態(tài)的修正信息是通過(guò)“遙測(cè)”獲得的即由無(wú)人機(jī)上的傳感器測(cè)出被測(cè)對(duì)象的參數(shù)并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)然后用通信和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)將這些信息送到遙測(cè)終端。 遙控飛行遙控即對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制使用的方法很多如有線遙控、無(wú)線電遙控、聲音遙控、光學(xué)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(jī)的轉(zhuǎn)彎、爬升、下滑飛行是由內(nèi)回路給定相應(yīng)參考姿態(tài)角來(lái)實(shí)現(xiàn)的。無(wú)人駕駛儀的控制系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試主要完成包括對(duì)控制系統(tǒng)的各個(gè)硬件(傳感器、敏感元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等)、自動(dòng)駕駛儀以及中間裝置的參數(shù)特性、動(dòng)態(tài)過(guò)程監(jiān)測(cè)以及控制系統(tǒng)的航空專(zhuān)用總線。指令:地面站發(fā)給電臺(tái)經(jīng)地面天線發(fā)射機(jī)上天線接收后電臺(tái)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(cè)系統(tǒng)已接收指令該指令執(zhí)行后又將交給遙測(cè)系統(tǒng)已執(zhí)行指令。系統(tǒng)復(fù)雜又必然造成可靠性降低。在離心力場(chǎng)中細(xì)長(zhǎng)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(dòng)、慣性、結(jié)構(gòu)及幾何禍合旋翼和機(jī)體之間存在著復(fù)雜的禍合關(guān)系。 無(wú)人直升機(jī)飛行控制的特點(diǎn)及問(wèn)題直升機(jī)是一個(gè)特殊的飛行器作為被控對(duì)象與固定翼飛機(jī)相比是一個(gè)更為復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。地面測(cè)控系統(tǒng)由測(cè)控主站、副站、副操縱器、測(cè)控?cái)?shù)傳電臺(tái)及天線等設(shè)備組成。:地面站大于4小時(shí)飛控系統(tǒng)大于2小時(shí)。:對(duì)靶機(jī)的8個(gè)參數(shù)(Kθ、Kr、Kφ、Kh、γ左、γ右、θ:升、θ:俯)采用無(wú)線方式實(shí)時(shí)的予以調(diào)整和裝定。靶機(jī)可以在空中按預(yù)設(shè)航線程控自動(dòng)駕駛飛行。(6)自組網(wǎng)測(cè)控通信技術(shù)無(wú)人機(jī)自組織網(wǎng)絡(luò)能夠形成不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)每個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將與特定的任務(wù)、平臺(tái)設(shè)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(shù)以降低對(duì)信道帶寬、發(fā)射功率等方面的要求。該系統(tǒng)能夠?qū)⒉僮魇д`減少1/3并能降低軍事訓(xùn)練和操作成本。指揮控制站可結(jié)合國(guó)外先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)由通用指揮控制站(GCS)向戰(zhàn)術(shù)控制系統(tǒng)(TCS)發(fā)展以適應(yīng)未來(lái)發(fā)展型無(wú)人機(jī)測(cè)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(wú)人機(jī)測(cè)控?cái)?shù)據(jù)網(wǎng)、無(wú)人機(jī)偵察數(shù)據(jù)網(wǎng)、寬帶衛(wèi)星中繼通信網(wǎng)、寬帶空空通信網(wǎng)、寬帶地空通信網(wǎng)以及應(yīng)急通信網(wǎng)等。C)系統(tǒng)被不斷賦予更新更高的要求。 研究背景小型無(wú)人機(jī)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用主要有二類(lèi):一類(lèi)是用于偵察、干擾任務(wù)的無(wú)人機(jī),另一類(lèi)就是用于防空部隊(duì)訓(xùn)練和演習(xí)的無(wú)人靶機(jī)。由于應(yīng)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(guò)主從方式進(jìn)行輪詢、應(yīng)答實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)通信。高空高速無(wú)人機(jī)目前在國(guó)內(nèi)有多家單位正在研制包括WZ3000等飛機(jī)。裝載電子對(duì)抗設(shè)備完成對(duì)抗任務(wù)的電子戰(zhàn)無(wú)人機(jī)在國(guó)內(nèi)目前只有RKL165假目標(biāo)無(wú)人機(jī)和RKT164通信對(duì)抗無(wú)人機(jī)。它能在極稠密的電磁環(huán)境下完成電子支援和雷達(dá)告警任務(wù)。測(cè)頻精度2兆赫方位精度為1176?!坝赂艺摺睙o(wú)人機(jī)是一種簡(jiǎn)單、可靠、靈活、便宜的一次性使用的小型無(wú)人機(jī)計(jì)劃在“勇敢者”200無(wú)人機(jī)上安裝AN/ALQ176雷達(dá)干擾機(jī)。作戰(zhàn)半徑600千米實(shí)用升限5000米續(xù)航時(shí)間10小時(shí)任務(wù)載荷50千克。(3)任務(wù)設(shè)備系統(tǒng)包括:為完成各種任務(wù)而需要在飛機(jī)上裝載的任務(wù)設(shè)備。.駕駛飛機(jī)的飛行速度、高度、航程和機(jī)動(dòng)性等邊界控制要求。聯(lián)合研制以減小投資風(fēng)險(xiǎn)、解決經(jīng)費(fèi)不足有利于擴(kuò)大出口及揚(yáng)長(zhǎng)技術(shù)與設(shè)備優(yōu)勢(shì)。(2)安全性強(qiáng)?,F(xiàn)在軍用無(wú)人機(jī)的任務(wù)范圍已由傳統(tǒng)的空中偵察、戰(zhàn)場(chǎng)觀察和戰(zhàn)情評(píng)估等擴(kuò)大到戰(zhàn)場(chǎng)抑制、對(duì)地攻擊、攔截巡航導(dǎo)彈,甚至空中格斗等領(lǐng)域。無(wú)人機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大:在軍事上用于偵察、通信、反潛、電子對(duì)抗和對(duì)地攻擊;在民用上用于大地測(cè)量、資源勘探、氣象觀測(cè)、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(yàn)證等。關(guān)鍵詞:無(wú)人機(jī)、測(cè)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(guó)無(wú)人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 3 國(guó)外無(wú)人機(jī)的發(fā)展 4 國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 5 無(wú)人機(jī)通信系統(tǒng)的研究及發(fā)展現(xiàn)狀 5 研究背景 62. 無(wú)人機(jī)的測(cè)控系統(tǒng) 7 無(wú)人機(jī)的測(cè)控系統(tǒng)現(xiàn)狀及其存在問(wèn)題 7 發(fā)展思路 7 關(guān)鍵技術(shù) 8 無(wú)人機(jī)測(cè)控系統(tǒng)存在問(wèn)題 10 新型無(wú)人機(jī)測(cè)控系統(tǒng)性能指標(biāo) 10 無(wú)人機(jī)測(cè)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 113. 無(wú)人機(jī)的飛行控制與測(cè)控?cái)?shù)據(jù)傳輸 13 無(wú)人直升機(jī)飛行控制的特點(diǎn)及問(wèn)題 13 雙無(wú)線通道與單無(wú)線通道的比較 13 無(wú)人機(jī)飛行的無(wú)線通道 14 無(wú)人機(jī)飛行控制器 14 無(wú)人機(jī)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(wú)人機(jī)任務(wù)載荷與數(shù)據(jù)鏈路 19 無(wú)人機(jī)的任務(wù)載荷 19 偵察監(jiān)視類(lèi)載荷 19 通信類(lèi)載荷 21 武器彈藥類(lèi)載荷 22 任務(wù)載荷的應(yīng)用與發(fā)展 24 無(wú)人機(jī)任務(wù)載荷的應(yīng)用情況 24 無(wú)人機(jī)任務(wù)載荷的發(fā)展趨勢(shì) 27 無(wú)人機(jī)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(duì)數(shù)據(jù)鏈路的特別要求 31 抗干擾能力分析 32 無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)鏈路的發(fā)展趨勢(shì) 335. 無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng) 35 無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)概述 35 無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的基本組成 35 無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)鏈的基本組成 35 無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)鏈特征 36 無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng) 37 無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 38 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖 38 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì) 40 系統(tǒng)功能模塊劃分 40 模塊功能 40 空地?cái)?shù)據(jù)鏈路的流程設(shè)計(jì) 41結(jié) 論 43致 謝 44參考文獻(xiàn) 45471. 緒論無(wú)人機(jī),即無(wú)人駕駛的飛機(jī)。具有自主飛行能力的小型無(wú)人機(jī),可用于執(zhí)行航拍、勘測(cè)、自主偵察等任務(wù),具有廣泛的軍事、民用和科學(xué)研究?jī)r(jià)值,這也使其成為世界各國(guó)科研機(jī)構(gòu)的研究熱點(diǎn)。在整個(gè)無(wú)人機(jī)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(dān)負(fù)著無(wú)人機(jī)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(shí)現(xiàn)了地面站對(duì)小型無(wú)人機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控,所以針對(duì)無(wú)人機(jī)通信系統(tǒng)的專(zhuān)項(xiàng)研究有其重要意義。是指在飛機(jī)上沒(méi)有駕駛員,只是由程序控制自動(dòng)飛行或者由人在地面或母機(jī)上進(jìn)行遙控的飛機(jī)。中國(guó)無(wú)人機(jī)的研究始于50年代后期,19