【正文】 力，那么，它將在滿足戰(zhàn)術(shù)通信需求方面更占有優(yōu)勢。耦合信息處理技術(shù)通過使用自身，發(fā)射的方式對接收到的微弱信號進(jìn)行耦合疊加，放大該信號，以達(dá)到增強清晰度的目的。但是在改裝升級和新機研制的圖像探測設(shè)備中卻占重要地位，這種由分立單探測器到綜合多探測器的發(fā)展也是不可逆的。但輕型天線和緊湊的信號處理裝置的發(fā)展以及其成本，的降低，使合成孔徑雷達(dá)已經(jīng)能夠裝備在戰(zhàn)術(shù)無人機上。利用6ns長發(fā)射機脈寬進(jìn)行的實驗證明，被簇葉遮蔽的坦克類目標(biāo)的距離分辨力為25mm，示遮蔽目標(biāo)的距離精度為7mm。因此，前視，紅外是目前能在純暗夜發(fā)揮作用，并且不會被目視（可見光）偽裝和假目標(biāo)欺騙的無可替代的夜間無源成像探測器，被廣泛用于夜間圖像情況探測設(shè)備中。前者與光學(xué)相機一樣具有缺乏實時性的弊病后者則得以克服。為了完成這些任務(wù)無人機上需要攜帶的任務(wù)載荷主要有光學(xué)相機、紅外掃描儀、前視紅外、激光雷達(dá)、電視攝像機、合成孔徑雷達(dá)、多探測器轉(zhuǎn)塔、打擊彈藥等。一架現(xiàn)代無人機可以在不同的飛行段交替地采用遙控或自控飛行。其突出優(yōu)點是能給出精確的速度、姿態(tài)和方位數(shù)據(jù)工作不受環(huán)境條件和飛行狀態(tài)的影響?！邦I(lǐng)航員”無人機可采用的自主式導(dǎo)航系統(tǒng)有多普勒系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)或捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)等。它是一種自動工作的小型收發(fā)信機能在收到跟蹤雷達(dá)的詢問信號后發(fā)回一個信號給雷達(dá)。當(dāng)飛機接收到“歸航”指令或是飛機在30秒內(nèi)沒有接收到地面的遙控信號（包括空指令信號）時飛控器轉(zhuǎn)入歸航模態(tài)飛控器從內(nèi)存中調(diào)出起飛點的坐標(biāo)不斷進(jìn)行比較引導(dǎo)飛機朝起飛點上空飛行到達(dá)起飛點后盤旋3分鐘然后自動開傘回收。三軸穩(wěn)定模態(tài)即為垂直陀螺儀控制模態(tài)飛機無論處于什么指令下飛控器接通垂直陀螺儀。（一）控制方式三種控制方式是：無線電指令控制下的自動模態(tài)飛行方式、無線電遙控靜默下的全自主飛行控制方式以及程控飛行方式。 無人機飛行控制器飛行控制器是負(fù)責(zé)飛行控制系統(tǒng)信號的采集、控制律的解算、飛機的姿態(tài)和速度以及與地面設(shè)備的通訊等工作。本文工作開始前無人機的測控系統(tǒng)主要采用雙無線通道的方式設(shè)備復(fù)雜遙控遙測距離近的問題一定存在。優(yōu)點是時序獨立互相之間沒有影響但存在一些嚴(yán)重問題：上行、下行分別采用無線通道于是地面和機上就都有了二套電臺、天線、頻率地面系統(tǒng)雖然增加了操作的工作量但并無大礙。固定翼飛機在空中飛行時升力主要靠與機身固定在一起的機翼產(chǎn)生前進(jìn)力靠螺旋槳或噴氣式發(fā)動機產(chǎn)生；而直升機的前進(jìn)力、升力均要靠旋翼產(chǎn)生其旋翼既起到了固定翼飛機機翼的作用又起到了螺旋槳的作用不僅如此旋翼還起到了固定翼飛機副翼、升降舵的作用是直升機的關(guān)鍵部件。圖21 無人機測控結(jié)構(gòu)3. 無人機的飛行控制與測控數(shù)據(jù)傳輸無人機的測控數(shù)據(jù)傳輸均采用無線通信方式將遙控信息由地面站發(fā)送至無人機稱為無線遙控（上行通道）。 無人機測控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無人機測控系統(tǒng)是用于傳輸?shù)孛娌僮魅藛T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(biāo)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。：地面大于8Km。 新型無人機測控系統(tǒng)性能指標(biāo)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)。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。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。合成孔徑雷達(dá)(SAR)、高清晰度光電傳感器的數(shù)據(jù)率高達(dá)每秒數(shù)十兆比特到數(shù)百兆比特。（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(biāo)準(zhǔn)的一致性等。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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)。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)。地面部分稱為地面站。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。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。其中使用較廣的是Link4A、Link1Link16和Link22。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。該系統(tǒng)重13公斤包括頻率覆蓋范圍高達(dá)18吉赫的SPS20雷達(dá)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。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(dāng)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。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(dá)干擾機、一部合成孔徑／動目標(biāo)指示雷達(dá)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)。這類飛機飛行高度可達(dá)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。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。空中部分包括：無人機、機載電子設(shè)備和輔助設(shè)備等，主要完成飛行任務(wù)?？梢?，對飛行員進(jìn)行綜合訓(xùn)練是未來軍用飛機飛行訓(xùn)練的必由之路。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。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。自70年代以來，無人機在局部戰(zhàn)爭中的使用日趨廣泛。40年代，低空低速的小型活塞式靶機投入實用。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(zhǔn)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)。摘 要無人機，在民用和軍事領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用。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。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(dāng)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，圖像的高速傳輸已經(jīng)成為制約無人機應(yīng)用的重要問題。據(jù)此，無人機具有以下特點:（1）結(jié)構(gòu)簡單。無人機在設(shè)計時不用考慮飛行員的因素。美國空海軍JPATS計劃中，雷神飛機公司在MK一2教練機研制競標(biāo)的同時就提出選擇承包商研制地面訓(xùn)練配套系統(tǒng)，要求這套模擬系統(tǒng)保證與MK—2教練機能力相匹配，使訓(xùn)練費用降低50%一6o%。三、無人機系統(tǒng)按照功能劃分，主要包括四部分:（1）飛行器系統(tǒng)包括空中和地面兩大部分。裝載電子對抗設(shè)備完成對抗任務(wù)的電子戰(zhàn)無人機在國內(nèi)目前只有RKL165假目標(biāo)無人機和RKT164通信對抗無人機。高空高速無人機目前在國內(nèi)有多家單位正在研制包括WZ3000等飛機。法國在無人機上成功地試驗了一種通信干擾機：～110兆赫。以色列很早就開展了供無人機用的電子戰(zhàn)載荷的研究工作并且有的還經(jīng)過實戰(zhàn)考驗。此外還研制了供無人機和直升機用的SPS65綜合機載自衛(wèi)系統(tǒng)。作戰(zhàn)半徑600千米實用升限5000米續(xù)航時間10小時任務(wù)載荷50千克。自20世紀(jì)50年代開始北約等國開始研制并使用戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈先后發(fā)展了NATOLinkLink4A/4C、Link1Link11B、監(jiān)視控制數(shù)據(jù)鏈（SCDL）Link1戰(zhàn)術(shù)通用數(shù)據(jù)鏈（TCDL）Link1Link22等。采用了跳頻、直接序列擴頻等抗干擾技術(shù)為美國陸、海、空各軍種共同使用的一種大容量、高保密、強抗干擾、時分多址的戰(zhàn)術(shù)信息分發(fā)系統(tǒng)具有相對導(dǎo)航、識別、任務(wù)管理、空中控制、監(jiān)視、武器協(xié)同、保密話音和電子戰(zhàn)等強大功能可以將各軍種參戰(zhàn)單位的終端設(shè)備連成一個統(tǒng)一的通信網(wǎng)絡(luò)以實現(xiàn)戰(zhàn)場態(tài)勢共享統(tǒng)一指揮和協(xié)同作戰(zhàn)。美國弗吉尼亞工業(yè)大學(xué)（VirginiaPolytechnicInstituteandStateUniversity）的Banks等人開展了用無人機平臺進(jìn)行本地多點數(shù)據(jù)服務(wù)（LMDS)的中繼研究。機載包括飛行控制器、無人機驅(qū)動系統(tǒng)、GPS接收機與電子羅盤定位系統(tǒng)、遙控與遙測發(fā)射系統(tǒng)等組成。 無人機的測控系統(tǒng)現(xiàn)狀及其存在問題 發(fā)展思路目前隨著無人機系統(tǒng)在不同領(lǐng)域大量使用以及無人機使用環(huán)境的日趨復(fù)雜無人機單機遂行偵察與作戰(zhàn)任務(wù)的局面正在改變無人機集群、編隊及組網(wǎng)應(yīng)用開始顯現(xiàn)出其生命力組織多架無人機甚至是多架不同類型的有人機、無人機攜帶多種傳感器協(xié)同執(zhí)行任務(wù)將成為未來戰(zhàn)場上一種重要的作戰(zhàn)方式。衛(wèi)星鏈路采用通信衛(wèi)星或中繼衛(wèi)星采用通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)時傳輸速率可達(dá)8Mbit/s；采用中繼衛(wèi)星中繼時傳輸速率可達(dá)100Mbit/s。 關(guān)鍵技術(shù)為了不斷提高無人機系統(tǒng)技術(shù)水平不僅要合理規(guī)劃無人機測控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展路線同時還應(yīng)開展相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)研究主要包括下面七個方面。（3）一站多機的高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)對偵察型和偵察打擊一體無人作戰(zhàn)機集群、編隊以及網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)中的關(guān)鍵節(jié)點都存在多機同時需要進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r。目前測控系統(tǒng)上、下行信號進(jìn)行了直接序列擴頻傳輸個別系統(tǒng)采用了擴跳頻混合體制而混沌擴頻測控新體制在信息隱蔽、信號隱蔽、抗干擾能力方面都具有其獨特表現(xiàn)。 無人機測控系統(tǒng)存在問題采用比例遙控和目視測量控制無人機的飛行無人機只能在可視距離內(nèi)飛行（一般2—3公里）僅能滿足一般高炮的基本動作訓(xùn)練應(yīng)用范圍有限。性能太差使用中不能滿足打靶需求。裝訂用時小于600ms點數(shù)。此外由于該測控系統(tǒng)設(shè)計中兼顧考慮了其它機型的測控要求所以可以方便地改裝為其它機型測控系統(tǒng)使其可以在軍事、民用無人機領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。其結(jié)構(gòu)組成框圖如圖21。直升機沒有產(chǎn)生升力的機翼和專供操縱的舵面它的旋翼是主要支撐部件也是直升機有別于固定翼飛機的基本特點。 雙無線通道與單無線通道的比較遙控遙測獨立分別采用各自的電臺、天線、無線頻點稱之為雙無線通道的測控系統(tǒng)。但這種測控系統(tǒng)對電臺的可靠性要求更高。在調(diào)參時也負(fù)責(zé)回傳參數(shù)信息。飛行控制器采用了三種控制方式、四個反饋回路、五種控制模態(tài)來完成控制。模態(tài)之間的切換時機主要是由地面遙控人員通過指令來實現(xiàn)的而在飛行控制系統(tǒng)中則是通過調(diào)整控制參數(shù)、切換給定參考變量來實現(xiàn)。歸航模態(tài)：即飛控器接通“垂直陀螺＋高度傳感器＋航向傳感器＋GPS”控制模態(tài)。此外無人機上還裝有一部無線電應(yīng)答器稱為信標(biāo)機。保證航向和姿態(tài)正確要有導(dǎo)航裝置導(dǎo)航的方法很多最普通的是用羅盤指示航向其他有無線電導(dǎo)航、多普勒導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)或捷聯(lián)導(dǎo)航系統(tǒng)等。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)由穩(wěn)定平臺、計算機、控制（顯示）部件組成。 遙控與自控結(jié)合實際上遙控與自控這兩種控制方式常結(jié)合使用。未來無人作戰(zhàn)飛機還會用于空戰(zhàn)。頁可以用這種紅外圖像信號調(diào)制視頻通道然后經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)發(fā)送回地面接收站。它探測景物自身紅外輻射無需，環(huán)境光（包括紅外）照射。通過偏，振識別，增加了目標(biāo)與簇葉的反差，提高了系統(tǒng)的距離分辨力，使其超出（基于脈寬和探測，帶寬的）傳統(tǒng)極限。但設(shè)備質(zhì)量和能量消耗都非常大，限制了它在無人機上的使用，目前只有大型無人機具備搭載合成孔徑雷達(dá)的能力。多探測器轉(zhuǎn)塔目前公在少數(shù)高性能無人偵察機上使用。為了提高，天線效率，美國空軍研究實驗開發(fā)了“信號飛行器”（SensorCraft）項目，將整個飛行，器的機翼都作為通信天線，大大提高，了無人機接收微弱信號的能力。（3）在滿足全球通信方面，衛(wèi)星表優(yōu)勢；在局部，范圍，CAN有優(yōu)勢。（JDMA）為了探索一種低成本、高精度投放常規(guī)炸彈的途徑，20世紀(jì)80年代美國空、海軍聯(lián)合，實施了“先進(jìn)炸彈系列”計劃，最后將其更名為“聯(lián)合，直接攻擊彈藥”。1995年初，為了提高，F(xiàn)117等隱身戰(zhàn)機的攻擊能力，美國空軍決定發(fā)展一種新的小型武器。美國空軍重視該項目是因為其成本低、可攻擊，移動目標(biāo)以及可由隱身飛機的內(nèi)置武器艙攜帶?？梢赃M(jìn)行離軸發(fā)射，攻擊范圍明顯增大，同時，該型弱的發(fā)射高度也提高，到8000m，發(fā)射時飛機無需降低高度。新概念武器是指運用聲、光、電、電池和化學(xué)制劑等技術(shù)直接使有生力量或作戰(zhàn)設(shè)備暫時或永久喪失作戰(zhàn)功能，的武器。高功率微波武器是把高功率微波源產(chǎn)生的微波經(jīng)過高增益天線定向發(fā)射出去，將微波能量聚集在狹窄的波束內(nèi)，以極高的強度照射目標(biāo)，從而產(chǎn)生殺傷和破壞效果。2002年8月，美國和英國的研究人員宣布已經(jīng)成功設(shè)計了可用于無人作戰(zhàn)飛機的電磁脈沖武器。隨著微電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)和航空技術(shù)的進(jìn)步，無人機任務(wù)載荷的技術(shù)發(fā)展將主要聚焦在以下方面。因此，熱電探測器也通常被稱為非制冷紅外探測器。未來的機載成像光譜儀可以在幾十個甚至幾百個波段成像，而不是只進(jìn)行雙波段的探測。這種方法同時也存在著一些需要解決的問題，刟降低了整個無人機系統(tǒng)的可靠性，提高了對設(shè)備接口、輸出數(shù)據(jù)格式的要求，要求協(xié)調(diào)執(zhí)行多種任務(wù)時的公共資源分配等。（1）圖像效果增強。建設(shè)高速數(shù)據(jù)資源等措施，可以提高難住系統(tǒng)傳輸高速數(shù)據(jù)的能力。無人機數(shù)據(jù)路的概念如圖41所示。 數(shù)據(jù)鏈路的結(jié)構(gòu)與原理無人機數(shù)據(jù)鏈路一般由機載部分和地面部分組成。數(shù)據(jù)壓縮和重建可以分裝成幾個部分，一般包括一輛天線車（可以放在離無人機地面控制占有一定距離的地方）、一條連接地面天線和地面控制站的本地數(shù)據(jù)連線，以及地面控制站中的若干處理器和接口。該數(shù)據(jù)流通過解密后直接送至飛行控制計算機處理。護(hù)反輻射武器可以通過采用低截獲頻率、頻率捷變和擴頻技術(shù)來實