【正文】 （3）抗欺騙反制。由于地面站常常需要段較長時間的靜止不動以對飛行中的飛行器進行控制，這就使其一旦確定方位就會成為炮火和導彈容易擊中的目標。理想的情況，是上行鏈路只有在必須向無人機發(fā)送指令時才發(fā)送信號，這樣上行鏈路便，可以長時間保持緘默。圖43 無人機數據鏈路機載部分工作原理 對數據鏈路的特別要求戰(zhàn)場上，無人機數據鏈系統(tǒng)會受到各種電磁威脅，如反輻射攻擊、電子截獲和情報利用、欺騙反制、對數據鏈的無意干擾和蓄意干擾等。機載飛行控制系統(tǒng)通過串行數據口發(fā)出遙測信號數據流，同時接收遙控指令數據流。圖42 無人機數據鏈路地面部分工作原理圖地面站發(fā)送的控制指令在信源編碼器中進行指令編碼，然后將編碼完的數據進行加密運算，加密完的數據同偽碼產生器產生的偽碼進行相加從而完成擴頻，擴頻完的擴頻信號對載波信號進行調制，生成載波調制信號，然后將此信號送至功率放大器進行功率放大，經過功率放大的射頻信號經過饋線送到天線上，由天線發(fā)射出去。GDT包含RF接收機和發(fā)射機以及調制調解器。機載數據終端RF接收機、發(fā)射機以及用于連接接收機和發(fā)射機到系統(tǒng)其余部分的調制調解器。一般下行鏈路都，是連續(xù)傳送的，但有時也會臨時啟動以傳送機上暫存的等待發(fā)送的數據。上行鏈路一般帶寬為10Kb/s200Kb/s，無論何時地面控制站請求發(fā)送命令，上行鏈路必須保證隨時傳送。2003年初，“捕食者”攜帶載荷截獲了移動電話信息。美軍正在研究基于無人機機載通信情報偵察系統(tǒng)功能，的多元化，通過采用機載通信截獲和干擾移動電話的方法。機械通信系統(tǒng)一般采用空地無線電通信設備或衛(wèi)星通信設備。（2）可辯論和提取感興趣的區(qū)域，將場景以多種視角和尺寸顯示出來，數字工具能夠測算感興趣的目標。無人機偵察系統(tǒng)只有實現數字化，才能加強系統(tǒng)的功能性和有效性。模塊式任務載荷的概念正在受到越來越多的關注，因為它可使無人機中的一個傳感器或一些傳感器改變到適合每一任務或一系列任務的需要。受無人機任務載荷能力的限制，目前只有大型無人機具備執(zhí)行多種任務的能力。中、低分辨力超光譜成像器件具有超強的目標探測能力，能夠迅速發(fā)現目標，而且得到的數據量大大少于普通，光電成像器件，從而降低了數據處理負擔。微型無人機對任務載荷體積、質量的要求，促使任務載荷技術在微型化上會有重大突破。分析表明，非制冷紅外凝視焦平面陣列可能成為近距、低成本紅外成像偵察設備的首選。熱探測器與光探測器不同，熱探測器要達到良好性能的關鍵是敏感遠件與相鄰元件、基板之間最大限度地絕熱。第四代前視紅外技術（又稱靈巧焦平面，陣列技術）將采用碲鎘汞傳感器和先進的信號處理技術，可以覆蓋整個可見光波段和近、中、遠紅外波段，為飛機提供約100km的紅外搜索跟蹤能力。表43 部分戰(zhàn)略無人機的任務載荷機型任務載荷“全球鷹”綜合傳感器系統(tǒng)，組合式光電/紅外傳感器，合成孔徑雷達“暗星”光電傳感器，雷達傳感器，電子/光學照相機“納蚊”微光電視，紅外掃描儀，電子支援設備，防化探測設備“掃描鷹”日光彩色攝像機，紅外攝像機傳感飛行器光電/紅外傳感器，攝像機，電子監(jiān)聽設備，合成孔徑雷達表44 部分微小型無人機任務載荷機型任務載荷“黑寡婦”電視攝像機“懸停飛”小型彩色攝像機TAE一些質量小于10g的載荷“大黃蜂”電視攝像機等，正在升級中“指針”黑白/彩色/微光/紅外攝像機“烏鴉”紅外攝像機等，“美洲獅”輕型紅外攝像機 無人機任務載荷的發(fā)展趨勢無人機任務載荷的發(fā)展執(zhí)著之強勁是史無前例的。本節(jié)對無人機任務載荷的應用和發(fā)展情況，進行簡單闡述。若波長大于目標尺寸，則產生的感應電壓和電流會很大，從而使內部，正常的電壓和電流分布被破壞。2002年10月初，美國高功率微波武器項目的專家透露，美國空軍正研制的裝備，無人作戰(zhàn)飛機的高功率微波武器已經發(fā)展到成熟狀態(tài)。目前，進行激光，武器研制，的國家主要有美國，、俄羅斯、英國、德國和法國等。目前，定向能武器主要是激光武器、高功率微波武器和電磁脈沖武器。為此，美國空軍已將GBU12激光制導炸彈改裝使用在MQ9A無人作戰(zhàn)飛機上，正在將227kg重的GBU38衛(wèi)星制導。目前，無人作戰(zhàn)飛機正向重型化方向發(fā)展。為此，美軍在2005年研制AGM114P型“海爾法”導彈。在投放4枚這種子彈藥的情況，下，其戰(zhàn)場搜索范圍和防區(qū)外的投放距離呈線性下降關系。（LOCCAS）該系統(tǒng)是洛克希德?馬丁公司為美國空軍和陸軍研制的一個聯合項目，是一種小型、有翼的靈巧子彈藥，可在戰(zhàn)場上空待機飛行。小口徑炸彈采用雙錐型彈頭，在接近目標時，為增加炸彈的速度，活動尾翼套件可拋放。這種能實現低成本和高精度，的方法是可為借鑒的。第一階段，是在現役的一批常規(guī)低阻炸彈上取下制導控制組件，加裝穩(wěn)定彈翼。美國，等，發(fā)達國家在無人作戰(zhàn)飛機武器載荷方面的研究具有很多可借鑒的地方。實際上將無人機作為CAN的另一個優(yōu)點，就是這套系統(tǒng)在后勤費用上占有很大優(yōu)勢。該計劃的核心目的是確定如何將無人機作為一種機載通信，節(jié)點（ACN），其主要特征如下，：（1）與通信衛(wèi)星相比，CAN能夠更有效地滿足戰(zhàn)術通信需求。耦合信息處理技術目前有兩種做法：第一種是通過對原始信號的過濾處理，分析出該信號的波長頻率等，然后加以放大；第二種是對信號，進行交叉模糊函數處理。為了達到這一目的可以有三種途徑，靠近發(fā)射源、提高天線效率和使用耦合信息處理技術。若在多探測器轉塔中引入武器精確制導設備，使任務載荷具有目標瞄準功能，對于無人偵察機“戰(zhàn)斗化”，參與執(zhí)行目標攻擊任務具有重要作用。各種探測器都有自己獨特的優(yōu)缺點和應用范圍，把它們，結合起來就可以長補短。無人機本身的處理能力不足以處理合成孔徑雷達的數據，因此需要通過大容量數據鏈向地面，站傳輸高分辨力圖像的數據。（SAR）合成孔徑雷達利用合成孔徑天線和先進的信號處理技術，分析運動飛行器的一系列雷達掃描的多普勒頻移而產生數百米寬的虛擬天線，可以獲得遠高于傳統(tǒng)雷達的分辨力。無人機上使用的電視攝像機都是電荷耦合器件（CCD）電視攝像機。美國科學應用國際公司研制了三維偏振測定閃光型激光，雷達。前視，紅外由于技術復雜、造價高，目前還不是無人偵察機普遍裝備的實時成像探測設備。前視紅外（FLIR），即熱成像器（TI），是一種通過光學系統(tǒng)把景物紅外辦事處紅外敏感元件陣列上，并變換成視頻電信號的紅外成像探測器。紅外掃描器屬于機載無源探測設備，其最大的優(yōu)勢就是能夠探測物體自然的紅外輻射而不借助環(huán)境光的照射。雖然其圖像質量和分辨力高但是已經逐漸被電視攝像機取代。這些任務載荷可分為三大類：偵察監(jiān)視類載荷、通信類載荷和武器類載荷。本章對無人機的任務載荷和數據鏈路進行簡單介紹。這樣可以充分利用遙控和自控兩種控制方式各自的優(yōu)勢克服彼此的缺陷。若有差別則給自動駕駛儀一個信號命令它操縱舵面偏轉以糾正航跡偏差。缺點是部件加工精度要求高因而成本高使用復雜飛行前需要較長時間的校準和加溫時間；維護困難；導航精度隨工作時間的增加而降低因此這種系統(tǒng)無人機上用得不多。慣性導航系統(tǒng)依靠感測到的飛機的運動加速度獲得其速度和位置。（1）多普勒導航系統(tǒng)（2）慣性導航系統(tǒng)（3）捷聯式慣性導航系統(tǒng)多普勒導航系統(tǒng)是利用多普勒效應實現的該系統(tǒng)由磁羅盤或陀螺儀表、多普勒雷達和導航計算機組成。 自控飛行自控飛行就是不依賴地面控制一切動作都自動完成的飛行。由于信標機發(fā)送的信號比無人機反射的雷達信號強得多所以信標機可以起到增加跟蹤雷達探測距離的作用。(1)上傳指令無線電遙控的基本過程：遙控站通過發(fā)射機向無人機發(fā)送無線電波傳遞指令無人機上的接收機接收并譯出指令的內容通過自動駕駛儀按指令操縱舵面或通過其他接口操縱機上任務載荷。在此過程中隨時可以通過“橫平”指令來解除“歸航”模態(tài)。自動導航模態(tài)：當飛機收到“程控”指令時飛行控制器將自動引導飛機飛行在預設的航路上。高度保持模態(tài)：即飛控器接通“垂直陀螺儀＋高度傳感器”的控制模態(tài)。在反饋回路中以阻尼、帶寬、靜差、容錯性為要點進行回路的反饋控制參數設計以增強飛行控制系統(tǒng)全飛行包絡的控制魯棒性。（二）反饋回路四個反饋回路：。根據輸入信息來決策輸出控制及遙測顯示信息。飛行控制器控制設備由傳感器操作面板數據及算術處理設備和電源組成通信控制設備由編碼器/解碼器控制通信控制盒和自動跟蹤控制器組成。供地面站校驗。 無人機飛行的無線通道無人機的無線通道分為無線遙控（上行）通道和無線遙測（下行）通道。結果總是出現一路通信距離近的問題.遙控遙測共用同一套電臺、天線、無線頻點采用時分工作方式稱為單無線通道的測控系統(tǒng)。而機上系統(tǒng)設備增加使系統(tǒng)復雜、重量加大卻是一個嚴重的問題。這些復雜的關系和因素極大地增加了直升機操縱和控制的難度。為了實現上述功能旋翼總的空氣動力矢量即拉力不僅需要大小可變方向也要可以調節(jié)。直升機在空間的飛行有其獨特的飛行狀態(tài):懸停、垂直升降、左右側飛等。無人機將飛行中的各種狀態(tài)信息發(fā)給地面站稱為無線遙測（下行通道）。副站主要為測控提供電源、為電池充電以及盛裝副操縱器和其它設備。遙控、遙測系統(tǒng)簡稱為測控系統(tǒng)、設備平臺為一體化設計。這種新型測控系統(tǒng)采用單頻半雙工MSK數傳電臺由一個無線通道實現了靶機的測控一體?？罩?00km(飛行高度800m時)。：采用無線方式向靶機發(fā)出原點坐標值可以選擇機上GPS當前值或人為設定值裝訂用時小于600ms?；谀承吞枱o人機項目本文研制開發(fā)了針對目前軍隊使用的主要無人機的測控系統(tǒng)。只能在靶機發(fā)射前有線裝入航線。靶機飛行前需要調參。（7）機載共形相控陣天線技術在無人機編隊、協(xié)同、組網系統(tǒng)中天線種類和數量較多部分天線還需要具有高增益及全方位、大俯仰角度空域覆蓋能力對寬波束掃描與波束捷變能力具有較高的要求。（5）激光通信數據鏈技術激光通信數據鏈可以提供比現有微波通信鏈路容量大的多的數據傳輸速率國外相關技術每秒可傳輸上百萬兆比特的數據。在戰(zhàn)爭狀態(tài)下無人機測控需要在復雜的電磁環(huán)境下生存需要具有較強的抗干擾能力以保障生命線的暢通。高比特率傳輸要求更高的載波(如X、Ku頻段)、更寬帶寬的信道、更低的靈敏度和更高的發(fā)射功率、性能更好的調制解調器。可使用較小的地面控制站同時控制同一戰(zhàn)區(qū)的幾百架無人機并將極大地降低無人機系統(tǒng)的頻譜壓力。建議開展通用指揮控制技術與數據傳輸鏈路協(xié)議研究制定統(tǒng)一的技術規(guī)范或標準提高系統(tǒng)通用化、系列化、標準化、模塊化水平。指揮控制系統(tǒng)發(fā)展為面向任務控制的通用指揮控制系統(tǒng)（UCS）即能夠根據操作員的任務要求(如區(qū)域監(jiān)視、目標攻擊)自動形成對各個任務飛機的任務序列并協(xié)同各飛機自動完成整個任務滿足無人作戰(zhàn)飛機對無人機測控的需要并開展互聯互操作等關鍵技術演示驗證。與2010年相比到2015年視距鏈路可擴展到X/Ku頻段傳輸速率可提高到300Mbit/s衛(wèi)星路傳輸速率也可提高到300Mbit/s。對于寬帶數據鏈路應考慮更高工作頻段或考慮采用激光數據鏈。測控與信息傳輸系統(tǒng)是整個組網作戰(zhàn)無人機大系統(tǒng)中的關鍵環(huán)節(jié)隨著各國無人作戰(zhàn)戰(zhàn)略指導思想的不斷發(fā)展測控系統(tǒng)正由傳統(tǒng)的地空視距測控向綜合了天基測控、自組網絡、寬帶數據鏈等綜合技術于一體的天地一體化綜合測控方向發(fā)展。國內無人機測控系統(tǒng)經歷了二十多年的發(fā)展基本實現了近、中、遠程無人機測控要求并獲得了基本型多目標測控通信、超視距測控中繼及初步編隊飛行演示能力技術狀態(tài)達到了20世紀90年代末國外先進水平。地面站設備包括測控主站、副站、手操縱器、測控數傳電臺及天線、三角架等。其中在部隊的訓練、大型演習、高炮和導彈的試驗中都對高性能的無人機提出了要求。美軍通信與電子司令部（CECOM）與JPL實驗室積極合作開展了大量的無人機通信載荷高級實驗計劃通過C12有人運輸機進行了相關的無人機平臺的仿真實驗。2005年美國發(fā)布的無人機路線圖中確定將來戰(zhàn)術數據鏈的發(fā)展將圍繞IP進行發(fā)展以適應低面平臺的通用性需要。IFDL采用的是Q頻段的透鏡多波束天線利用窄帶波束使高速飛行的作戰(zhàn)飛機實現實時數據交換可通過IFDL交換的包括瞄準信息、燃料狀態(tài)和武器存量等。Link11數據鏈被在北約部隊中主要被用作海上數據鏈。Link11基于網絡通信技術與標準信息格式為空中、陸基、水下與船載戰(zhàn)術數據系統(tǒng)間實施數字信息交換。 無人機通信系統(tǒng)的研究及發(fā)展現狀當前對于無人機通信系統(tǒng)的研究及應用集中在三個領域軍用無人機戰(zhàn)術數據鏈、民航數據鏈、民用小型無人機數據鏈下面簡要給出當前三種數據鏈的研究現狀。大型無人機目前有一個在研型號為BZK005的中高空遠程無人偵察機。小型無人機控制半徑一般為50千米目前已經有BZK002高原型偵察無人機、JWS01反輻射無人機、RKLl65假目標無人機、RKTl64通信對抗無人機等多個型號。 國內外相關技術的發(fā)展現狀在我國無人機技術的發(fā)展很快目前已經擁有大、中、小、超小、高空高速無人機5類非靶機類固定翼無人機?！?8吉赫覆蓋范圍360176。目前以色列正在研制的有AES210電子戰(zhàn)支援系統(tǒng)。該無人機重120公斤具有預先編程的5小時的巡邏能力飛行高度100～3500米飛行速度144公里/小時；其有效載荷重25公斤專用于電子情報的收集以及執(zhí)行雷達干擾任務。另外法國陸軍正在試驗一種供無人機使用的名曰“袋貂”的情報載荷是一個無源系統(tǒng)用以探測敵方雷達的發(fā)射源發(fā)送供顯示和分析用的雷達跟蹤信息記錄供飛行后分析用的數據它采用相干干涉儀天線和接收機工作波段為E～J波段并有C和K波段選擇能力視場180176。美國在海灣戰(zhàn)爭中使用的“先鋒”型無人機裝備雷達偵察和阻塞式干擾機用于和EF11lA電子干擾飛機配合遂行對敵防空壓制任務。 國外無人機的發(fā)展海灣戰(zhàn)爭后人們普遍認識到現代和未來的戰(zhàn)場電磁環(huán)境日趨復雜電子戰(zhàn)的作用和威力日顯突出從而使得軍事部門開始重視無人機在戰(zhàn)爭中的應用潛力。大型無人機目前有一個在研型號為BZK005的中高空遠程無人偵察機。小型無人機控制半徑一般為50千米目前已經有BZK002高原型偵察無人機、JWS01反輻射無人機、RKLl65假目標無人機、RKTl64通信對抗無人機等多個型號。 我國無人機發(fā)展現狀在我國無人機技術的發(fā)展很快目前已經擁有大、中、小、超小、高空高速無人機5