無人機測控與信息傳輸系統相關問題研究

石軍剛

（中華通信系統有限責任公司河北分公司，石家莊　050081）

1　引言

中國國內無人機測控系統經歷了二十多年的發展，尤其是在軍事領域得到廣泛的應用，現代戰場當中無人機更是得到了廣泛的使用，隨著科技的不斷進步，無人機系統已經成為當今世界高技術裝備發展的熱點之一，如何提高無人機的作戰能力，實現信息傳輸的共享，滿足無人機在不同作戰中使用需求，分析了無人機監控與信息傳輸系統的相關問題，及現狀趨勢，提出我國無人機系統的發展思路。

2　系統功能及組成簡述

（1）系統功能。無人機測控是偵查監視敵方的主要用途之一，它能夠攜帶攝影機、紅外掃描器、雷達等設備深入敵人內部，對敵方的主要部署、重要軍事木棉進行偵查，然后把信息精準的反饋到地面控制系統。目前我國無人機監控已經成功突破了同時多個目標檢測、信號跟蹤、綜合控制、等一系列的關鍵性技術，可實現對不同用途的各個型的無人機任務，遙控指揮與數據傳輸等綜合功能。

（2）組成部分。無人機監控與數據傳輸由六個部分組成：無人機、數據鏈系統、高清攝像系統、GPS系統、回收系統、動力系統六部分。監控系統由無人機、遙控系統、無線通信技術組成，操控系統通過無線通信控制無人機，給其發送命令，再通過數據連接系統對命令的準確傳輸，能夠準確的使無人機接收和發送操控系統所需要的信息。

3　系統問題分析

（1）自主控制問題。目前，無人機測控與信息傳輸系統在不同領域得到了廣泛的應用，技術也在不斷的更新，但還有很多不足之處。國內無人機系統自主控制能力方面缺乏較高的水平，在其處理突發問題、感知方面還有不足，只能在指定的環境中自主控制。不能執行相對復雜的任務，如控制結構、飛行規劃、自主著陸等問題，還沒有較好的解決方案。

（2）多數據管理與故障檢測。隨著無人機的不斷發展，在中遠程使用中單一的數據信息傳輸已經無法滿足需求，當多數據同時傳輸工作時，必須實現數據傳輸的相互協調，數據鏈在執行多數據傳輸任務時，管理系統復雜，需要采集的視頻、圖像、信息等復合較大，一旦出現故障，會使整個信息傳輸任務失敗。另外無人機測控系統比較復雜，主要分無人機自帶系統和地面操控系統，在遇到外界不可控制干擾，系統傳輸出現故障時，沒有警告報警信息，最終使得鏈路中斷。在現代戰爭中，信息戰有著非常重要的作用，測控系統一旦出現故障，如不能及時排查故障，可能造成很大的損失。

（3）抗干擾能力。抗干擾能力要進行綜合考慮，選擇合適的抗干擾。無人機上裝載的各種電子設備，通過天線、電源線、控制開環以及電磁發射、電磁耦合等裝置進行信息傳輸。在測控和信息傳輸過程中必須具有一定的抗干擾裝置，測控與信息的傳輸在抗干擾方面也要從設計上充分考慮、完善設計，避免因無人機本身的設備之間干擾而引起的線路傳輸不穩定因素，從而應該整個測控系統的正常運行。

4　系統相關問題的處理方案

（1）自主升級，擴展中續站。隨機無人機技術的增強，自主能力無論從對圖像數據的壓縮、數據鏈的提升、多機編隊等方面都要綜合考慮。中遠距離測控時，超出了測控站的無線信好傳輸，因此數據鏈應該在中續方面進行技術突破。同時也要根據中續設備的所在位置，如衛星中續、高山中續、海上中續等，都需安置相應的設備，中續平臺和無人機之間一般采用定向天線，通過數字傳輸相互輸送信息。這種中續方式可以增加無人機在執行中遠距離任務時的成功概率。

（2）一體化信息綜合技術。由單一的信息傳輸向綜合信息技術發展，使用先進的載波綜合體裝置，同時也可以利用實際的技術需求和通信綜合狀況，來構成不同形式的無人機測控綜合數據鏈。在跟蹤定位、遙控、傳輸信息統一結構中，通過寬帶有效的信號指令傳輸，能得到高精度的追蹤信號。通過采用這綜合信息方式，可以解決單一信息傳輸問題，無人機測控與信息傳輸在當今適當也會廣泛應用這種綜合信息傳輸方式。

（3）在抗干擾技術的發展趨勢。無人機測控系統在抗干擾能力方面有著嚴峻的問題，它要增強上行遙控抗干擾，同時也要處理好下行信息的抗干擾。增加發射功率是克服干擾的主要途徑，當數據鏈的功率大于干擾功率是，就有很好的抗干擾效果，可采用天線增益，處理增益是通過將干擾功率擴散到數據鏈之外的增強信號。抗干擾系數的數學定義為：抗干擾系數（dB）=處理增益（dB）+衰減系數（dB）。衰減系數系統正常工作用的信噪比和所要求信噪比的比值。天線增益多少dB，抗干擾系數就隨之增加。通過干擾系數來表示出來，包括天線增益、處理增益。

5　結束語

現今社會，加強無人機系統的裝備建設對于高新技術產業具有重要作用，解決干擾系統運行的各種問題，突破創新無人機測控與傳輸系統技術，有效促進新型無人機的運用和發展任重而道遠。

[1]吉彩妮，郭忠誠.無人機測控與信息傳輸系統相關問題研究[J].中國高新技術企業，2014-02-10.

[2]曾勇，代紅，陳琪，章偉林.IP over CCSDS網關在無人機測控與信息傳輸系統中的設計與實現[J].電子技術應用，2016-10-18.