衛(wèi)星通信系統(tǒng)在無人直升機上的應(yīng)用

黃玉匯 吳宇

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，無人直升機取得了更大的發(fā)展，展現(xiàn)出更高的科技含量，緊跟著一系列相關(guān)科技難題被逐漸攻克解決，新一代無人直升機性能更加優(yōu)良，新一代無人直升機具有起飛、著陸占用面積小，可垂直升降、空中懸停、空中巡邏、快速轉(zhuǎn)變航向等優(yōu)勢，不僅可以應(yīng)用于軍事武裝、在交通執(zhí)法監(jiān)察、海洋環(huán)境監(jiān)測等方面也大有作為。加上衛(wèi)星通信系統(tǒng)在無人直升機上的應(yīng)用，使得無人直升機的操作精準性更高，在維持無人直升機原有的特點的基礎(chǔ)上，不斷進行改革創(chuàng)新，克服了發(fā)展初期無人直升機數(shù)據(jù)不連通的缺陷，推動了無人直升機技術(shù)的再發(fā)展。

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星通信系統(tǒng);無人直升機;信息技術(shù)

這里所說的衛(wèi)星通信系統(tǒng)實際上是一種微波通信，它以衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)微波信號，在多個地面站之間通信，衛(wèi)星通信的主要目的是實現(xiàn)對地面的“無縫隙”覆蓋，由于衛(wèi)星工作于幾百、幾千、甚至上萬公里的軌道上，因此覆蓋范圍遠大于一般的一般通信系統(tǒng)。無人直升機上運用衛(wèi)星通信技術(shù)可以使得無人直升機實時獲得通訊信號，隨時下達任務(wù)指令，能夠保證無人機更加精準的執(zhí)行任務(wù)。衛(wèi)星通信系統(tǒng)在無人直升機系統(tǒng)中保證數(shù)據(jù)的實時聯(lián)通、提高無人直升機的安全性、實現(xiàn)“雙向通行”的功能、節(jié)約運營成本。

（一）保證控制線路不中斷

無人直升機具有起停占用面積小，可空中懸停、垂直起降等優(yōu)點，所以無人直升機能夠在一些特殊地理環(huán)境的區(qū)域，以及人體的生理極限無法正常駕駛直升機的區(qū)域執(zhí)行科研任務(wù)。無人直升機通過安裝無人駕駛軟件系統(tǒng)，就能夠?qū)崿F(xiàn)自動操作，完成有人駕駛直升機和固定翼無人駕駛直升機無法完成的任務(wù)。無人直升機固然有它優(yōu)良的性能，但是在實際任務(wù)中出現(xiàn)的一些問題，也是無人直升機現(xiàn)階段亟待解決的技術(shù)問題。在進行某些科研任務(wù)過程中，無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時聯(lián)通，導(dǎo)致操作系統(tǒng)混亂，錯失采取數(shù)據(jù)的最佳時機。例如在執(zhí)行山區(qū)飛行或執(zhí)行遠程海島巡視任務(wù)時，因為地理環(huán)境的緣故，數(shù)據(jù)傳輸距離較遠，地理環(huán)境阻礙能力強，如何保證在執(zhí)行任務(wù)過程中，信息聯(lián)通不中段？在執(zhí)行科研數(shù)據(jù)測繪任務(wù)、或者管道或電力線路巡檢任務(wù)時，應(yīng)如何保證無人直升機的導(dǎo)航精度，以及數(shù)據(jù)精度？這些問題直到衛(wèi)星通信系統(tǒng)在無人直升機方面有所應(yīng)用，才徹底解決。運用衛(wèi)星通信系統(tǒng)，可以對地表的任何一個位置進行數(shù)據(jù)傳導(dǎo)，保證無人直升機在執(zhí)行任務(wù)時，控制鏈能夠?qū)崟r連接，確保通信的暢通。

（二）增強應(yīng)急能力，提高飛機的安全性

就以往的無人直升機來說，在執(zhí)行任務(wù)時都是按照預(yù)先設(shè)定的計劃目標。進行無人直升機科研或軍事任務(wù)時，只要開啟無人直升機的啟動系統(tǒng)，它就會按照原有的計劃設(shè)定去完成任務(wù)。但是在遇到一些突發(fā)情況時，原本設(shè)定的系統(tǒng)中沒有當(dāng)前緊急情況的預(yù)案，就會導(dǎo)致飛機出現(xiàn)安全事故。在使用衛(wèi)星通信系統(tǒng)后，在無人直升機出現(xiàn)意外時，如遭遇緊急迫降需要救援時，且降落區(qū)域搜尋比較困難;衛(wèi)星通信系統(tǒng)會通過預(yù)先設(shè)置的一些專用指令，在無人機出現(xiàn)故障后及時發(fā)回位置信息，便于搜救回收，從而提高了無人直升機的安全性能。

（三）實現(xiàn)“雙向通行”功能

衛(wèi)星通信系統(tǒng)的最突出特點是具有雙向通行功能，如果在無人直升機上配有相應(yīng)的衛(wèi)星系統(tǒng)收發(fā)裝置，就可以實現(xiàn)用較小的代價實現(xiàn)無人直升機在復(fù)雜地形條件下的取得可靠測控數(shù)據(jù)，再根據(jù)反饋回來的地理環(huán)境數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的調(diào)整。除此之外衛(wèi)星通信系統(tǒng)的終端還可以進行應(yīng)急搜救，執(zhí)行火情任務(wù)時，特別在森林防火救援中，可以將無人直升機系統(tǒng)與衛(wèi)星通信森林火情監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)合，無人直升機就能夠?qū)崿F(xiàn)快速定位火場坐標、火情態(tài)勢等信息，并通過衛(wèi)星通信系統(tǒng)終端發(fā)往前線滅火部隊及后方指揮部。

（四）節(jié)約無人直升機的運營成本

以往的中小型無人直升機系統(tǒng)中，直升機本身在體積、功耗和成本方面存在著限制，在無人直升機系統(tǒng)中廣泛使用GPS作為主要的導(dǎo)航定位手段。但由于國內(nèi)GPS碼的導(dǎo)航定位精度較為有限，加上地面基站建設(shè)不足，沒有建設(shè)大范圍覆蓋的地面GPS差分系統(tǒng)。為緩解精度不足造成的影響，通常會將GPS設(shè)備與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)構(gòu)成組合導(dǎo)航系統(tǒng)，以便提高導(dǎo)航定位精度和實時性，組合導(dǎo)航系統(tǒng)復(fù)雜，出現(xiàn)問題的幾率大暫且不說，顯著增加的系統(tǒng)成本已然將問題擺在眼前。另一方面在執(zhí)行科研任務(wù)時，比如在電力巡線、油氣管道巡檢、山區(qū)測繪等領(lǐng)域中，無人直機系統(tǒng)中存在的一個嚴重問題是由于山區(qū)地形遮擋造成的視距測控數(shù)據(jù)鏈經(jīng)常性中斷，類似的問題在無人直升機需要遠距離飛行時更加突出。現(xiàn)階段可采用衛(wèi)星通信數(shù)據(jù)鏈，新一代衛(wèi)星通信設(shè)備可以保證通信數(shù)據(jù)鏈連通，衛(wèi)星通信系統(tǒng)在無人直升機上得以運用，相比在地表建立大批的數(shù)據(jù)中繼站，大大降低了無人直升機的運營成本。

結(jié)語

無人直升機是尖端科學(xué)技術(shù)的代表，完備掌握無人直升機的應(yīng)用技術(shù)，不僅是國家強大綜合國力的體現(xiàn)，同樣也是把握戰(zhàn)略資源，開展科學(xué)研究的重要條件。衛(wèi)星通信系統(tǒng)作為近幾年來中國具有戰(zhàn)略意義的重要信息基地和戰(zhàn)略設(shè)施，在各個行業(yè)，各個領(lǐng)域中展現(xiàn)出了衛(wèi)星通信系統(tǒng)的強大能力以及巨大的發(fā)展?jié)摿Α尉托l(wèi)星通信系統(tǒng)在無人直升機方面的應(yīng)用，就解決了現(xiàn)階段無人直升機的大部分難題，很大程度上促進了無人直升機技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星通信系統(tǒng)與無人直升機的操作系統(tǒng)相互結(jié)合，創(chuàng)造出了科研領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域一個又一個奇跡，成為我國高科技技術(shù)的代表。我們相信，在日后的科技發(fā)展中，無人直升機能夠更加高效的運用到各項任務(wù)中，在衛(wèi)星通信系統(tǒng)的輔助下，無人直升機的發(fā)展前景非常廣闊。隨著衛(wèi)星通信系統(tǒng)無人直升機方面被廣泛運用，在運用過程中，可能會出現(xiàn)種種問題，還需要在不斷適應(yīng)中相互磨合，及時發(fā)現(xiàn)問題并能解決問題，相信在日后的發(fā)展中，衛(wèi)星通信系統(tǒng)在無人直升機應(yīng)用方面將會更有作為，創(chuàng)造出新一代高科技技術(shù)奇跡。

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