无人机通信.ppt

无人机通信无人机通信 无人机无人机 中国利剑全球鹰 捕食者 欧洲神经元无人机 我国的无人机我国的无人机 新式的无人机发射车和控制车一体新式的无人机发射车和控制车一体 无人机控制装置无人机控制装置 预先设定好飞行路线 无人机的定义无人机的定义 n n 无人驾驶飞机简称无人驾驶飞机简称“ “无人机无人机” ”，是利用无线电遥控，是利用无线电遥控 设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。 机上无机上无驾驶舱驾驶舱，但安装有，但安装有自动驾驶仪自动驾驶仪、程序控制、程序控制 装置等设备。地面、装置等设备。地面、舰艇舰艇上或母机遥控站人员通上或母机遥控站人员通 过过雷达雷达、数传电台等设备，对其进行跟踪、定位、数传电台等设备，对其进行跟踪、定位 、遥控、遥测和数字传输。可在无线电遥控下像、遥控、遥测和数字传输。可在无线电遥控下像 普通飞机一样起飞或用助推普通飞机一样起飞或用助推火箭火箭发射升空，也可发射升空，也可 由母机带到空中投放飞行。回收时，可用与普通由母机带到空中投放飞行。回收时，可用与普通 飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥 控用降落伞或拦网回收。控用降落伞或拦网回收。 n n 一个典型的无人机系统包括飞行器、一个地面控制站一个典型的无人机系统包括飞行器、一个地面控制站 (ground control station)gcs(ground control station)gcs、有效载荷及数据链路、有效载荷及数据链路 。地面控制站用于实现任务规划、链路控制、飞行控制、。地面控制站用于实现任务规划、链路控制、飞行控制、 载荷控制、航迹显示、参数显示和影像显示，以及记录和载荷控制、航迹显示、参数显示和影像显示，以及记录和 分发等功能。数据链路则要完成地面控制站对无人机的遥分发等功能。数据链路则要完成地面控制站对无人机的遥 控、遥测、任务传感器等信息的传输，实现地面控制站与控、遥测、任务传感器等信息的传输，实现地面控制站与 无人机之间的数据收发和跟踪定位。因无人机数据链的重无人机之间的数据收发和跟踪定位。因无人机数据链的重 要性，许多研究单位都选择一些体积小、质量轻、技术较要性，许多研究单位都选择一些体积小、质量轻、技术较 成熟的通讯系统作为小型无人机的数据链，从而保证数据成熟的通讯系统作为小型无人机的数据链，从而保证数据 传输的可靠性。目前，采用最多的是传输的可靠性。目前，采用最多的是rcrc遥控、视频传输遥控、视频传输 、数传电台等通讯系统。、数传电台等通讯系统。rcrc遥控用于对小型无人机的手遥控用于对小型无人机的手 动飞行控制；视频传输是采用机载微波收发设备，负责将动飞行控制；视频传输是采用机载微波收发设备，负责将 视频图像回传地面控制站。数传电台主要传输任务载荷的视频图像回传地面控制站。数传电台主要传输任务载荷的 命令信号、无人机飞行行路控制和状态信号。命令信号、无人机飞行行路控制和状态信号。 无人机通信技术的应用构想无人机通信技术的应用构想 n n 无人机网络中心战的通信中继站无人机网络中心战的通信中继站 无人机不仅可以用于侦查，还可以作为通信平台无人机不仅可以用于侦查，还可以作为通信平台 ，与卫星通信平台相比，系统构筑简单，高速、，与卫星通信平台相比，系统构筑简单，高速、 低滞后通信能力。举例使用如下：低滞后通信能力。举例使用如下： 1.1.有效利用通信数据链等高速通信能力的因特有效利用通信数据链等高速通信能力的因特 网架构；网架构； 2.2.宽带存取点；宽带存取点； 3.3.与雷卡西通信系统等联络的通道；与雷卡西通信系统等联络的通道； 4.4.链接探测器、信息处理系统等的网络；链接探测器、信息处理系统等的网络； 5.5.取代战区卫星通信；取代战区卫星通信； 无人机系统作为通信系统应用的构想无人机系统作为通信系统应用的构想 n n 无人机作为通信系统利用的波段无人机作为通信系统利用的波段-视距状视距状 态的空地直接链路。中远距离：态的空地直接链路。中远距离：c/xc/x波段；波段； 中近距离：中近距离：kukakuka波段。虽然频率高，电波波段。虽然频率高，电波 的空中传输损失越大，但利用同样规模的的空中传输损失越大，但利用同样规模的 指向性天线可以利用指向性增益。而在低指向性天线可以利用指向性增益。而在低 频区，电波混杂程度不断增大，这是一个频区，电波混杂程度不断增大，这是一个 需要解决的问题。需要解决的问题。 无人机系统作为通信系统应用的构想无人机系统作为通信系统应用的构想 在无人机之间采用在无人机之间采用kuku波段和波段和kaka波段（高空），高度波段（高空），高度 越高，即便采用高频，为减少损失，也必须选择适越高，即便采用高频，为减少损失，也必须选择适 当的频率，在使用双向指天性天线的远距离通信中当的频率，在使用双向指天性天线的远距离通信中 继中，如果与空地链路的频率不同，也会有相当的继中，如果与空地链路的频率不同，也会有相当的 技术问题。而且由于无人机上上装备天线等的能力技术问题。而且由于无人机上上装备天线等的能力 有限，同样限制了传输距离和速度，在双向传输中有限，同样限制了传输距离和速度，在双向传输中 的指向性天线的控制功能，以及与中继机的通融性的指向性天线的控制功能，以及与中继机的通融性 即加入和脱离通信系统等功能方面还有很多必须解即加入和脱离通信系统等功能方面还有很多必须解 决的问题。决的问题。 战术无人机的数据链参数战术无人机的数据链参数 n n 现在水平：现在水平：100mbps/150km100mbps/150km n n 将来水平：将来水平：50mbps/200km50mbps/200km n n 开发目标：开发目标： 10/50/137/274mbps/400km10/50/137/274mbps/400km 调制方式调制方式 n n 正交频率分割多路传输（正交频率分割多路传输（ofdmofdm）的采用）的采用 n n 这种方式主要用于地面波数字电视、广播这种方式主要用于地面波数字电视、广播 等，用于移动通信时其衰减很强，目前必等，用于移动通信时其衰减很强，目前必 须在发射功率非常充裕的状态下使用，而须在发射功率非常充裕的状态下使用，而 机载发射机体积大，价格高，所以在远距机载发射机体积大，价格高，所以在远距 离传输系统和小型无人机系统上应用时必离传输系统和小型无人机系统上应用时必 须进行充分探讨。须进行充分探讨。 无人机的应用无人机的应用 “ “时间就是军队时间就是军队” ”、“ “时间就是胜利时间就是胜利” ”，这是已经被，这是已经被 无数次战争证明的真理。在战争中，掌握时间优势无数次战争证明的真理。在战争中，掌握时间优势 的一方，就掌握了战争的主动权。纵观近几场局部的一方，就掌握了战争的主动权。纵观近几场局部 战争，无人机在战场上的运用使战场时间的意义发战争，无人机在战场上的运用使战场时间的意义发 生了变化。在伊拉克战争中，美军使用生了变化。在伊拉克战争中，美军使用“ “捕食者捕食者” ”无无 人机，对萨达姆及其领导机构的行踪连续跟踪，将人机，对萨达姆及其领导机构的行踪连续跟踪，将 侦察获得的情报信息不仅通过卫星数据链实时传送侦察获得的情报信息不仅通过卫星数据链实时传送 给给ac-130ac-130攻击机，使攻击机，使acac一一130130的威力发挥到了极的威力发挥到了极 致，机载的致，机载的105105毫米、毫米、4040毫米和毫米和2525毫米机关炮，以毫米机关炮，以 密集的火力对目标实施饱和、精确的火力打击，极密集的火力对目标实施饱和、精确的火力打击，极 大地制约了萨达姆及其领导机构的行动，而其无人大地制约了萨达姆及其领导机构的行动，而其无人 机能及时开辟轰炸机、攻击机的空中航线，使空中机能及时开辟轰炸机、攻击机的空中航线，使空中 力量有力地支援了地面部队作战，加速了萨达姆政力量有力地支援了地面部队作战，加速了萨达姆政 权的迅速瓦解。权的迅速瓦解。 一是无人机成为“制夜权”的一个制高点。随着 微光、红外等夜视器材的发展，夜暗已经不 再是军队最好的“掩护者”，美军无人机装备雷 达、红外扫描设备的升空，对拥有和使用无 人机的美军来说，就已经占领了“制夜权”的部 分主动权，而没有无人机的一方，就意味着 失去了夜间作战的优势。 二是无人机成为精确使用作战力量 的时机的“开关”。在联合作战中，美 军抓住有利时机使用作战力量，使 己方战斗力大大增强；反之，利用 不好时间的一方。掌握不了作战时 机，力量就会大大削减。 调制方式调制方式 n n 正交频率分割多路传输（正交频率分割多路传输（ofdmofdm）的采用）的采用 n n 这种方式主要用于地