无人机通信讲义

1、无人机通信无人机中国利剑全球鹰捕食者 欧洲神经元无人机 我国的无人机新式的无人机发射车和控制车一体无人机控制装置预先设定好飞行路线无人机的定义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，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。控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普遥控、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通飞机一样起飞或用助推火箭火箭发射升空，也可由发射升空，也可由母机带到空中投放飞行。回收时，可用与普通飞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，也可通过遥控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。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

2、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、载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，以及记录和分荷控制、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控、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，实现地面控制站与无人遥测、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要性，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、技术较成熟的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，从而保证数据传输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，采用最多的是可靠性。目前，采用最多的是RCRC遥控、视频传输、数传遥控、视频传输、

3、数传电台等通讯系统。电台等通讯系统。RCRC遥控用于对小型无人机的手动飞行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，负责将视频图控制；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命令信像回传地面控制站。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。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、低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：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网架有效利用通信数据链等高速通信能力的因特网架构；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

4、星通信；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-视距状态的空地直接链路。中远距离：C/X波段；中近距离：KuKa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，这是一个需要解决的问题。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

5、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 n n现在水平：100Mbps/150kmn n将来水平：50Mbps/200kmn n开发目标：10/50/137/274Mbps/400Km调制方式n n正交频率分割多路传输（OFDM）的采用n n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。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，这是已经被无数次战争证明的真理。在战争中，掌握时已经被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。纵观近几间优势的一方，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场局部战争，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，美军使用意义发生了变化。在伊拉克战争中，美军使用“捕捕食者食者”无人机，对萨达姆及其领导机构的行踪连续无人机，对萨达姆及其领导机构的行踪连续跟踪，

6、将侦察获得的情报信息不仅通过卫星数据链跟踪，将侦察获得的情报信息不仅通过卫星数据链实时传送给实时传送给AC-130AC-130攻击机，使攻击机，使ACAC一一130130的威力发的威力发挥到了极致，机载的挥到了极致，机载的105105毫米、毫米、4040毫米和毫米和2525毫米机毫米机关炮，以密集的火力对目标实施饱和、精确的火力关炮，以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，打击，极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，而其无人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，加速了萨使空中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。达姆政权的迅速瓦解。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n n正交频率分割多路传输（OFDM）的采用n n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。

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