无人机测控与信息传输系统相关问题研究

石军刚

（中华通信系统有限责任公司河北分公司，石家庄　050081）

1　引言

中国国内无人机测控系统经历了二十多年的发展，尤其是在军事领域得到广泛的应用，现代战场当中无人机更是得到了广泛的使用，随着科技的不断进步，无人机系统已经成为当今世界高技术装备发展的热点之一，如何提高无人机的作战能力，实现信息传输的共享，满足无人机在不同作战中使用需求，分析了无人机监控与信息传输系统的相关问题，及现状趋势，提出我国无人机系统的发展思路。

2　系统功能及组成简述

（1）系统功能。无人机测控是侦查监视敌方的主要用途之一，它能够携带摄影机、红外扫描器、雷达等设备深入敌人内部，对敌方的主要部署、重要军事木棉进行侦查，然后把信息精准的反馈到地面控制系统。目前我国无人机监控已经成功突破了同时多个目标检测、信号跟踪、综合控制、等一系列的关键性技术，可实现对不同用途的各个型的无人机任务，遥控指挥与数据传输等综合功能。

（2）组成部分。无人机监控与数据传输由六个部分组成：无人机、数据链系统、高清摄像系统、GPS系统、回收系统、动力系统六部分。监控系统由无人机、遥控系统、无线通信技术组成，操控系统通过无线通信控制无人机，给其发送命令，再通过数据连接系统对命令的准确传输，能够准确的使无人机接收和发送操控系统所需要的信息。

3　系统问题分析

（1）自主控制问题。目前，无人机测控与信息传输系统在不同领域得到了广泛的应用，技术也在不断的更新，但还有很多不足之处。国内无人机系统自主控制能力方面缺乏较高的水平，在其处理突发问题、感知方面还有不足，只能在指定的环境中自主控制。不能执行相对复杂的任务，如控制结构、飞行规划、自主着陆等问题，还没有较好的解决方案。

（2）多数据管理与故障检测。随着无人机的不断发展，在中远程使用中单一的数据信息传输已经无法满足需求，当多数据同时传输工作时，必须实现数据传输的相互协调，数据链在执行多数据传输任务时，管理系统复杂，需要采集的视频、图像、信息等复合较大，一旦出现故障，会使整个信息传输任务失败。另外无人机测控系统比较复杂，主要分无人机自带系统和地面操控系统，在遇到外界不可控制干扰，系统传输出现故障时，没有警告报警信息，最终使得链路中断。在现代战争中，信息战有着非常重要的作用，测控系统一旦出现故障，如不能及时排查故障，可能造成很大的损失。

（3）抗干扰能力。抗干扰能力要进行综合考虑，选择合适的抗干扰。无人机上装载的各种电子设备，通过天线、电源线、控制开环以及电磁发射、电磁耦合等装置进行信息传输。在测控和信息传输过程中必须具有一定的抗干扰装置，测控与信息的传输在抗干扰方面也要从设计上充分考虑、完善设计，避免因无人机本身的设备之间干扰而引起的线路传输不稳定因素，从而应该整个测控系统的正常运行。

4　系统相关问题的处理方案

（1）自主升级，扩展中续站。随机无人机技术的增强，自主能力无论从对图像数据的压缩、数据链的提升、多机编队等方面都要综合考虑。中远距离测控时，超出了测控站的无线信好传输，因此数据链应该在中续方面进行技术突破。同时也要根据中续设备的所在位置，如卫星中续、高山中续、海上中续等，都需安置相应的设备，中续平台和无人机之间一般采用定向天线，通过数字传输相互输送信息。这种中续方式可以增加无人机在执行中远距离任务时的成功概率。

（2）一体化信息综合技术。由单一的信息传输向综合信息技术发展，使用先进的载波综合体装置，同时也可以利用实际的技术需求和通信综合状况，来构成不同形式的无人机测控综合数据链。在跟踪定位、遥控、传输信息统一结构中，通过宽带有效的信号指令传输，能得到高精度的追踪信号。通过采用这综合信息方式，可以解决单一信息传输问题，无人机测控与信息传输在当今适当也会广泛应用这种综合信息传输方式。

（3）在抗干扰技术的发展趋势。无人机测控系统在抗干扰能力方面有着严峻的问题，它要增强上行遥控抗干扰，同时也要处理好下行信息的抗干扰。增加发射功率是克服干扰的主要途径，当数据链的功率大于干扰功率是，就有很好的抗干扰效果，可采用天线增益，处理增益是通过将干扰功率扩散到数据链之外的增强信号。抗干扰系数的数学定义为：抗干扰系数（dB）=处理增益（dB）+衰减系数（dB）。衰减系数系统正常工作用的信噪比和所要求信噪比的比值。天线增益多少dB，抗干扰系数就随之增加。通过干扰系数来表示出来，包括天线增益、处理增益。

5　结束语

现今社会，加强无人机系统的装备建设对于高新技术产业具有重要作用，解决干扰系统运行的各种问题，突破创新无人机测控与传输系统技术，有效促进新型无人机的运用和发展任重而道远。

[1]吉彩妮，郭忠诚.无人机测控与信息传输系统相关问题研究[J].中国高新技术企业，2014-02-10.

[2]曾勇，代红，陈琪，章伟林.IP over CCSDS网关在无人机测控与信息传输系统中的设计与实现[J].电子技术应用，2016-10-18.