无人机集群数据链组网技术研究

随着近十年来无人机技术的迅猛发展,无人机将在信息获取、无人作战等方面发挥越来越大的作用。单架无人机已很难满足复杂任务的需要,无人机编队协同的应用模式正受到极大的关注。文章首先对国外的数据链进行分析总结,然后针对无人机编队内部以及编队与外部通信的需求,提出了一种无人机集群数据链组网的总体方案。     

一站多目标无人机数据链信息融合技术

针对一站多目标无人机数据链系统易受干扰的问题,提出一种基于主备链系统抗干扰能力提升的遥控数据信息融合方法,在分析无人机遥控信息业务特点的基础上,对多条链路收到的用户数据进行拆分、融合等处理,设计了多目标无人机数据链的机载遥控信息融合策略。对采用该方法的数据链系统拉距测试验证,结果表明：该方法可在无人机高动态环境下的主备链路状态不稳定时,大幅度减小系统整体丢帧率,提升数据链系统信息传输可靠性。     

无人机测控通信自组网技术综述

在天地一体化信息网络建设中,多无人机测控通信组网可有效拓展其作业范围,提升系统整体抗毁能力。首先从概念、分类、军用产品、民用发展前景等方面概述无人机系统,然后综述无人机测控自组网的技术现状、移动模型、信道模型以及网络架构,最后重点分析美军及北约典型的机载数据链系统,为无人机测控组网系统设计提供参考。     

“阿帕奇”直升机通过数据链控制“猎人”无人机

2006年5月6日,L-3通信公司宣布由其开发的战术通用数据链(TCDL)通过AH-64D“长眉”阿帕奇武装直升机已成功指挥和控制“猎人”无人机。据公司一位女发言人Susan Opp称,这次成功演示是一系列飞行测试的结果,而且每次测试时间都持续1小时以上。演示达到了无人机控制的Ⅳ级水平,意味着机上人员可对无人机及其传感器载荷进行指挥和控制。视频图像从“猎人”无人机上传送给65千米外的“阿帕奇”直升机。这标志着在美陆军历史上首次实现了通过直升机上Ku波段TCDL控制一架无人机及其传感器。Opp解释说,此前美陆军测试涉及到有人机和无人机的…     

数据链技术在战术武器中的应用方案研究

阐述了战术武器上应用数据链的重要意义和战术数据链的技术特点.通过对数据链技术的发展和应用情况的研究,对应用数据链的控制系统方案展开论述,并对视距内箭栽数据链系统的组成和功能,以及应用时需要攻克的关键技术展开论证、探索和研究,以实现数据链设备在战术武器中的应用,并在新的方案设计中将箭载数据链设备列为控制系统系列装备之一.     

多弹协同末制导中的数据链网络仿真技术

研究了多弹协同末制导系统中的数据链网络仿真技术.针对协同末制导应用中网络拓扑结构和业务量复杂多变的特点,提出了一种新的TDMA数据链时隙分配方案和时隙同步实现方法,采用通信仿真软件OPNET开发了数据链网络性能仿真模型.基于HLA分布式仿真原理,设计了一种转发式的数据链网络仿真系统,完成了基于数据链的精确打击协同末制导...     

基于空间信息的射频隐身数据链最优能量控制算法

为提高数据链的低被截获性能,提出了一种基于空间信息的射频隐身数据链最优能量控制算法。以数据链目标飞行区域的威胁因子为先验知识,基于数据链的实时空间信息,分析了影响数据链性能的各个参数,将辐射功率、开机时刻作为优化变量,以最小化辐射功率函数和最小化能量消耗函数作为目标,利用混合混沌粒子群优化算法对数据链通信模型进行优化,选取使两个目标函数最小的解作为最优解。仿真结果表明,算法与目前常见的数据链恒定功率辐射方法相比,在满足可靠通信的前提下,辐射功率较小,消耗能量较少,具有较好的射频隐身性能。     

超视距机载武器双向数据链通信方法研究

通过分析超视距机载武器双向数据链的通信机制和工作原理,提出了一种建立数据链通信的方法。针对机载武器数据链通信中因高度误差而可能造成的波束指向误差,提出了一种初始通信波束指向保持方法,建立了相应的误差分配及波束指向模型。通过仿真计算,对该方法的正确性和有效性进行了验证,并对数据链通信时载机火控弹道解算模型的精度提出了指标要求,使数据链的应用工况得到了进一步拓展。     

战术数据链的协同互连问题研究

通过分析美军以及北约战术数据链的基本特点及其性能,提出了战术数据链的协同互连问题,并给出了相应的解决方案,最后结合我国实际情况对我国战术数据链的发展和规划提出了一些建设性意见。     

低轨卫星Link16数据链关键技术研究

将Link16战术数据链搭载到低轨卫星上进行网络中继能够扩大数据链的通信距离,扩展战术信息的保障范围,增加数据链的态势感知距离.低轨卫星相对于地面数据链终端具有通信距离远,运动速度快等特点,如何将Link16数据链的技术体制进行适应性修改使得在不改造地面终端的情况下实现卫星Link16数据链是文章的主要研究内容,针对星地通信距离远造成的长时延对数据封装格式和RTT同步消息格式不适用的问题,提出星地传输时延补偿算法,设计了卫星节点的时隙结构,并推导出RTT精同步计算公式,针对多普勒频移,提出了接收机的时频同步方案,为未来低轨卫星Link16数据链的实现提供了可行性支撑.     

无人机测控链路信道传播损耗模型研究

无人机测控链路的稳定可靠是确保无人机充分发挥军事和民用效能的重要保证之一。针对无人机测控链路系统设计中的空间传播损耗精确计算问题,参考ITU-R（国际电信联盟无线电通信组）P.528传播损耗模型,从自由空间损耗、大气吸收损耗和可变损耗三个方面进行了仿真研究,获得了视距条件下三种损耗衰减值与传播频率、通信距离、通信终端高度等参数的一般关系。根据提出的传播损耗精确计算方法,对某无人机典型应用场景下的传播损耗进行了分析计算。与传统损耗模型的计算结果相比,采用的方法可以获得更加精确的计算结果,对无人机测控装备的设计研制具有重要的借鉴意义。     

基于二维扩频技术的无人机控制链路抗衰落技术研究

针对无人机巡航过程中控制链路受到多径衰落、多普勒效应的严重影响,结合无人机控制链路通信频率与通信带宽较低而可靠度要求很高的特点,文章将二维扩频技术应用在无人机控制链中。对无人机巡航速度为1080km／h、多普勒频移达到60Hz、多经时延大于OFDM保护间隔的信道条件进行仿真,通过仿真对比了频域扩频、直接序列扩频在该条件下各自性能的缺陷。分析表明,在同等增益条件下二维扩频技术可以有效地解决无人机高速巡航时产生的多普勒效应与多经衰落,使得在低信噪比的情况下大大提高无人机控制链路的可靠性。     

无人机协同测控中SC-FDMA技术设计

针对无人机协同任务测控传输的多机接入问题,提出基于分布式任务分配模型的高动态SC-FDMA技术。通过将贪婪原则、信道动态分配机制和多用户接入技术结合,利用集中映射方式设计子信道数目可调的映射规则,配置各无人机节点所占用子载波数目。仿真结果表明,与传统FDMA、CDMA、TDMA、OFDMA等相比,基于SC-FDMA设计的一站多机测控链路在峰均比、误码率、频带效率、重构时间等方面具有更均衡的性能,可改善系统可靠性、实时性、安全性和稳定性,更加适于无人机空地时变信道星状网互联,并且有效实现了任务分配、信道环境和链路状态的统一。     

无人机前开伞式降落过程动力学建模与仿真

文章分析了某型无人机降落伞回收阶段的动力学过程,对各工作阶段的无人机和降落伞的组合体进行了数学建模,使用Matlab软件中的Simulink组件搭建了无人机伞降过程的仿真模型,按照真实飞行和回收工况进行了计算,通过仿真结果与试验数据的比较,验证了模型的正确性.     

无人机光电侦察、监视技术研究

无人机是获取战场情报、进行侦察和监视活动的良好平台,将成为未来战争中的重要武器,而其侦察和监视能力的提升更依赖于无人机光电系统技术的发展.介绍了无人机的光电设备及光电系统的侦察、监视技术,并对无人机光电系统技术的发展趋势加以展望.     

无人机非线性动态逆控制器的设计研究

针对现代无人机上采用非线性飞行控制的趋势,概述了动态逆方法的发展、特点及应用。结合无人机飞行控制特点,基于奇异摄动原理,将无人机非线性运动方程分解为快慢不同的3个模态,采用动态逆方法设计了无人机非线性状态逆控制器,仿真结果表明,动态逆控制器能够较好地实现对无人机的跟踪控制。     

美军电子攻击型无人机的发展

介绍了美军机载电子攻击力量建设发展战略和构想,以及美军各军种对电子攻击型无人机的需求和建设思路。从选型和有效载荷两个方面讨论了美军主要电子攻击型无人机项目的发展现状。分析了电子攻击型无人机的作战优势。     

基于Gauss伪谱法的多UAV协同航迹规划

将伪谱法应用于多无人飞行器（Unmanned Aerial Vehicle, UAV）协同航迹规划,给出了基于Gauss伪谱法（Gauss Pseudospectral Method, GPM）的多UAV协同航迹规划方法。根据UAV的物理特性,结合协同规划的要求,建立了多UAV协同规划的最优控制模型。此模型包括UAV机动性能约束、路径约束、多UAV协同打击约束和集结区约束;利用GPM将最优控制问题转化为非线性规划问题,并用非线性规划软件求解。仿真结果表明,该方法能够满足多UAV的协同规划要求,具有较高的求解精度。     

无人机平台的超视距多链路中继

提出一种以无人机平台为基础的超视距多链路中继概念 ,它采用分层管理来提高无人机通信中继的灵活性和有效性 ,分析无人机通信中继的军事应用领域和主要应用优势 ,指出了平台存在的安全问题及提高低概率侦测( L PI)性能的措施