无人直升机空地数据链机载天线布局仿真与设计

以无人直升机平台的空地数据链机载天线布局设计要求为研究背景,通过使用FEKO通用软件对机身不同区域天线方向图进行仿真,明确天线受飞机平台结构和外挂设备遮挡影响而形成的通信"盲区",通过对机载天线装机位置合理的布局实现空地数据链方位360°、俯仰30°通信,解决空地数据链通信的"盲区"问题。     

某型无人机机载任务管理计算机设计

某型无人机系统具有多挂载能力,能同时挂载多种任务载荷.为了统一管理和综合使用多个任务载荷,通过分析机载任务设备接口的类型和通信需求,设计一种具有接入现有设备能力的任务管理计算机.该机采用成熟的插卡式集成设计方式,具备较好的使用灵活性和功能扩展能力.通过该任务管理计算机可实现对任务载荷设备的控制,对遥控、遥测、载机状态数据的管理,以及授时同步功能.任务管理计算机对任务载荷设备的综合管理,能够提高无人机任务载荷的集成能力,减少了任务载荷与载机平台之间的交联关系,使任务载荷系统更加独立,降低了任务载荷系统对飞行平台安全的影响.     

机载天线电磁兼容及布局分析

讨论机载天线电磁兼容及布局优化分析的数学模型。介绍了低频区、谐振区及光学区机载天线辐射场、电磁干扰余量的求解法。利用电磁干扰余量对机载天线电磁兼容（ＥＭＣ）问题进行了分析和求解,从而确定无线布局问题,给出了天线布局设计的流程图,并以机载微带共形天线为例,求解了其增益分布图和两微带天线元之间的电磁干扰余量。     

机载拖曳体动力学建模及分析

在某些航空应用场景,需要通过飞行器拖曳功能性部件完成特定性任务,例如机载拖曳对潜通信天线等,在这些应用中,通过建立科学的模型和方法,准确地分析稳态、动态特性是保证拖曳体正常工作的前提条件。本文以对潜通信天线为例,建立考虑天线气动力、惯性力以及弹性力的多体动力学的机载天线动力学模型,并对该模型的稳态结果进行算例验证;对考虑载机非定常运动以及突风作用等扰动后的天线系统动态响应进行分析,并对天线断裂等极端情况进行评估。结果表明：本文所建立的模型在垂直度、天线张力等方面的分析结果较好,能够应用于航空拖曳体的稳态及动态特性分析,在对潜通信天线、加油管等系统的设计方面有一定的工程价值。     

无人机动态目标高精度定位方法研究

针对未来无人机对目标高精度定位的迫切需求,开展了无人机动态目标高精度定位方法研究,提出了动态目标高精度定位总体方案。方案将惯性/卫星组合导航系统和机载光电平台系统获取的载机信息和目标相对信息作为目标定位算法的输入量,合理分配目标定位过程中各项误差参数,实现无人机对目标的高精度定位。经仿真验证,目标定位精度和载机导航精度都达到了期望指标,表明了方案和算法的有效性。     

新型飞机天线的最佳模糊与灰色布局

现代飞机天线布局受到外部多因素(气动外形、结构、外挂、起落架、减速板、襟翼、尾舵、座舱、进气口与尾喷口等等)和内部多因素(内部安装的各类设备、电线电缆束、波导馈电系统、环控管、维护口盖和通道、油箱、电源系统、隔框、发动机和机炮等等),使机载天线位置在最佳与不佳选择上出现模糊。为此,作者早在10年前就提出了飞机天线最佳模糊布局的理论,并成功地应用于我国新型飞机的天线布局,获得了很好的效果。     

英国的机载地面监视雷达系统飞机

英国将在2005年接收第一架生产型“机载火力圈外雷达”(ASTOR)系统飞机,届时它将成为继美国之后第二个拥有机载地面监视能力的国家。英国为其ASTOR系统载机选择的是“全球快车”喷气式公务机,从载机的选择上就可看出,ASTOR系统与美国的E-8“联合星”会有很大的差别。英国将在其ASTOR系统中揉合进一些创新的东西     

F－35战斗机暂时不会配备电子攻击能力

F-35战斗机长期被标榜为EA-18G“咆哮者”电子攻击机的后继机型，但是由于项目进度不断延迟．目前常规布局的F-35只能更多地用于常规攻击任务，电子干扰目前不再是该隐身战斗机的优先任务。预计携带下一代电子干扰（NGJ）系统的载机平台先是常规的无人机．之后会采用隐身无人机。     

空天飞机最优轨迹／推进性能研究

基于Ｓａｎｇｅｒ的气动外形，推进系统模型，质量模型等，采用飞行力学，最优控制理论及其数值计算等方法，研究了二级入轨水平起飞载机最小起飞质量的上升轨迹，得到了给定任务需求条件下吸气式组合发动机总体性能要求。合理分析了载机最优上升轨迹，任务需求对吸气式组合发动机总体性能的要求。得到了一些明确而重要的结论。     

定向耦合器在天线隔离度测试中的应用

飞机机载天线之间可能会因电磁能量互相耦合而产生电磁干扰,天线隔离度测试是验证机载天线布局设计的重要手段之一。根据定向耦合器性能参数定义,通过测量定向耦合器耦合端口和隔离端口的功率值计算出发射天线的净输入功率和接收天线的净输出功率,从而得到天线隔离度。通过机上测试,这种隔离度测试方法简便快捷、稳定可靠,试验结果准确有效。     

Experiments on aeronautical satellite communications using ETS-Vsatellite

The world's first aeronautical satellite communication experiments, conducted at L-band frequencies using a commercial aircraft, are described. An airborne antenna with electronically steerable beam and communication equipment was installed in a B-747F freighter flying over transoceanic flight routes. The satellite used in these experiments is the Engineering Test Satellite-Five (ETS-V). During the test period, various experiments, such as antenna pattern measurements, transmission performances, and voice quality evaluation were conducted. As the airborne antenna is the key component for the aeronautical satellite communication system, emphasis has been placed on antenna characteristics. Its performance is found to be closely related to the fading characteristics in low-elevation areas and to transmission error performance     

Performance analysis of radar antenna systems

If modern airborne radar systems are to function properly, the radar antenna radiation patterns must meet certain specifications. Until recently, most radar antennas were designed and tested in a clean antenna environment, i.e., there is no near field scattering from host structures or radome effects. However, these higher order effects are the matter of increasing concern with added performance demands in the ever-increasing jammer and clutter interference environments. We investigated the capabilities and limitations of currently available analysis techniques and computer codes for installed performance of airborne radar antenna systems. Then we developed an extended ray-optical technique that could predict total installed performance of airborne radar antenna systems, i.e., the near field scattering from aircraft structures and radome effects. The new analysis technique utilized a ray-tracing method in both airframe and radome simulation. Thus, it can efficiently predict the total installed performance of large radar antenna systems on an aircraft structure     

基于角度分集的机载超宽带MIMO天线设计

为了提高机载通信设备信道容量和进一步减小天线安装空间，提出一种采用角度分集技术的超宽带（UWB）多输入多输出（MIMO）天线。该天线将Vivaldi天线和超宽带槽天线进行了集成设计，无需采用解耦结构便可获得较高的端口隔离度，大大提高了数据传输率。通过在Vivaldi天线辐射臂上开一对方形缝隙和在介质板背面增加长方形辐射贴片，可以有效减小天线的尺寸，设计的UWB-MIMO天线尺寸为36 mm×36 mm×0.8 mm。给出了天线的设计流程，加工了天线实物，并对其进行了测量。仿真和实测结果表明MIMO天线具有超宽的阻抗带宽，可以覆盖整个3.1~10.6 GHz超宽带频段。Vivaldi天线阻抗带宽为2.8~15.9 GHz，UWB槽天线阻抗带宽为1.8~12.7 GHz，天线端口隔离度均在-10 dB以下。测量了天线的辐射性能和增益特性，实测结果与仿真结果吻合较好，证明了该天线的有效性。该天线可以应用于超宽带无线通信系统和机载阵列天线系统中。     

High gain airborne antenna for satellite communications

The performance of an airborne phased-array antenna, which was developed and evaluated onboard a commercial aircraft using the Engineering Test Satellite V (ETS-V), is reported. The system requirements and the antenna configuration that satisfies them are described. The radiation pattern, gain and axial ratio, noise temperature and ratio of gain to noise temperature, and environmental characteristics are presented. The results obtained by the flight experiments demonstrate that the performance of the antenna is the same as that on the ground, so that the antenna is suitable for installation in an aircraft for satellite communications     

Ka波段高增益圆极化机载微带天线阵的设计与实现

设计、分析、制作了一种工作在Ka波段的4单元高增益、圆极化机载微带天线阵列。利用顺序旋转阵列和串并馈方式的微带线网络馈电,显著改善了天线的轴比带宽和驻波带宽,减少了馈线损耗,实现了高增益。采用L型微带调配枝节对贴片单元进行匹配,便于组阵,解决了阵列空间布局不合理的难题;馈电网络和天线单元集成在同一介质基板上,易于加工和制作。测试结果表明:该天线阵具有高增益和良好的圆极化特性,从而证实了该方法的正确性和实用性。本文所设计的天线由于具有体积小、质量轻、结构紧凑、易于集成等优点,在机载相控阵雷达以及卫星通信系统中具有很好的应用前景。     

地面和机载Ku波段定向天线的标定方法

提出了一种以地球同步轨道卫星作为参考物、利用GPS位置对Ku波段地面及机载定向天线进行快速标定的方法;研究了将地心大地坐标变换到地心空间直角坐标参数和将地心空间直角坐标变换到站心极坐标的计算方法;给出了定向天线的标定实施步骤。测试结果表明,地面定向天线标定角度误差可达0.1°,机载定向天线标定角度误差可达1°,该标定精度可以满足大部分应用需求。     

飞机雷达天线系统隐身技术研究

分析了由飞机雷达罩、雷达天线和雷达舱内高频部件构成的雷达天线系统的散射特性,并研究了其隐身机理和隐身措施.提出了飞机雷达舱气动,隐身,结构一体化设计概念.     

多天线结构对无人机MIMO信道容量的影响

为进一步提高无人机(UAV)遥测链路传输容量,分析了无人机多输入多输出(UAV-MIMO)天线间隔、阵列等结构参数对信道容量的影响。建立了无人机MIMO基于散射体三维几何分布的单跳同心椭圆(GBSBCERS)信道模型,结合机载MIMO天线布局方案,给出了无人机MIMO信道矩阵及遍历容量的表达式。数值仿真表明,受无人机远距离通信的影响,信道容量与天线间隔呈正比变化;且相比于线阵布局,圆阵布局虽然受到无人机姿态变化的影响,但仍具有较高的信道容量。通过分析多天线结构对无人机MIMO信道容量的影响,对设计实现高速无人机数据链具有实际意义。     

Development of airborne moving target radar for long range surveillance

The following topics are discussed in the context of the development of an airborne moving target radar for long range surveillance: US Navy long range shipborne radar; Cadillac I airborne early warning (AEW) radar; Cadillac II airborne early warning (AEW) radar; airborne moving target indicating (AMTI) radar; related post-war radar activities; and the invention of the displaced center antenna. Among the topics studied is the use of a monopulse antenna in an MTI radar to remove the degradation of the MTI caused by rapid scanning of the antenna. A method of using a monopulse antenna for motion compensation in airborne MTI is discussed.<>