一种功能分层的无人机测控链路互联互通设计方法

参考开放式系统互联模型,采用功能分层的方法建立了无人机测控链路抽象架构,分析了链路互联互通的影响要素。提出了一种适用于各种物理层波形、数据类型、消息格式、链路管理体制的测控链路互联互通设计方法,实现了不同型号无人机测控链路的互联互通,为现役的各型无人机链路改造及后续新型无人机链路通用化设计奠定了基础。     

无人机综合一体化测控终端设计

现有无人机(UAV)测控终端设备综合化程度不高,互通能力较差,不能满足未来无人机的模块化、综合化、通用化发展趋势。针对上述问题,采用“系统高度集成+功能综合可重构”的模式,提出一种可适用于机载,也可适用于地面的无人机综合一体化测控终端设计。采用标准模块构建开放式硬件平台,实现高集成综合处理能力;设计了动态重构的通信波形加载机制,完成通用测控链路中通信体制的在线更新及升级;进行标准化通信协议研究,提供不同型号测控链路的互联互通基础。实测结果表明,该设计可在数分钟内完成动态重构并有效支撑不同任务。     

应用于无人机中继测控链路的微波前端设计

当前无人机测控数据链系统多为点对点视距传输,当遇到需要扩展通信距离或存在障碍物遮挡时往往限制了链路的正常工作。针对此问题,提出了一种应用于无人机中继测控链路的微波前端设计方案。其空空链路与空地链路采用频率倒置的频分双工体制,有效避免了前向链路与返向链路的收发干扰,并实现了机载设备的硬件统型;通过软件注入便可完成对终端模式的在线切换,提升了系统应用的灵活性与鲁棒性,为保证复杂环境下无人机测控链路的实时传输提供了一种有效的解决途径。     

无人机测控系统中干扰感知与频谱资源管理技术

为了提高无人机测控系统在复杂电磁环境下的适应性、安全性和可靠性,解决多站多机同空域工作时面临的动态频谱资源管理问题,提出了一种基于干扰感知和频谱资源管理技术的无人机测控系统。该系统将通信侦察技术与认知无线电频谱感知技术相结合,为上/下行链路提供全频带干扰识别以及动态频谱资源管理。搭建了干扰感知和频谱资源管理系统无线测试平台,测试结果表明,当上/下行链路存在干扰信号且链路质量较差时,系统能自适应调整链路的频谱资源,可有效避开干扰信号对系统的影响,提升了无人机测控系统的生存能力和使用效能。     

无人机一站多机数据链技术

面向多无人机协同作战应用需求,在分析国内外一站多机技术体制的基础上,提出了一种基于数字多波束天线的一站多机数据链系统。系统中地面站作为地基无线路由器,单个波束构成的链路可以装载不同的波形及协议,实现多无人机协同工作,显著提高无人机的使用效能。分析了一站多机数据链系统军事需求并给出了系统的设备组成,重点从测控通信链路的角度分析了数字多波束天线、动态随机接入、链路动态重构、多无人机协同实时任务规划、网络协议体系等关键技术。相关内容可供无人机一站多机数据链系统顶层设计参考。     

测控链路相关干扰的Simulink动态仿真

以Matlab/Simulink为平台,对无人机测控链路的相关干扰进行建模与仿真。利用Simulink通信系统仿真工具箱,对链路的发射端、接收端、信道和第3方干扰机进行了系统的搭建,模拟了测控链路的整个工作过程,仿真了在动态的相关干扰情况下链路的性能。结果表明,接收端最终的输出与干扰机发射的数据基本一致。在非合作条件下,干扰机在特定情况下能够牵引测控链路目标接收机的伪码跟踪环,阻断测控链路的正常工作。     

雷达对无人机系统上行链路的干扰仿真研究

基于对无人机测控系统受雷达干扰全过程的分析，提出了干扰仿真分析系统的建立方法，搭建了雷达系统模型、无人机测控链路系统模型，并提出了信噪比、干噪比计算的仿真方法。通过全过程仿真和相关实地测试，确保了仿真系统的准确性。仿真结果说明该仿真系统适合模拟雷达干扰无人机测控系统全过程，结果真实、可信。本系统为电磁频谱管理机构对无人机受干扰情况进行分析提供了直观、准确的仿真手段。     

无人机无线电综合测控系统

<正> 无人机无线电综合测控系统是无人机系统的重要组成部分,采用地空视距链路,空中中继链路或卫星中继链路,分别实现对近程、短程、中程、远程无人机的遥控、遥测、跟踪定位和视频信息传输。系统由地面主测控站、机动测控站、视频接收站和机载设备等组成。     

一种智能抗干扰无人机测控系统设计

通过对无人机在复杂环境下的安全性、可靠性和适应性的研究,设计了基于感知辅助的智能抗干扰无人机测控系统,采用侦通一体(侦察+认知无线电)的干扰感知技术实现干扰感知识别.采用自适应编码调制,结合感知结果、测量结果和状态信息的多源融合实现链路的自适应,并通过可重构抗干扰收发信机的参数配置实现链路级安全防护及无线资源调度,实现了无人机测控通信系统随机接入与越区切换、无线资源管理、感知辅助安全防护、链路自适应等功能,提升了无人机系统的生存性、灵活性和作战效能,有效增强了无人机系统在未来复杂战场作战的能力.     

FDD方式单基站多机同空测控数据链方案设计

对于多机同空的无人机测控数据链路可以采取多种实施方案。采用FDD方式的单基站多机同空测控数据链可以克服多基站的布局不便、难以协调的缺点,也可以克服TDD方式间断式通信的缺点。同时由于上行遥控链路采用三路遥控指令混合传输的方式,减少了两对上行频点,使得测控链路分系统对于频率互调得以简化,上行链路的备份也可以方便的实施。     

一种基于系统采样时钟量化的无人机测距方法

为了解决基于单载波频域均衡(SC-FDE)高速数据链无人机测控系统的地空双向距离测量问题,提出了一种基于系统采样时钟量化的无人机测距方法,将机载/地面测距信息分别量化至机/地系统采样时钟的计时器,完成地空双向距离的测量。理论分析和地空链路测试平台实验结果表明,新方法在复杂多径环境下实现了地空双向距离测量,降低了测距分系统的设计复杂度,地空双向实际测距均值与等效自由空间传输延迟一致,且测距精度满足理论测距误差设计值。该测距方法在无人机测控系统中具有良好的应用前景。     

基于VPX架构的无人机测控终端综合化开放平台技术

通过对无人机互通互联互操作等通用化测控系统的研究,提出了基于VPX架构的无人机测控终端综合化开放平台技术,通过采用标准化、通用化硬件模块,软件设计统一规范和标准,嵌入第三方软件,实现任务功能协同开发.该技术可以支持陆态、海态、陆海态等多种不同体制平台任务的任意加载,为实现地面站与地面站、地面站与舰面站、舰面站与舰面站之间的多站一机管控切换提供了有力支撑,有效增强了无人机系统跨域作战的能力.同时,系统能够满足无人机多类型、多型号不断扩展的需求,减少无人机测控装备种类,降低新型无人机系统装备建设成本,提升了无人机系统的生存性、灵活性和作战效能.     

一种无人机双模宽带测控链路设计

针对传统无人机通信链路模式单一、通信带宽与设备简化相互制约、设备可替换性差等缺点,基于频分双工和时分多址通信体制、软件无线电技术、双天线自适应抗遮挡技术,设计了一套可用于直通模式和中继模式的宽带双模测控链路。该双模测控链路解决了传统机载设备必须换装才可切换飞机模式的难题,同时具有集成度高、可靠性高、小型化、通用性强等特点,适应测控链路小型化通用化的发展趋势。     

在轨航天器多目标测控现状与发展趋势

随着在轨航天器数量增加,多目标同时测控成为天/地基航天测控网建设发展的重要方面.对各类多目标测控方法进行了总结,认为多波束天线技术是实现多目标测控的主流方向.分别从天基、地基两个方面综述了现行基于多波束的多目标测控方法及其未来研究方向,分析了国外巨型星座基于馈电链路的多目标测控管理方式,讨论了随遇接入测控模式的概念及发展情况.在对天地一体化信息网络发展现状概述的基础上,分析了天地一体化信息网络中多目标测控管理特征.     

一种抗多径效应的非相干无人机测距方案

多径效应是造成无人机测控系统可用性降低的重要原因之一。为了降低多径效应对无人机（UAV）测控系统的影响,提出了一种非相干测距技术方案。该方案利用了单载波频域均衡（SC-FDE）技术以及优化遥控帧与伪码速率关系及发送位置的方法,降低了机上测距数据下传误码率,同时提高了机上采样精度。经仿真验证,在反射路径信号比直达路径小6 dB且信噪比大于7 dB时,系统的测距精度满足无人机测控系统的指标要求。     

无人机测控信道衰落特性及其抑制方式

分析了无人机测控信道模型以及由小规模衰落带来的非频率选择性衰落、频率选择性衰落与时间选择性衰落的产生机理及特性,并针对这3种衰落进行了抑制方法分析,指出OFDM、交织与编码以及空间分集是无人机测控中值得重点研究的抗衰落技术.     

应用于无人机测控传输系统的多元LDPC码

针对无人机巡查区域地理环境复杂、信道特性多变、突发衰减严重的问题,设计了一种基于多元低密度奇偶校验( Q-LDPC)码的无人机测控传输系统。为减小置信传播( BP)类译码算法中振荡变量节点引入的错误传播,采用加权因子校正迭代前后的变量信息,从而减小短环对遥测、遥控等中短码字译码性能的影响,提高无人机测控传输系统可靠性。基于突发衰减信道建立系统仿真模型,仿真结果表明,所提方案通过将连续的突发比特错误转换为数量较小的符号错误,能够有效抵御快速衰落,降低误码率,为无人机对地观测提供安全保障。