美国无人机的光电载荷与发展分析

介绍了美国无人机光电载荷的发展历程以及装备的研制、改进情况,指出了在现代战争中发展无人机的优势和重要性,重点探讨了几种无人机的性能及其特点,最后论述了美国无人机的光电载荷与发展分析.     

从 UAV 到 UAS--无人机系统及光电载荷发展的思考

主要围绕无人机到无人机系统及其相应配套光电载荷的发展进行探讨,在无人机系统方面,通过多个可能的未来无人机系统的协同工作模式强调了无人机系统顶层设计的重要性,建议尽早规范国内的军用无人机市场,制订相关的无人机规范;在光电载荷方面,介绍了其中主流传感器形式随无人机系统发展的相应变化,总结了 UAS 所要求的高性能、多用途、多光谱/超光谱、通用及开放架构、智能化、小型化等发展趋势,并简单介绍了各自采用的技术手段。     

外军无人机光电侦查监视载荷研究

无人机载光电侦查监视载荷是其实现侦查和监视任务的重要手段.介绍了目前无人机光电侦查监视载荷的主要类型和基本工作原理,分析了外军典型的无人机载光电侦查监视载荷,最后对其发展动向进行了简要论述.     

舰载无人机光电任务载荷试验方法研究

根据舰载无人机光电任务载荷的组成形式,探讨了光学载荷、红外载荷和激光雷达等任务传感器的性能指标.考虑到复杂海面大气条件下光电传感器受环境条件影响显著的特点,设计了舰载无人机光电任务载荷的外场试验方案,包括沿海试验阵地布设、静态和动态试验程序设计以及后期试验数据处理等.     

军用无人机及其光电传感舱

无人驾驶飞行器在执行侦察，监视，目标捕获和目标指示等多项军事使命中起着重要作用，正受到世界各国军方的重视。特别是现代无人机装备了先进的光电传感器舱，包括约外热像仪，昼光电视摄像机，微光电视摄像机，激光测距仪和激光指示器等。     

基于自抗扰控制的无人机光电载荷视轴稳定技术

无人机系统重要的侦察设备是光电载荷。为了使光电载荷获得清晰的图像,提出了新的控制策略,以抑制视轴的扰动。首先,以两轴两框架光电载荷为研究对象,分析了其结构和工作原理;然后,分析了影响视轴稳定精度的扰动因素并将其分类;接着,提出了双速度环控制策略,设计了自抗扰稳定控制器;实验研究表明,采用该视轴稳定技术的光电载荷,其扰动抑制的效果能够达到技术指标要求。     

无人机遥感应用及红外载荷研究

本文首先分析了无人机的军用及民用领域,接着着重介绍了三种国外典型无人机红外载荷,最后对国内的无人机航空遥感系统进行了总结和展望。     

无人机光电侦察技术

在概述无人机侦察系统的战术地位、发展现状和发展前景的基础上,重点论述无人机光电侦察传感器的发展现状和发展趋势,并就我国发展无人机光电侦察技术提出看法和建议。     

无人机平台在光电对抗中的应用初探

由无人机在现代高技术战争中所取得的巨大军事效益出发,从光电侦察/告警、光电有源攻击、光电防护、光电对抗装备训练/模拟等四个方面,阐述了无人机平台在光电对抗领域中的主要应用;同时,根据军事强国军用无人机应用越来越普遍的重要趋势,围绕无人机的技术特性与战术特点,简要分析了对无人机实施光电对抗的可行性;并得出了无人机既是光电对抗重要的应用平台,也必将成为其主要对抗对象之一的结论.     

无人机技侦载荷技术

本文在对无人技术侦察飞机的独特优点、国外无人机侦察系统发展现状作了简要阐述后,着重对无人机侦察系统的主要技术进行了分析。     

无人机跟踪地面目标制导控制方法

提出了基于自动驾驶仪的无人机跟踪地面目标的制导、控制架构,将"无人机+自动驾驶仪"的组合看作是以滚转角、飞行高度和速度为控制输入的动态系统。在横侧向,相比下一时刻,根据无人机的航迹方位角误差以及无人机与目标点在水平面内相对距离与期望盘旋半径的误差,给出滚转角指令的制导规律,并对制导指令的生成周期进行了研究;对于纵向,为降低目标状态估计对于姿态误差的敏感度,结合传感器分辨率的要求,给出了解算飞行高度指令的方法。无人机六自由度模型的仿真对比表明,所提跟踪制导律相比李亚普诺夫向量场法(LVFG)和切向量场法(TVFG)具有更优的稳定性和准确性。     

无人机任务有效载荷技术现状与发展趋势研究

科索沃战争中北约无人机的行动引起了世人的关注.本文主要评价典型无人机任务有效载荷的关键成像探测技术的现状和未来.     

无人飞行器扩频角跟踪技术研究与应用

单通道单脉冲角跟踪技术因其精度高、工作信噪比较低、动态响应快以及实现简单、可靠,在无人飞行器测控领域得到广泛应用。通过分析单通道单脉冲扩频角跟踪技术的工作原理,给出了该技术在工程中的实现方案;同时考虑到工程应用中的具体需求,对传统的解扩方法进行了改进,以适应单通道单脉冲扩频角跟踪技术在无人飞行器测控领域的应用。     

无人机飞行过程中信号弱区的分析

无人机在实际飞行过程中，在某些区域总会出现通信误码率较高甚至失锁的现象。通过分析无人机链路的信道特点，利用两径传播模型分析了信号电平衰落的分布和深衰落担度，并用MATLAB对此模型进行了仿真。仿真数据与工程经验数据进行了比较，结果表明此模型能够很好的解释飞行弱区这种现象，也进一步验证了该模型的适用性。     

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.     

基于强化学习的无人机电磁干扰感知与抗干扰传输方法

无人机对于无线信道的依赖性和无线传播环境的开放性,导致其通信易受到恶意的电磁干扰。针对其中恶意的信道跟随干扰,在感知干扰信道信息的基础上,将无人机的发射功率和信道选择策略建模为马尔科夫决策过程(Markov Decision Process, MDP),利用强化学习算法对该通信系统的抗干扰方法进行智能优化,提出了基于赢或快学习策略爬山算法(Win or Learn Fast Policy Hill-climbing, WoLF-PHC)的抗干扰算法。仿真结果证明,所提算法能够将用户干信比降低至0.1以下,将用户可达速率在初始值基础上提升14%,与Q学习算法和PHC算法相比具有更好的抗干扰传输性能。     

基于扩展卡尔曼滤波算法的无人机定位

无人机的移动定位是应对无人机机动性和应用环境复杂性的关键技术.为解决无人机中的全球定位系统(GPS)信号失效问题,提出了一种通过机载无线射频的接收信号强度解决定位问题的技术,分别采用扩展卡尔曼滤波方法估计距离和最小二乘方法估计路径损耗因子两种处理方法.理论分析和实验测试结果证实所提算法对有色噪声干扰下的接收信号有较好的增强效果,基于80％的置信水平,新算法相对于白噪声模型将估算误差从9.5 m减少到了4 m,还进一步提供了融合惯性导航的算法.     

某型无人机连续波电磁辐照效应研究

为了研究无人机在战场电磁环境下的安全性及可靠性,对无人机壳体的屏蔽效能进行了仿真计算,并在开阔场环境下建立连续波电磁辐照系统,利用连续波电磁辐照系统对无人机整机和通信链路核心部件收发组合进行辐照效应实验。仿真结果表明,在10MHz ~1GHz 连续波作用下,无人机壳体的屏蔽效能较低,为10dB 左右;实验结果表明,在某些频点或频段,无人机会出现通信链路中断的现象,表现为失锁状态,即无人机不能与地面控制站进行有效的数据传输,且不同的辐射场极化方向导致出现失锁现象的电场阈值不同。分析表明,电磁能量进入无人机机体内部产生干扰的主要耦合途径为无人机天线和无人机壳体的透射。     

基于CVD和Radon变换的旋翼无人机识别

在无人机的检测与识别过程中特征提取尤为重要。针对在低信噪比下由于提取特征困难且鲁棒性较差导致的识别效果不理想的问题,提出了一种基于改进的CVD（Cadence-Velocity Diagram）和Radon变换的特征提取方法应用于识别旋翼无人机。该方法通过提取目标的频率信息、峰值信息和边缘信息作为特征,运用K近邻分类器进行分类识别。仿真结果显示,在信噪比为-15 dB的条件下能够达到96.67%的识别精度。所提方法在低信噪比下识别效果明显优于SVM和朴素贝叶斯等算法。     

一种面向随机计算卸载的两层无人机能耗优化方法

当物联网设备(Internet of Things Device,IoTD)面临随机到达且复杂度高的计算任务时,因自身计算资源和能力所限,无法进行实时高效的处理。为了应对此类问题,设计了一种两层无人机辅助的移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)模型。在该模型中,考虑到IoTD处理随机计算任务时的局限性,引入多架配备MEC服务器的下层无人机和单架上层无人机进行协同处理。为了实现系统能耗最优化,提出了一种资源优化和多无人机位置部署方案,根据计算任务到达的随机性,应用李雅普诺夫优化方法将能耗最小化问题转化为一个确定性问题,应用差分进化(Differential Evolution,DE)算法进行多次变异、交叉和选择取得无人机的优化部署方案;采用深度确定性策略梯度(Depth Deterministic policy Gradient,DDPG)算法对带宽分配、计算资源分配、传输功率分配和任务卸载分配进行联合优化。实验结果表明,该算法相较于对比算法系统能耗降低35%,充分验证了其可行性和有效性。