2.6 一站多機數據鏈技術
一站多機數據鏈技術是指一個測控站(地面或空中)與多架無人機之間的數據鏈通信,采用頻分、時分及碼分多址方式來區分來自不同無人機的遙測參數和任務傳感器信息。簡化了地面控制站的設備量,使用一個測控站可控制多架無人機;提高了系統互聯互通的能力,使無人機實現多機多系統的兼容和協同工作,提高無人機測控系統的使用效率。主要研究方向包括:
?。?) 數據傳輸鏈路協議研究。實現無人機的通用化與互操作首先必須實現在物理層上,也就是數據鏈路的通用性,包括頻段、信號格式、數據格式等測控通信體制的統一,這是一切互連互通的基礎,美軍于 1991年將通用數據鏈(Common Data Link,CDL)確定為 ISR寬帶數據鏈標準,并發布了《CDL波形規范》,隨后也得到了北約其它成員國的認可,并以該規范為基礎,于 2002年 11月發布了北約圖像系統互操作數據鏈標準 STANAG AR 7085 的第 1 版,2004 年 1 月發布了該標準的第 2版。為實現數據鏈終端間的互操作,使從空中發送的圖像和管理數據能夠根據需要通過地面/海面指揮、控制和鏈路管理數據終端進行分發,必須準確描述互操作所需的寬帶數據鏈的總體要求、系統功能模型、接口及其特性、保密要求、鏈路管理以及通信協議等通用技術規范。提高系統通用化、系列化、標準化、模塊化水平。
?。?) “一站多機”高速數據傳輸技術。除了采用上述高速率數據傳輸技術以外,如果作用距離較遠,測控站需要采用增益較高的定向跟蹤天線,在天線波束不能同時覆蓋多架無人機時,則要采用多個天線或多波束天線。在不需要任務傳感器信息傳輸時,測控站一般采用全向天線或寬波束天線。當多架無人機超出視距范圍以外時,需要采用中繼方式。根據中繼方式不同,又分為空中中繼一站多機數據鏈和衛星中繼一站多機數據鏈。
2.7 超視距中繼傳輸技術
超視距無人機數據鏈是無人機超出地面測控站的無線電視距范圍時,通過地面中繼、衛星中繼、空中中繼實現地面站和無人機的超視距和復雜地形環境下通信,大大提高了無人機的環境適應能力。
研究超視距中繼傳輸技術可大大提高無人機的運行范圍,提高系統運行的穩定性,避免山區或城市惡劣地形對數據鏈的影響。
3 艦面測控站技術
艦面測控站主要完成艦載無人機任務規劃和操縱監視等功能,主要包括:
?。?)飛行和機載設備工作指令的實時遙控技術;
(2)飛行航跡和參數的綜合顯示和記錄等
?。?)對無人直升機進行跟蹤定位;
?。?)偵察信息的實時記錄與回傳技術。
3.1 艦面測控站總體布置設計技術
艦面測控站總體布置設計技術是指將無人機起降、遙控遙測等所需的艦面設備進行在艦上進行總體布置的各項方法、手段和技術的總稱,其中涉及人機工學、設備電磁兼容、艦船總體設計等方面的技術。
艦面測控站總體布置設計技術是艦面測控站總體設計的重要環節,總體布置設計是否合理、布置方案是否優化對艦面測控站的操作和功能發揮有直接影響。研究并應用該項技術到實際艦艇設計和加改裝工程中,可保障無人機順利上艦,并進行相應的無人機運行和操作。主要技術研究方向包括:
(1) 艦面控制站中任務控制設備、飛行控制設備的艙內人機工程學布置。
?。?) 數據鏈設備艙外總體布置,包括數據鏈天線與其他雷達、通信、敵我識別設備的電磁兼容設計。
?。?) 無人機艦面起降輔助設備所需的慣性測量單元、GPS及副數據鏈的總體布置,包括位置、遮蔽等方面的考慮。
3.2 艦面指揮控制站互操作與通用化技術
艦面指揮控制站互操作與通用化技術的涵義包括:
(1)實現多型無人機系統在執行指派任務時協同行動的能力;
?。?)利用和共享跨領域無人機系統傳感器的信息來無縫地指揮、控制和通信的能力;
(3)能夠接受不同系統的數據信息和功能服務,并使得他們有效協作的能力;
?。?)能夠提供數據信息和功能服務給其他無人機系統、單位、部隊的能力。
互操作是實現網絡中心站的基本使能技術,是實現聯合作戰和協同作戰的基礎。實現地面站互操作與通用化為目標,制定統一地面站信息與控制接口標準和人機界面,使單一的地面控制站可滿足多型無人機控制需求,并使各型無人機地面站相互之間信息共享,這也是未來艦面測控站發展方向。主要技術研究方向包括:
?。?) 頂層綜合規劃和統一管理,強調互操作性標準及情報、件事和偵察系統的統一化設計。
?。?) 技術上設計統一標準和開放式結構,包括技術標準、作戰標準、戰術標準、程序標準、數據標準、界面標準,并通過模塊化設計和開放式結構,進行綜合集成和配置。
?。?) 研究北約標準――無人機控制系統接口標準STANAG 4586,STANAG 4586標準采用無人機控制系統功能體系架構,規定該功能體系架構中的數據鏈接口、無人機控制接口和人機接口的詳細要求以及設計方法等。可以使無人機地面控制站與不同類型的無人機平臺及其載荷,以及與作戰系統之間進行通信。
?。?) 在應用和戰術上,與其他無人機、有人機系統及各戰術平臺進行協同作戰,真正實現互操作。
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