无人机测控与信息传输系统问题探讨

刘逸宸

【摘 要】无人机系统中，测控与信息传输系统是其重要的构成部分，该系统在无人机的作用发挥中起着非常关键性的作用。不过，在测控与信息传输系统具体应用过程中，仍然存在着诸多的问题亟待解决，像如何选择合适的技术体制和相关资源、如何结合测控与通信、工作模式的选择、无人机的抗干扰和抗多径的具体措施以及多址方式的选择等等，都是在无人机测控与系统传输系统具体应用过程中需要重点加以解决的。本文主要分析了无人机测控与信息传输系统需要面对的重要问题，希望对于无人机测控与信息传输系统问题的解决具有一定的参考价值。

【关键词】无人机；测控；信息传输；问题探讨

中图分类号： V279 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）34-0020-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.34.008

通常来说，无人机系统的构成主要有七个部分，分别为飞行器平台、导航飞控、发射回收、测控与信息传输、任务载荷、情报处理、综合保障等等。无人机测控与信息传输系统在无人机的构成中占有十分重要的位置，主要由两个重要的部分构成，分别为数据链和地面控制站，其主要对无人机完成遥控、遥测、跟踪定位以及传输视频信息的重要功能，可以让无人机在较远的距离间实现远程操控的重要目的，其重要性能对于无人机的核心功能的实现可以说是决定性意义的。当前，无人机正在朝着进一步的方向向前发展，这使得其测控与信息传输系统具有了新的特征，如飞机自动飞行的过程中不需要太多的实时操控，在飞机起飞及其降落期间是无人机极易产生飞行问题的期间，需要注意采取可靠的控制手段。为了有效应对无人机的测控与信息传输系统的问题，对无人机测控与信息传输系统的问题展开相应的探讨是十分有必要的。本文主要分析了无人机系统中其重要作用的无人机测控与信息传输系统在具体应用过程中经常面临的问题，希望对无人机测控与信息传输系统问题的解决有一定的参考性价值。

1 选择合适的技术体制和相关资源

在无人机测控与信息传输系统中，为了选择合适的技术体制，需要注意的是如何确保多样的无人机系统能够在同一技术体制中共存。由于多种因素的影响，各种类型的无人机系统可能无法在同一技术体制内共存。因为系统的频率以及受到宽带资源的限制；数据链网络主要由不同类型的类群网络构成；存在部分短程无人机的数据链并不需要较高的网络化；应用于战术型的无人机数据链的主要由三种不同的技术体制所构成，分别为微型、极近程以及近程和短程。其中微型技术体制是高度集成化的，而极近程技术体制则较为通用，耗费较低的成本，而近程或者短程技术体制也具有较高的通用性，并且具有网络化的特征。应用于战略型的无人機需要高度统一的技术体制，并且要求其技术体制具有网络化的重要特征。

因此，从这个角度来说，由于无人机系统的种类是不同的，所以需要注意选择不同的技术体制。在具体选择技术体制的过程中，需要注意综合考虑测控信息传输系统的规模大小以及较为复杂的体制要素。由于飞机有不同的类型，因此也存在着技术体制应用的不同，但是技术体制在无人机的具体应用中应当符合无人机的特点。

无论是哪一种无人机测控与信息传输系统，其技术体制也具有一定的共同特征，它们都是由频段、测控与通信的复合方式、传输速率、信道编码等共同构成。

就无人机的信息资源来说，也包括许多不同的组成部分，如频率、宽带等等。在选择无人机测控与信息传输系统资源的过程中，需要注意按照以下要求进行：首先，需要根据各个不同类型的无人机的具体特征选择合适的应用资源，不同的无人机系统需要应用不同的频段；针对较大型号的无人机来说，其测控与信息传输系统应当尽可能地选择朝高处靠近的用频，这样才能够使用较宽的贷款以及能够在较好的电磁环境中加以应用。

2 测控和通信的有机结合

2.1 测控与通信的差异

测控系统主要是针对设备其作用，在实际作用的过程中，需要让传递的数据信息是实时的、精准的、不需要较高的完整度。像就控制无人机的飞机姿态来说，在具体操作过程中不需要关注以往的数据，更多的需要将注意力集中在当前的数据中。

而通信系统其作用的主要对象为人，在实际作用的过程中，需要让传递的数据信息是完整的、精准的并且实时的，在具体操作过程中，不需要太关注过程，而更多的将关注点放在数据结果的完整性之中。

无人机测控与信息传输系统在具体工作的过程中需要应用到一定的数据链，数据链的类型主要有地空型的和卫星中继型的，这都是无人机系统经常应用到的数据链。这两种不同类型的数据链虽然在具体工作过程中存在着一定的相似点，但是仍然有较多的区别，主要体现在设计方便，像就无线链路的控制协议来说，因为测控过程中需要较好的实时性，这就需要协议需要是流控制的；而通信更多的是强调数据传输的完整性，所以在控制协议中应用将传输协议纳入其中。

2.2 分立载波和选择统一的体制

经过无人机长年的发展，遥控遥测以及信息传输的体制在具体发展过程中经历了一系列的发展阶段，由最开始的分立的载波向着统一的载波发展。在无人机的使用过程中，一共经历了多种应用阶段，先是单系统的应用，最后发展到大量群应用，而分立载波在应用过程中可能需要占据较多的资源，除此之外，就单独遥控遥测的作用来说，其其作用的分立载波具体需要将链路窄带传输的可应用性考虑在内，这样才可以很好地确保飞机在飞行中的安全性。随着无人机技术的不断发展，无人机的自动控制能力也在不断提升过程中，而飞机的安全性与无人机的自动控制能力的高低之间有着非常紧密的联系，而与链路的可靠程度关系不大，这就需要注意选择统一的体制。

2.3 复合链路协议

经过以上的分析，可以得出这样的结论：关于无人机的测控与信息传输系统中，就数据链来说，其无线传输协议应当共同包括两种不同类型的协议，这种兼容型的协议被称为是复合链路协议，其中一种协议是主要应用于过程控制过程中的，被称为流传输协议，而另一种协议则对于保证传输数据结果的完整性具有十分重要的帮助，被称为是数据包传输协议。

3 具体的工作模式

测控与信息传统系统在具体工作的过程中需要依照一定的模式进行，其工作模式主要由系统的带宽、控制飞机的数量和中继方式所共同构成。就系统的工作模式来说，其类型具体可以分为六种，其体制的特点分别是地空宽带一站多机、地空窄带一站多机、地空宽带一站一机与窄带一站多机的结合、空中继、单收和卫星中继。每种类型的工作模式都有不同的特征。如就地空窄带一站多机的工作模式来说，根据不同的体制特征有不同的战术应用，如具有地空窄带一站多机工作模式的系统主要应用于作战型的无人机，包括电子对抗、硬武器攻击等等。

4 无人机系统的抗干扰、抗多径措施

就无人机系统抗干扰、抗多径的设计角度来说，在具体设计过程中应当注意综合考虑多种多样的因素，按照系统应用的不同特征，每种通道可以采取不同的抗干扰、抗多径的措施，具体来说，主要包括以下几种。

就上行窄带遥控的通道类型来说，主要应用领域为多频段繁杂、多频点自适应频率跳变、直接序列扩频、隐分集等等；下行窄带遥测的通道类型主要应用领域与上行窄带遥控的应用领域类似；无中心网络主要的应用领域为正交码分多路、隐分集、均衡等等。

5 多址方式

测控与信息传输系统以不同的网络形态，具体来说，主要包括四种不同的类型，分别为同一区域多系统兼容体制、一站多机体制、一机多站体制和无中心自由网体制，针对不同类型的网络形态，需要采用不同的多址体制。

由于无人机系统的不同，其应用也具有不同的特征，因此需要注意选择不同的体制，就同一区域多系统兼容体制来说，可以应用的体制只有频分多址体制。

通过分析无人机系统的具体应用特征，可以较为明显地发现，无人机的两种遥控方式如上行遥控和下行图像遥测，在选择体制的过程中都是不能够考虑较为复杂的设备的、也不允许占有较多的频度资源。而一站多址体制则与系统的类型存在着较为密切的关系，在这种情况下，在不同的信道内需要选择不同的多址体制，如就上行窄带通道来说，可以选择的多址体制有时分多址、码分多址、不需功率控制。

随着无人机技术的不断发展，无人机的荷载应用方面正在朝着多样化及其综合化的方向发展，无人机可以同时促进多种功能的完成，这就需要一架飞机朝着不同的地面站发送信息时，需要采取一机多站的系统才能够完成不同的功能。通常来说，控制飞机的任务荷载是由一个地面系统完成的，而当不同的地面系统如果需要对控制任务载荷单独控制时，上行控制通常以分时多址体制的方式加以应用。而在下行信息的传输过程中，通常来说需要应用到综合性的宽带来展开相应的传输，针对不同的地面站，下行需要应用到时分多址体制。

就無中心自由网的网络形态来说，当前还未完全发展起来，不过一定是无人机侧控与信息传输系统的未来发展方向。如果存在多个飞机平台与地面系统共同在一个统一的网络中构成，那么也将意味着在信息具体传输的过程中就会形成五中心自由网。

6 结语

无人机包括多种多样的系统，测控与信息传输系统只是其中的一种，不过在无人机的具体应用过程中发挥着无可替代的关键性作用。在系统的具体应用过程中，无论是利用频率资源、工作模式，还是抗干扰、抗多径的具体措施以及多址方式都是测控与信息传输系统在具体应用过程中需要注意的重要问题。对这些无人机测控与信息传输系统重要问题的论述，对于这些问题的解决以及无人机相关系统的设计具有十分重要的意义。

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