航空飞行试验新一代网络化遥测技术浅析

井哲 蔡磊

摘要：随着我国经济不断的发展，科技得到了大力的扶持，尤其是在出行方便的便利，让越来越多的人开始关注航空技术，而航空飞行实验技术的崛起，不仅使飞机在飞行过程安全系数得到了大大的提升，而且通过网络化和空地遥测的一体化，不仅完善了地面上的处理系统，而且起到了促进网络化遥测技术的发展作用，但在技术的提升过程中，网络遥测技术还是遇到了不小的考验。

关键词：航空飞行;网络化遥测;解析

引言

我国的航空飞行网络化遥测技术虽然日渐成熟，能够参考当前的无线通信技术，利用遥测现有的传输环境，拥有属于中国独有的遥测无线技术，但在安全可靠和带宽应用等方面依旧有缺憾，如何解决宽带遥测在不同传输环境中的传输是首要解决的问题。

一、遥测技术的发展现状

飞行试验需要成熟稳定的通信传输技术，但是目前的遥测技术根本达不到基本要求，不但无法实现飞行试验需要，而且因为差距过大，引发了众多科研机构和爱好者的关注，希望能够为网络化遥测技术的进步出一份力。

（一）带宽传输速度要求达不到。飞行过程中对于传输带宽要求很高，需要在高速状态遥测传输达到1000M，但目前却只有20M的带宽遥测传输。

（二）单双向传输要求达不到。双向传输能够保证上行遥控带宽传输速度提升的同时，加强下行遥控传输的安全保障，但目前只能有20M的带宽能够在单向下行传输中实现。

（三）通信组网要求达不到。多部飞行器同时进行飞行试验，不仅能够提高飞行的效率，而且能够实现空地一体化的多点遥测，但是目前的技术只能进行点对点的飞行遥测传输技术的实施。

（四）遥测网络的要求达不到。成功的遥测传输不仅能够克服在飞行实验中无法预测的通信环境，还要保证在双向传输过程中网络的高性能，但目前的无线技术根本无法实现这一要求。

二、航空飞行实验网遥测技术中的现象

（一）由于高频移动，飞行器与带宽在高速运动中，引发了不同收发频率的通信传输信号，减低了通信的可靠性，导致出现多普勒频移现象。而飞机无论是起飞还是巡航速度都要比车载在蜂窝通信传输速度下高，因此造成了此现象越发严重化，尤其是当频移到了600Hz时，严重是有15kHz时，会因为出现通信传输错误或者是中断，导致出现通信信号急速降低。

（二）由于在不同的路径进行传播，导致不同时间段接收到了各波段的电磁波，因此经过相互的重叠后，信号一再被中断或者出现失真，这是多径传输现象。而造成这一现象的主要原因是低仰角遥测传输被中断。飞机场周围多数都存在建筑物围绕，所以多径传输干预信号在飞机滑行至起飞过程中尤为明显，这不仅仅是时间及选择上问题，而且和频率在选择上的衰落有关，再加上带宽造成无线遥测传输技术上的落后，多径传输的弊病更为突出。

（三）因为多普勒频移现象和多径传输问题，导致通信链路环境较差，而且存在时变行为严重，最后使通信性能也在急剧的减弱。

遥测技术需要有可信的飞行无线传输环境，但是这个问题还没有得到根本上的解决，一直无法有实质性的进展，因此实现高速可靠的遥测在无线多变的通信环境中进行传输，是目前刻不容缓需要解决的问题。

三、我国网络化遥测技术问题的发展趋势

（一）实现空地一体网络化。想要多部飞机进行同时试飞，不仅需要在各个飞机间建立组网和通信系统、还要在飞机与gNET之间及和地面的遥测监控点组网和进行通信。这样一来就能够让“边飞行、边监控、边卸载、边处理”的遥测不再只是理想化，也能够通过借助已有的无线和有线技术相结合，研发出能够远距离使用的双向通信无线网络技术，不仅构成相对来说比较灵活的动态空地一体网络化组网，而且能够满足一体化的需要。

（二）在整个航空飞行试验过程中，不仅要实时监控无线传输中的下行遥测数据传输，还要配置命令上行的遥测数据传输，所以双工宽带通信技术的出现，能够在未来快速实现上下行传输带宽都达到1000M的目标。但因为上下行传输在高速运动环境中国要求的传输速度不同，所以可以实行上下行遥测通过不同的通信环境来实现各自的通信价值。

（三）想要实现增加网络带宽用于测试机载数据的同时，增大遥测的无线网络带宽，需要在空间分集、多进制调制、增加编码码率等方面加大力度，而且双效无线遥测需要可靠数据的支持，必须要通过纠错性能优于的前向纠错编码、抗烦扰能力强的调制方案和混合自动请求重发技术的支持。这个过程一定要特别谨慎的是，宽带化和可靠性之间在着传输上的矛盾化。所以航空传输信道的环境，需要纠错及调制技术上的支持，才能够让试飞过程中遥测的宽带化和有效性稳定发挥。

（四）可靠稳定型及宽带化是实现双向遥测无线技术的关键，所以必不可少的需要有适应编码调制的技术支持。所以不同的前向纠错编码和调制方案需要遥测射频收发器的有兼容性，这样的话能够利用FPGA的动态进行重构计算后，使纠错编码和方案有自适应的选择能力。有动态信道估计技术的支持可以达到事半功倍的效果。

结束语

虽然航空飞行试验只是飞机的一种衍生品，但是它不仅从始至终都为飞机提供了全方位的保证，而且提供的理论及技术完全服务飞机的研发。所以此实验不仅促进了整个航空业的发展，而且是将逐步运用到其他領域中去。

参考文献

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