无人机通讯链路系统
应急通信-无人机通信系统
➢无人机通信 ➢无人机应急通信网络
01 无人机通信
无人机系统通信方式
无人机的通信不仅仅体现在遥控操纵方面 ， 还有数据和图像资料的传 输方面 。 通信是通过信号来传输的 ， 所以一般把无人机的无线控制信号分为遥 控器信号 、数据传输信号和图像传输信号 。
1 .频段
（ 1 ）2 .4G
移动通信网络的优点是通信传输距离远 ， 缺点 是限于低空200米 ， 所以只能用于低空民用无人机。
• （ 3） 数据卫星
1.无人机通信
• 移动通信的最大缺陷是低空控制 ， 那么高空控制就需要 卫星来实现 。通过发射卫星提供中继服务 ， 可以使无人
机控制范围更广 ，但是成本高 ， 所以这种方式只作为辅 助通信使用。
（2）移动 信 络无人机通信导航系统
在航模领域 ，控制飞行器常用的是遥控器 。信 号较好的2 .4G 、5 .8G遥控器往往能高质量的传输控制信 号 ， 但这是在视线以内可直线传输信号的情况下 。如果在 非视距内的情况下 ， 比如被建筑物遮挡等 ，就会出现失控。
如果采用移动通信网络 ， 若网络信号稳定且时 延小到忽略不计 ， 那么移动通信网络无论是作为遥控器信 号的辅助 ， 还是作为控制信号 ， 无人机的可控范围就可以 扩大到整个移动通信网络信号覆盖区域。
无人机应急通信系统
• 当无人机测控站处于地面移动通信网覆盖 范围之内时 ， 无人机测控站做为移动基站 与地面移动通信网直接进行数据交换。
无人机应急移动通信系统
“无人机+卫星 ”应急通信系统
•当无人机测控站处于地面移动通信网覆 盖范围之外时 ，无人机测控站通过卫星 链路与地面移动通信网进行数据交换。
通信的区域通信中满足需求。
无人机系统组成原理
无人机系统组成原理无人机系统是由多个组成部分相互配合工作的复杂系统，主要包括无人机本体、地面控制站、通信链路和载荷等组成部分。
下面将从这四个方面详细介绍无人机系统的组成原理。
一、无人机本体无人机本体是无人机系统中最核心的部分，由无人机飞行器和相关的传感器、执行器以及导航与控制系统组成。
1. 无人机飞行器：无人机飞行器是无人机系统的实体，它负责完成各种任务，如侦查、监视、作战等。
无人机飞行器通常由机翼、机身、尾翼和动力装置等部分构成，根据任务需求可以设计为固定翼、旋翼或多旋翼等不同类型。
2. 传感器：传感器是无人机系统中的重要组成部分，它能够感知周围环境的信息并将其转化为电信号。
常见的传感器包括摄像头、红外线传感器、雷达等，它们可以提供无人机飞行器所需要的视觉、距离、速度等信息。
3. 执行器：执行器是无人机系统中的执行机构，它能够根据控制信号实现无人机的运动。
常见的执行器包括电机、舵机等，它们通过控制无人机飞行器的各个部分的运动，实现飞行器的姿态调整和动力输出等功能。
4. 导航与控制系统：导航与控制系统是无人机系统的大脑，它通过处理传感器信息和控制指令，实现对无人机飞行器的导航和控制。
导航与控制系统通常由惯性导航系统、GPS、计算机等组成，它们可以对无人机的位置、速度、姿态等进行准确的测量和计算，并输出相应的控制指令。
二、地面控制站地面控制站是无人机系统的指挥中心，负责对无人机的任务进行规划、指挥和监控。
地面控制站通常由地面控制设备和显示终端组成。
1. 地面控制设备：地面控制设备是地面控制站的主要组成部分，包括通信设备、控制台、电脑等。
地面控制设备可以与无人机飞行器建立通信链路，实时获取无人机的状态信息，并发送控制指令。
2. 显示终端：显示终端是地面控制站中的显示设备，用于显示无人机飞行器的图像、数据和控制界面。
显示终端通常是一台电脑或显示屏，通过地面控制设备接收到的数据进行处理和显示。
三、通信链路通信链路是无人机系统中起连接无人机飞行器和地面控制站之间的桥梁作用，它负责实现双方之间的数据传输和指令控制。
系统组成
1.3.1机身组件系统 1.3.2导航控制系统 1.3.3链路通信系统
1.3.1机身组件系统
无人机及与其配套的通信站、起飞（发射）回收装置以 及无人机的运输、储存和检测装置等的统称。 事实上，无人机要完成任务，除需要飞机及其携带的任 务设备外，还需要有地面控制设备、数据通信设备、维 护设备，以及指挥控制和必要的操作、维护人员等，较 大型的无人机还需要专门的发射/回收装置。所以说，完 整意义上的无人机应称为无人机系统(unmanned AeriaI system，UAS)
1.3.3通讯链路系统
2.地面终端 民用通信链路的地面终端硬件一般 会被集成到控制站系统中，称作地 面终端，部分地面终端会有独立的 显示控制界面，如右图所示。
多轴飞行器的飞控硬件尽量安装在飞行器中心。
1.3.1机身组件系统
飞控硬件——多旋翼飞控板 多旋翼飞控系统全部集成在一块电路板上，我们称之为飞 控板。飞控板可集成全部的传感器：3轴角速度陀螺仪、3 轴加速度计、3轴磁力计、高度计、空速传感器、GPS接收
机以及计算单元。
1.3.1机身组件系统
任务载荷：大多数无人 机系统升空执行任务， 需要搭载任务载荷。无 人机的设计通常围绕所 应用的任务载荷进行， 例如“天途M6E-1P”植 保无人机下面搭载的药 箱，如右图所示。
1.3.2导航控制系统
1.显示系统 地面控制站内的飞行控制席位、任务设备 控制席位、数据链管理席位都设有相应分 系统的显示装置，因此需综合规划，确定 所显示的内容、方式、范围，显示系统的 具体内容包括：
1.3.2导航控制系统
（1）飞行参数综合显示：飞行与导航信 息、数据链状态信息、设备状态信息、指 令信息。 （2）告警视觉：灯光、颜色、文字；听 觉：语音、音调，一般分为提示、注意、 警告三个级别 （3）地图航迹显示：导航信息显示、航 迹绘制显示以及地理信息显示
无人机通信链路安全标准__概述说明以及解释
无人机通信链路安全标准概述说明以及解释引言部分是整个文章的开篇，主要目的是介绍研究主题并说明文章内容结构。
在本篇文章中，“无人机通信链路安全标准”作为研究课题，旨在探讨无人机通信链路的安全性问题，并分析当前面临的挑战和风险。
通过对美国FAA和欧盟EASA等相关标准进行解读，希望能够提出针对性的措施建议，并展望未来发展方向。
在“引言”部分中，“概述”将简要介绍无人机通信链路安全标准研究的背景与意义；“研究背景”将回顾当前无人机通信链路安全面临的问题；“目的与意义”则阐明本文对于研究领域所带来的贡献和重要性。
通过引入引言部分，读者能够清晰地了解本文所涉及的主题以及各个章节间的逻辑关系，为后续章节内容铺垫基础。
2. 无人机通信链路安全问题概述:在现代社会中，无人机技术的迅速发展为各行业提供了更多的可能性和便利。
然而，随着无人机数量的增加和使用场景的多样化，无人机通信链路安全问题也变得尤为重要。
2.1 无人机通信链路简介及应用场景:无人机通信链路是指控制飞行器与地面终端之间传输数据和命令的通道。
这种链路在航空、军事、物流、农业等领域都有广泛应用，如监测环境、巡逻任务、货运配送等。
信息在传输过程中存在被窃听、篡改或破坏的风险。
2.2 安全隐患分析:针对无人机通信链路存在的安全隐患，主要包括以下几点：首先是信息泄露风险，即未经授权者获取敏感数据；其次是数据篡改风险，即信息在传输过程中被篡改或修改；再者是干扰攻击风险，即他人通过干扰手段阻碍通信正常进行。
2.3 面临的挑战和风险:随着无人机技术的不断完善和推广应用，无人机通信链路面临着诸多挑战和风险。
例如频谱资源争夺激烈导致频谱资源短缺问题日益突出；多个操作商采用不同设备标准导致设备兼容性困难；加密算法被攻破引发信息泄露等安全问题。
综上所述，保障无人机通信链路安全是当前亟需解决的重要问题。
只有加强对其安全性的关注和管理,可以确保各领域无人机运行时信息交流畅通、命令传输可靠,充分发挥其优势,实现更广泛深入应用。
无人机通信链路组网方案设计
⽆⼈机通信链路组⽹⽅案设计本科毕业论⽂题⽬：中⼩型固定翼⽆⼈机组⽹通信链路⽅案设计学员姓名：易骁迪学号：仿真⼯程培养类型：合训类专业：200909012035 所属学院：指挥军官基础教育学院年级：2008级指导教员：张代兵职称：副研究员所属单位：机电⼯程与⾃动化学院⾃动化研究所国防科学技术⼤学训练部制⽬录⽬录 ...................................................................................................................... I 摘要 . (i) ABSTRACT .............................................................................................................. i i 第⼀章绪论. (1) 1.1课题研究背景 (1)1.2国内外研究进展 (2)1.2.1国外⽆⼈机系统通信组⽹发展情况 (2)1.2.2⽆⼈机组⽹通信技术现状 (4)1.3研究内容与组织结构 (6)第⼆章⽆⼈机通信组⽹关键技术 (8)2.1 ⽆⼈机通信系统简介 (8)2.2⽆⼈机MANET⽆线⾃组⽹技术 (9)2.2.1 ⽆⼈机MANET⽹的特点 (9)2.2.3 ⽆⼈机MANET⽹络的典型应⽤ (11)2.3基于MANET⾃组⽹的路由协议简介和分析 (12)2.3.1⽆线⾃组⽹路由协议 (12)2.3.2⽆线⾃组⽹路由协议的分类 (13)2.3.3⼏种⾃组⽹路由协议的简介 (16)2.3.4性能⽐较 (19)2.4 本章⼩结 (22)第三章⽆⼈机通信组⽹⽅案设计 (23)3.1各种条件下的⽆⼈机组⽹需求分析 (23)3.1.1 战场⽆⼈机⽹络模型 (23)3.1.2各种条件下对⽆⼈机组⽹的要求 (24)3.2 IP920电台简介 (25)3.1.1IP920电台的性能指标 (25)3.1.2IP920电台⼯作模式和⽹络拓扑简介 (28)3.3⽆⼈机⽹络模式分析与评估 (29)3.3.1 两种常见的⽆⼈机⽹络模式 (29)3.3.2 各组⽹模式的优缺点评估 (30)3.4 ⽆⼈机组⽹⽅案设计 (31)3.4.1 基于⼏种组⽹模式和路由协议的⽆⼈机组⽹⽅案设计 (31)3.4.2 ⽆⼈机在不同情况下的⽹络变换准则 (33)3.4 本章⼩结 (34)第四章仿真实验与综合分析 (35)4.1实验环境 (35)4.2实验内容 (36)4.3实验过程及结果分析 (36)4.3.1不同拓扑结构下的电台数据传输性能分析 (36)4.3.2 不同距离下的电台数据传输性能分析 (48)4.3.3 不同运动情况下的电台数据传输性能 (54)4.3.4不同节点数量下的电台数据传输性能 (57)4.3.5 不同通视程度下的电台数据传输性能 (59)4.4 本章⼩结 (60)第五章结论 (63)5.1总结 (63)5.2未来⼯作展望 (64)致谢 (66)参考⽂献 (67)摘要⽆⼈机（Unmanned Aerial Vehicle，UAV）是⼀种⽆⼈驾驶、动⼒驱动、可重复使⽤的飞⾏器，可以执⾏多种作战任务。
无人机遥测数传通信链路
无人机数传模块简介在多旋翼无人机上常常会用到的433MHZ/915MHZ数传模块，也常被叫做“数传电台”、“无线数传模块”、“无线电遥测”等。
它是利用数字信号处理技术（Digital Signal Processing，简称DSP）和无线电技术（Radio Engineering）来实现稳定可靠的数据传输功能。
由于采用了DSP技术，使得数传这种通讯媒介具有很优异的性能以及备广泛应用于各个行业。
数传抗干扰能力强，受噪声影响小且可以通过校验等方式滤除干扰信息，对器件和电路的差异不敏感，最大的特点是可以多次再生恢复而不降低质量，还具有易于处理、调度灵活、高质量、高可靠性、维护方便等特点。
数传作为和飞控的无线数据交互工具，可以把无人机的实时状态信息传回到地面接收装置，如电机转速、电池电压、实时高度、GPS位置、姿态角度等，这些信息可以供爱好者或开发者更好的对无人机进行各方面的优化工作。
数传在其他领域也有很广泛的应用：如电力电气SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，点多而分散的配变站十分适宜数传的使用；油田、煤矿、水文、气象等地理环境复杂数据采集工作；城市水处理、集中供热等市政工程无人值守化的推进数传也在大展身手等等。
调制方式的划分数字信号的调制方式有MSK (Minimum Shift Keying)、GFSK（Gaussian Frequency Shift Keying）、QPSK（Quadrature Phase Shift Keyin）、QAM （Quadrature Amplitude Modulation）、CPFSK（Continuous-phase frequency-shift keying）、GMSK（Gaussian Filtered Minimum Shift Keying）等等，它们都是根据ASK、FSK和PSK（调幅、调频和调相）的组合或改进而得来的。
无人机通讯链路系统
（一）立项依据与研究内容（4000-8000字）：1、项目的立项依据（1）研究意义低空无人机(Unmanned Aerial Vehicle缩写UA V )也称为无人航空器或遥控驾驶航空器，是一种由无线电遥控设备控制，或由预编程序操纵的非载人飞行器。
无人机具有机动灵活的特点，它体积小，重量轻，可随时运输和携带。
它对起降的要求低，随时飞降。
无人机一般在云下低空平稳飞行，弥补了卫星光学遥感和普通航空摄影经常受云层遮挡获取不到影像的缺陷。
除了具有广阔的军事应用前景外，用无人机替代有人飞机执行高风险任务，也是当今国际航天领域一个重要发展方面。
特别是在近几年国际局部战争中无人机被大量地使用，可以预见在未来战场上无人机用途将越来越大，已经成为世界各国武器装备发展的重点。
同时，无人机作为一种技术含量高、使用性能好、发展前景广阔的空中飞行器，在民用领域亦可完成防灾减灾的灾害评估、地质勘测航拍、警用高速公路巡查、森林防火、海事巡逻、大型露场演出航拍等多种任务。
但随着机载任务设备（干扰器、雷达等）的不断完善和增加，地面终端与机载平台之间的数据交互量也在也在逐步提高，为了实现数据的可靠交换，提高数据传输速率，必须建立完善的数据链系统。
利用数据链进行通信，具有传输速率快、抗干扰能力强、误码率低等优点。
与传统的通信方式相比，它能极大的提高信息处理能力,并且最大限度的保证信息的完整性。
无人机数据链是无人机系统的重要组成部分,是飞行器与地面系统联系的纽带。
随着无线通信、卫星通信和无线网络通信技术的发展,无人机数据链的性能也得到了大幅度提高。
但是，目前无人机数据链系统采用的调制模式都比较简单，如2FSK、BPSK、OFDM技术、直接扩频技术等，传输速率与抗干扰能力有限；在现代电子战环境下，无人机数据链系统需要进行超大容量的信息传输，针对性的电子干扰信号，以及信息的传输方式，因此，增强抗干扰性能、及时准确的传输数据以及信息传输绕射能力仍然是无人机数据链系统有待解决的重要研究课题。
无人机通信链路选型指南
无人机通信链路选型指南近几年来，时常在耳边提“无人机”3个字。
如在农业生产中使用无人机喷洒农药，出门旅游使用无人机进行导航拍摄，军事上也有像无人机袭击政府首脑高管，无人机摧毁油田库存平台等震撼的事情发生。
可以预见无人机不管是在民用还是军事上已经越来越引起人们的关注。
随着民用无人机技术的迅猛发展，无人机也不再是军队专属。
随着技术的越来越多的公司投入到无人机的项目开发中。
无人机系统主要分为三大部分:地面站、飞控以及无线通信链路。
E103、E62、E34系列无线模块都非常适用于无人机系统无线通信链路的实施方案中。
E103系列E103-W02方案E103-W02模块基于TI CC3200芯片开发，模块即拿即用，数据透明传输。
支持标准IEEE802.11b/g/n协议和完整的TCP/IP协议，支持STA/AP工作模式。
发射功率20db，理想传输距离达300m，支持3M高速连串。
应用于无人机开发中，可以很好支持无人机实时高清图传，直接利用wifi直接跟手机进行数据交互，大大缩减开发工作量。
E62-433T20SE62-433T20S点对点高速传输的433Mhz无线模块，全双工工作方式在接收数据的同时可以发送数据。
模块具有跳频扩频功能（FHSS），收发双方会根据跳频算法自动在多至50个频点中同步跳变，大大提高抗干扰性能。
在无人机应用中理想状态通信传输距离可达1km 左右。
E34-2G4D20DE34-2G4D20D采用的是nRF24L01+芯片方案，也是目前无人机无线通信中最常使用的一种芯片方案。
E34-2G4D20D是全双工高速无线串口模块，使用2.4GHz公共频道，不限包长，支持文件传输。
可达2km通信距离。
模块延迟低、高速率率可传文件、图片、视频大数据传输。
相对较于E103-W02和E62-433T20S，模块的通信距离是最远的。
型号通信距离传输速率无线频点通信方式抗干扰尺寸W103-W02300m3Mbps 2.4G全双工一般27mm*19mm（wifi）E62-433T20S1km64kbps400MHz全双工强36mm*21mm E34-2G4D20D2km250kbps 2.4G全双工一般36mm*21mm 表格1：E103-W02、E62-433T20S、E34-2G4D20D的产品特性通过表格可以对比出E34-2GD20D在通信距离的表现上是远远高于E103-W02和E62-433T20S，可以用一骑绝尘来形容，另外在传输速度上也表现不错低延迟可以进行标清图像的数据传输。
无人机通信上下行链路各部分工作流程
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无人机通信系统中的数据链路设计与优化
无人机通信系统中的数据链路设计与优化无人机通信系统是无人机技术中至关重要的一部分，它负责实现无人机与地面控制站之间的数据传输和通信。
在无人机的飞行任务中，数据链路的设计和优化是确保无人机能够稳定、高效地完成任务的关键因素之一。
本文将探讨无人机通信系统中的数据链路设计与优化的相关问题。
一、数据链路的基本原理数据链路是无人机与地面控制站之间进行通信的媒介，它通过无线电波传输数据。
数据链路的基本原理是将数据转换为数字信号，通过调制、编码、解调和解码等过程，将数据传输到接收端。
在无人机通信系统中，数据链路的设计需要考虑以下几个方面的问题。
首先，数据链路的传输速率需要足够高。
无人机在执行任务时，需要实时地传输大量的数据，如图像、视频、传感器数据等。
因此，数据链路的传输速率需要足够高，以保证数据能够及时地传输到地面控制站。
其次，数据链路的传输距离需要足够远。
无人机在执行任务时，可能需要在较远的距离内与地面控制站进行通信。
因此，数据链路的传输距离需要足够远，以保证无人机能够在较远的距离内与地面控制站保持通信。
最后，数据链路的抗干扰能力需要强。
无人机通信系统中存在各种干扰源，如电磁干扰、多径效应等。
因此，数据链路的设计需要考虑到这些干扰源的存在，采取相应的措施提高数据链路的抗干扰能力。
二、数据链路设计的关键技术数据链路设计中的关键技术包括调制技术、编码技术和功率控制技术等。
调制技术是将数字信号转换为模拟信号的过程。
在无人机通信系统中，常用的调制技术有频移键控调制（FSK）、相移键控调制（PSK）和正交振幅调制（QAM）等。
不同的调制技术具有不同的优势和适用场景，根据具体的通信需求选择合适的调制技术可以提高数据链路的传输效率和可靠性。
编码技术是将数字信号进行编码以提高传输可靠性的过程。
在无人机通信系统中，常用的编码技术有前向纠错编码（FEC）和交织编码等。
通过采用合适的编码技术，可以提高数据链路的抗干扰能力和误码率性能。
无人机的通信系统
抗干扰性：无人机通信系统具有较强的抗干扰能力，能够在复杂的环境中稳定传输数据。
未来无人机通信系统的趋势：采用高频段和高速率传输技术，实现更远距离和高速度的无人机通信。
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5G技术对无人机通信系统的推动作用：5G技术为无人机通信系统提供了更高的传输速度和更低的延迟，将促进无人机通信系统的发展和应用
新闻报道：无人机通信系统可以实时传输新闻素材，提高新闻报道的时效性和现场感，同时也可以进行空中拍摄，提供独特的视角和影像资料。
搜救失踪人员：无人机通信系统可以快速找到失踪人员，提高搜救效率。
紧急物资运输：在灾难发生后，无人机通信系统可以快速运输紧急物资，保障受灾群众的基本生活需求。
预警预报：无人机通信系统还可以实现灾区的预警预报，提前通知可能受灾的地区，减少灾害损失。
频谱分配和管理
通信距离和带宽
无线通信网络：实现远程控制和信息传输
直接序列扩频通信：抗干扰能力强，安全性高
图像数据压缩技术：降低传输数据量，提高传输效率
数字信号处理技术：提高信号质量和抗干扰能力
无人机通信系统的未来发展趋势
5G通信技术的应用
卫星通信系统的应用
激光通信技术的发展
无线电通信技术的发展
,a click to unlimited possibilities
CONTENTS
无人机通信系统的概述
无人机通信系统的技术原理
无人机通信系统的应用场景
无人机通信系统的挑战与解决方案
无人机通信系统的未来发展趋势
无人机通信系统的概述
无人机通信系统是指用于无人机与地面控制站之间的无线通信系统。
无人机通讯链路系统
无人机通讯链路系统
袁初晓
【期刊名称】《通讯世界》
【年(卷),期】2016(000)018
【摘要】近年来,在军事冲突和战争领域中,侦察和攻击型无人机发挥的作用尤为显著.随着技术的发展,军用无人机除了单纯的侦察攻击、指挥、预警和电子战的作战功能逐渐发展和壮大,战术应用将沿单一作战分为一体式无人协同作战.无人计算机集群网络战的发展路径,表明了未来军用无人机的组网和通信能力将至关重要.无人机作为网络中心战的概念,是空中空间综合的重要一环,其网络化能力和网络性能将对未来作战模式产生重要影响.移动自组网(Mobile Ad Hoc Networks)是一种由移动节点组成的多跳自组织网络,具有无中心和自组织特性,特别适用于无人机群的协同作战.随着军用无人机技术的成熟和大量的设备、特设的大型网络适应于高动态拓扑结构的变化,保持良好的通信性能的能力和挑战,传统的路由协议已经很难满足要求.因此,开发新型适应人机战术的应用模式需求路由协议才能更好地提升我国军事技术力量.
【总页数】2页(P88-89)
【作者】袁初晓
【作者单位】中国人民解放军69270部队
【正文语种】中文
【中图分类】TN925
【相关文献】
1.无人机通讯链路系统 [J], 袁初晓;
2.无人机系统测控链路质量性能检测技术研究 [J], 吕明春
3.无人机链路攻击视景仿真系统设计与实现 [J], 王卉;赵盼;刘东升;邹杨
4.出口型无人机中的卫通链路系统分析 [J], 裴占海
5.架空电力线路无人机巡检数据链路通信系统设计 [J], 熊彪
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第08章 无人机数据链路系统
8.2.2 调制解调
解调 ： 解调是调制的反过程，通过具体的方法从已调信号的参量变化中将恢复原始的基带信 号。
在这里主要讲了相干解调和非相干解调两种： 相干解调也叫同步检波，它适用于所有线性调制信号的解调。实现相干解调的关键是 接收端要恢复出一个与调制载波严格同步的相干载波。相干解调是指利用乘法器，输入 一路与载频相干(同频同相)的参考信号与载频相乘。 非相干解调，即不需提取载波信息(或不需恢复出相干载波)的一种解调方法。非相干解 调是解调方法的一种，是相对相干解调而言的。非相干解调是通信原理中的一种重要的 解调方法，无论在模拟系统和数字系统中都非常重要。非相干解调的优点是可以较少的 考虑信道估计甚至略去，处理复杂度降低，实现较为简单，但相比相干解调方法性能下 降。
解码：接收机解码电路中的单片机（单片计算机）收到这种数字编码信号后，再经过数 /模转换，将数字信号还原成模拟信号。
8.2.1 编码解码
PCM优点： 1.抗干扰性：如果在此种编码脉冲传送过程中产生了干扰脉冲，解码电路中的单片机就 会自动将与“0”或“1”脉冲宽度不相同的干扰脉冲自动清除。如果干扰脉冲与“0” 或“1”脉冲的宽度相似或干脆将“0”脉冲干扰加宽成“1”脉冲，解码电路的单片机 也可以通过计数功能或检验校核码的方式，将其滤除或不予输出。 2.可以很方便的利用计算机编程，不增加或少增加成本，实现各种智能化设计：将来的 比例遥控设备完成可以采用个性化设计，在编解码电路中加上地址码，实现真正意义上 的一对一控制。另外，如果在发射机上加装开关，通过计算机编程，将每个通道的256 种变化分别发送出来；接收机接收后，再经计算机解码后变成256路开关输出。这样， 一路PCM编码信号就可变成256路开关信号。
第8章 无人机数据链路系统
出口型无人机中的卫通链路系统分析
• 26•针对出口型无人机，分析了卫通链路的重要性和必要性；通过与国外同类产品的指标对比，得出国产无人机卫通链路的技术已经成熟；具备出口的一切条件；最后，指出了卫通链路在出口型无人机设计中需要关注的要点问题。
卫通链路是无人机超视距通信的重要手段，无人机卫通链路系统随着无人机的出口，显得越来越重要，如何在出口型无人机上加装、改进卫通链路，使得卫通链路更广泛的满足国外多用户需求，而不与国内无人机卫通链路系统冲突，本文通过无人机的卫通链路模型分析，给出了适合出口型无人机的卫通链路，提出了改进的关键点以及改进的必要性、重要性。
1 出口型无人机卫通链路无人机卫通链路模型由机载卫通站和地面卫通站组成；机载卫通站由机载天线、机载射频单元、机载调制解调终端和机载加解密单元设备组成；地面卫通站由地面天线、射频设备、地面调制解调终端、地面加解密单元设备和相应的供配电、监控设备组成。
如图1所示。
型系统在互联互通方面可以采取多种措施，使加密方式、扩频抗干扰的编码方式、帧格式、信号格式、软件协议等方面与国内装备完全不同，即使在卫星资源、工作频段相同的情况下，也能保证其不被推演，也不能与国内装备互联互通；同时，硬件设计上采取措施，使其不能升级扩容。
出口型系统与国内装备的主要设计区别如下：（1）卫星资源使用设计出口的中东、非洲等地区使用的卫星资源为阿拉伯卫星（如Yahsat 1B ）、国际商用卫星（IS IS-7、IS-802、IS-12、IS-902）等，而国内卫星资源一般使用中星10、6A 、亚太ⅡR 等商用卫星和军用卫星。
（2）工作频率使用设计阿拉伯、非洲等地属于ITU 划分的卫星频率的Ⅰ区，Ku 频段的接收频率为10.95～11.7GHz ，而我国属于Ⅲ区，Ku 频段的接收频率为12.25～12.75GHz ，设备使用的频率有所不同。
另外，出口型设备在Ka 链路的方案设计中，将带宽加以限制，上行频率限制在29.4～30GHz 之间，下行频率限制在19.6-20.2GHz 之间，而国内设出口型无人机中的卫通链路系统分析中国电子科技集团公司第五十四研究所 裴占海图1 无人机卫通链路模型组成图1.1 卫通链路出口安全性分析及设计要点卫通链路出口安全性主要体现在反推演和互联互通上。
无人机技术基础与技能训练课件：无人机航电系统
厂商提供的速度、转矩数据和测试电压有关。目前，市面上的大部分舵机 以4.8v/6v直流电源供电。 （4）尺寸、重量和材质
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第2章 无人机系统组成 通信链路系统
1. 数传链路 无人机数据链路主要完成地面控制站对无人机的遥控、遥测、任务传感器 等信息的传输，实现地面控制站与无人机之间的数据收发和跟踪定位。遥 测链路有数传模块和地面站两部分组成。数传模块包含机载收发模块和地 面站收发模块，如图所示。
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无人机航电系统
遥控器
1.通道 通道其实就是遥控器可以控制同时控制的动作路数。四轴在控制过程中需 要控制的动作路数有：上升下降、左右运动、前后运动、偏航运动，姿态 调整，所以无人机飞行最低需要5通道遥控器。 第一通道一般指副翼，用来控制固定翼的两片副翼，以改变飞机的姿态。
第二通道指升降，用来控制固定翼的水平尾翼，使机身抬头和低头，从而 上升下降。
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无人机航电系统 飞控系统
3.飞控板功能 （1）处理来自遥控器的信号，完成要求的飞行姿态或其他指令。 （2）控制电调，给电调发送信号调节电机转速，实现控制改变飞行姿态 的功能。 （3）通过一些板载的测量元件，通过控制电调的输出信号保持多旋翼无 人机的稳定。
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无人机航电系统
传感器
1.陀螺仪
陀螺仪就是角速度传感器，是利用陀螺效应原理制造出来用来测量物体角 速度的一种传感器。陀螺仪如图所示。
无人机航电系统 飞控系统
1.飞控组成 无人机的飞行控制系统主要由陀螺仪，加速计，地磁感应，气压传感器， 超声波传感器，光流传感器，GPS模块以及控制电路等组成。主要的功能 就是自动保持飞机的正常飞行姿态。 2.工作原理 无人机飞控系统实时采集各传感器测量的飞行状态数据、接收无线电测控 终端传输的由地面测控站上行信道送来的控制命令及数据，经计算处理， 输出控制指令给执行机构，实现对无人机中各种飞行模态的控制和对任务 设备的管理与控制；同时将无人机的状态数据及发动机、机载电源系统、 任务设备的工作状态参数实时传送给机载无线电数据终端，经无线电下行 信道发送回地面测控站。
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（一）立项依据与研究内容（4000-8000字）：1、项目的立项依据（1）研究意义低空无人机(Unmanned Aerial Vehicle缩写UA V )也称为无人航空器或遥控驾驶航空器，是一种由无线电遥控设备控制，或由预编程序操纵的非载人飞行器。
无人机具有机动灵活的特点，它体积小，重量轻，可随时运输和携带。
它对起降的要求低，随时飞降。
无人机一般在云下低空平稳飞行，弥补了卫星光学遥感和普通航空摄影经常受云层遮挡获取不到影像的缺陷。
除了具有广阔的军事应用前景外，用无人机替代有人飞机执行高风险任务，也是当今国际航天领域一个重要发展方面。
特别是在近几年国际局部战争中无人机被大量地使用，可以预见在未来战场上无人机用途将越来越大，已经成为世界各国武器装备发展的重点。
同时，无人机作为一种技术含量高、使用性能好、发展前景广阔的空中飞行器，在民用领域亦可完成防灾减灾的灾害评估、地质勘测航拍、警用高速公路巡查、森林防火、海事巡逻、大型露场演出航拍等多种任务。
但随着机载任务设备（干扰器、雷达等）的不断完善和增加，地面终端与机载平台之间的数据交互量也在也在逐步提高，为了实现数据的可靠交换，提高数据传输速率，必须建立完善的数据链系统。
利用数据链进行通信，具有传输速率快、抗干扰能力强、误码率低等优点。
与传统的通信方式相比，它能极大的提高信息处理能力,并且最大限度的保证信息的完整性。
无人机数据链是无人机系统的重要组成部分,是飞行器与地面系统联系的纽带。
随着无线通信、卫星通信和无线网络通信技术的发展,无人机数据链的性能也得到了大幅度提高。
但是，目前无人机数据链系统采用的调制模式都比较简单，如2FSK、BPSK、OFDM技术、直接扩频技术等，传输速率与抗干扰能力有限；在现代电子战环境下，无人机数据链系统需要进行超大容量的信息传输，针对性的电子干扰信号，以及信息的传输方式，因此，增强抗干扰性能、及时准确的传输数据以及信息传输绕射能力仍然是无人机数据链系统有待解决的重要研究课题。
因此加强对无人机数据链路系统的研究对我国低空领域的发展有着至关重要的意义。
本课题拟针对无人机通讯链路系统，吸取国外先进经验，结合国情和人文习惯，重点研究基于单载波频域均衡技术(SC-FDE) 的数据链路系统，并对影响无人机的通信的电磁干扰、复杂地形等关键技术进行研究。
（2）国内外研究现状我国目前最常用的数据链系统是80 年代初研制的数传/导航兼备系统。
该系统由机载设备和地面设备构成。
数据引导与塔康设备兼容，数据率为600bps，调制方式为ASK。
其工作方式为：地面台以广播方式发出带地址码的指挥信息，机载台按地址接收各自的信息，并在接收后经一定的延迟向地面台发回复信息。
机载台把接收的信息经译码得到指令，再由码声器转化为声音指令，对重要信息还同时使用综合航向指示器的航向指令针、敌情指示器、双针高度表、双针速度表显示。
该链路存在一些不足如：不能传输话音、数据率低、不具备抗干扰能力，地面设备易受攻击等。
到目前为止，美国己经研制出TLink I,、Link II、Link III、Link 4、Link 11、Link 16 等多种战术数据链并装备了部队，现在又在着手研制和完善Link16A 和Link 220。
目前美国军方使用较多的仍是Link 4A，因为它符合数字信息链路(TADIL)C 规范，Link 4A 一般由控制站终端分系统、传输分系统和受控站终端分系统组成。
如图1 所示。
一个典型的Link 一4A 系统终端分系统包括UHF 无线电设备、调制解调器、密码设备、计数据处理器和用户接口设备，它的组成框图如2 所示。
Link—4A 使用一个时分多址技术在单一频率上连接不同单元，交换目标信息，在单一射频载波上按串行时分复用的方式进行传输，所传送的各个信息以一个序列的时分为基础。
由控制站产生并发送的信息称为控制信息，而返回控制站的信息称为应答信息。
在使用Link —4A 的所有系统中，控制站终端和受控站终端都用半双工模式工作。
但控制站终端必须具有全双工操作的能力。
系统使用这种能力进行联机性能监测。
控制站数据终端设备提供战术数据系统使用的通用数字计算机和用于发送和接收Link—4A 控制信息和应答信息的无线电设备之间所需的接口。
控制站数据终端设备可以使用Link—4A 对机载惯性导航系统进行校准。
当按这种功能操作时，数据传输是单向的。
这时，控制站数据终端设备能用专用定时进行操作，即产生14ms±0.07ms 帧发送周期及2ms±0.01ms 帧接收周期的网络帧定时间隔。
控制站数据终端设备能转换到14ms 或18ms 的帧定时，作为处理测试信息或监测控制信息所要求的时间间隔。
控制站数据终端设备还能完成Link—4A 网定时、控制信号产生和差错检测、应答信息处理、与计算机的数字数据交换、测试工作方式和无线电控制等功能。
总的来说，我国自己在无人机方面的研究主要是侧重于图像的传输、飞行的控制等问题，而对无人机通讯方式相对较少，目前处在学习试验次级阶段。
此外，我国关于图像的传输延迟、传输距离等问题对低空小型无人机发展的影响，有关高等院校科研单位已有较多研究，而对于无人机通讯链路等问题的研究较少。
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图1 研究内容、目标及方法路线图研究内容（1）本无人机数据传输链路系统采用引入多输入多输出(MIMO)复用技术的SC-FDE(单载波频域均衡)系统方案。
该方案使用两根发射天线在同一个频率同时发射包含不同信息的两路数据，并使用两根接收天线同时进行接收。
（2）基于MIMO复用技术与SC-FDE的无人机数据链路模型的建立。
（3）研究出适合MIMO（多输入多输出）+SC-FDE(单载波频域均衡)系统方案的最佳信道估计算法，以便于更好的进行频域均衡。
（4）在频域选择性衰落比较严重的无线信道中，判决反馈均衡(DFE，Decision feedback equalization)算法比LE算法有更好的性能。
在传统的DFE均衡器中，使用符号到符号的判决、滤波和直接反馈来消除随后来自检测符号的干扰结果。
但是在SC-FDE系统中均衡是在频域内实现的，而在FFT块信号处理中必定存在一定延迟，所以判决反馈滤波器就不能够直接在频域中实现。
因此采用一种时频混合的DFE方法，即频域均衡部分与上文的频域线性均衡一样，而反馈部分则是在IFFT之后采用传统的横向滤波器实现。
这样就可以解决由于进行FFT运算而产生的延迟问题。